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CNC高速加工机床带来更高的模具加工效率 |
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作者：Sherry L. Baranek 来源：AI《汽车制造业》 |
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CNC高速加工机床不但能够生产高精度和高表面光洁度的产品，而且节约了大量的时间，大幅度地提高了Dura Mold公司的生产效率。
两年前当Mark Kite先生在美国创建Dura Mold的时候只有20名雇员，没有想到它会很快成长为一家拥有39名雇员、具备多种高端模具加工能力的生产公司。如今的Dura Mold公司可以制造注塑模、锌合金和铝合金压铸模以及适用于各行业的原型模具，涉及汽车、电器、照明、家用及办公器材、休闲车等多个领域。这其中，多样化的战略选择对公司的发展与稳定起到了至关重要的作用，当然，找到合适的高速加工技术来满足公司多样化的需求同样重要。
应对挑战
产品价格和交货期是Dura Mold公司始终面临的两大挑战。在全球市场竞争越来越激烈的情况下，必须不断地争取可能的客户，确保自己的产品比其他公司的产品更早地进入市场，除此之外还要降低成本，提供极具竞争力的价格。不仅如此，在许多情况下，Dura Mold公司还面临着其他挑战，需要帮助客户开发那些可以模压成形和可以铸造的零件，为最终用户提供功能性服务。Dura Mold公司还多次与客户合作，通过改变零件的几何形状、改进材料的流动性，使其能注入到模具中很难到达的区域，或者重新设计零件，以改善零件的脱模性能。对于既不能满足用户要求、也无法适合最终组装的钢制零件，绝不进行二次加工，直接作报废处理。Dura Mold公司的宗旨是：“第一次就把产品做好”。
Dura Mold公司加工生产的油路连接板模具，用于制造汽车自动变速器中的油路传送连接板，其上共有1000多个CMM坐标测量机测试点，公差尺寸要求小于0.0010"
正是由于坚持严格的产品标准和自我要求，Dura Mold公司最终选用了由美国Creative Evolution公司生产的高速加工中心，该机床控制性能极好，可以满足Dura Mold提出的“尽快投入生产，尽可能采用无人化操作加工”的目标。
在过去的两年半中，Dura Mold公司向Creative Evolution公司分别购置了三台高速机床：两台机床为HSD-500型，三轴行程分别为20″×16″×16″，主轴转速为30000r/min；另一台为HSD-1400型，三轴行程分别为53″×28″×26″，主轴转速为24000r/min。两台HSD-500型机床加工精度较高，主要用于加工几何形状比较复杂的小型零件。HSD-1400型机床更大、动力更强，用于加工高硬度的大型工件。HSD-1400机床可使用较大的刀具，对零件进行比较快速的粗加工，由于其加工速度没有小型机床那么快速与敏捷，故只能满足一般所需的生产要求。
HSD-500立式加工中心
Creative Evolution公司的新型CNC机床的控制系统能够不断地事先分析几何形态，从而能够精确地复制所希望的产品形状。它所独具的动态性前瞻特点使其能根据被切削工件的几何形状和机床的独特性能，不断地分析数据的变化量。而高性能硬件和更简单的计算机逻辑方面的最新技术，可以使用户确保其竞争优势。
机床的基础和功率的变化，甚至包括机床本身的微小变化都可能对机床的性能产生很大的影响。而Creative Evolution公司CNC机床经过严格的单独调试，使其性能达到最佳状态，从而能按程序顺利地到达每个指令位置，对机床整个系统的任何元件不会造成过量的应力或损伤。现场的激光校准保证了现场调试的精确性。通过相关的程序控制，机床得以快速、准确地运行。
实践证明，这些机床得到了有效的使用，工作效果很好。自从CNC机床引进到Dura Mold公司，工作人员就开始忙于编写机床的相关代码。尽管配有一台价格低廉、操作简便的经济型机床，但Dura Mold公司仍然选择使用这种操控性更好、功能更加强大的机床。
对加工精度的关注
摒弃加工精度上的保证，单纯地强调速度和无人化操作是没有多大意义的。在模具生产中，加工精度是一项非常重要的因素。最近，Dura Mold公司生产了一种双模腔的模具，在每一个零件上，有超过1000个CMM坐标测量机检测点。在采用该型号机床生产的第一个模具试样上，其测试结果为零公差。在加工时，Dura Mold公司始终坚持将零件的形状、位置、尺寸和段点保持在0.0010"的公差范围之内，实际上其公差尺寸一般在0.0002″～0.0015″之间。
Dura Mold公司对每一件零件的加工都达到了0.0001″的精度水平，特别是电极在其中发挥了关键作用。因为在铣削加工后，高精度和一致性可以使其他后续加工更加容易。如果电极不但精度高，而且一致性好，那么放电加工（EDM）就能更有效地发挥作用，生产出更好的模腔。
但Dura Mold公司车间最初配备的几台机床并不能满足需求，旧的机床存在可靠性的问题。为了压低生产成本，应对来自于竞争的持续挑战，使用旧设备似乎仍然有一定的诱惑力。但事实最终证明，Dura Mold公司投资购置Creative Evolution公司的机床，使其在维持合理成本的基础上增强了竞争优势。况且，该机床的高性能可与其他知名产品相媲美。购置这种价格比普通产品高两倍以上的机床的确要承受很大的压力，这一单项投资相当于许多小本业务的整体投资，甚至更多。但总体比较，在花费相对较小的情况下，由Creative Evolution公司生产的CNC机床能够提供同样或更高的生产能力，并且该公司在兑现服务承诺上一贯有着良好的信誉。
对速度的要求
Creative Evolution公司的CNC机床在加工速度、精度、重复精度和光洁度上均有非常出色的表现。Dura Mold公司采用刀具在该机床上“坐标磨孔”，用刀具在一定的位置上旋孔加工，精度高，加工后的孔径外观漂亮，加工速度也要快得多。
采用HSD-1400型机床的主要优点是：将大型尺寸加工与快速、强大的主轴结合在一起，切削材料的能力很强，而且能够有效地使用小型刀具，最高转速可达24000r/min。工程师们可以使用刀具来修理模具，在不拆卸的情况下对其做工程改变。HSD-1400型机床在很多情况下能够加工处理整个模具总成，可以节约大量时间。
达到更好的业务效果
由于应用了Creative Evolution公司的CNC机床，Dura Mold公司的模具加工生产效率有了明显的提高。新配备的机床能够生产高精度和高表面光洁度的产品，使产品在全球市场中具有更高的价格竞争能力，而且缩短了返工时间、抛光时间、装配时间和交货时间。
采用Creative Evolition CNC机床加工的产品具备较高的光洁度。Dura Mold公司的客户报告反映，通过该机床加工的零件，精度和光洁度都很高，模具的寿命也得以延长。
新配备的机床大幅度地提高了Dura Mold公司的生产能力，使单件产品的生产加工省去一半的时间，达到了“事半功倍”的效果。该公司已对机床采用无人化作业方式，使机床进行昼夜持续的加工作业，每星期7天、每天24小时不停地运转，最终提高了公司的利润率。
新机床运行加工的速度非常快，采用CNC机床进行加工，Dura Mold公司成功地克服了铣削加工等类似的瓶颈问题，从而保证了产品按时甚至提前交货。该公司的重要汽车客户反映，Dura Mold提供的压铸模质量要比以前好得多，可压铸更多的零件，而且很少需要维修与更换。
某油路连接板上的局部细节近视图，具有很高的精度和表面光洁度
获得交口赞誉
在使用过程中，Creative Evolution公司的CNC机床基本上没有出现什么问题，有时候即使有问题也是操作者造成的。在执行高速加工的过程中，Creative Evolution公司提供了很大的帮助，保障了机床持续可靠运行。在运行过程中，有了问题往往通过电话就能解决，如果属于质量保证期内的问题，Creative Evolution公司的代表可以在几个小时内到达进行解决，而不需要等待几天的时间。
与Dura Mold公司情况相似，面临同样挑战的公司也可采用这种高速加工技术，寻求最有价值的加工方法。毕竟，精度高、速度快、性能可靠和易于操作运行的新型机床是非常不错的选择。
早在1992年，Creative Evolution公司就开始设计新型CNC机床，该机床具有四大优点：
1、具有高性能、高水平的新型复杂机床，具备CAD/CAM功能，3-轴、4-轴和5-轴联动；
2、设有内置网络支持，舍弃DNC系统；
3、采用开放式系统结构，避免专用性零件，可以使客户任意选择所需服务；
4、软件具有更新能力，花费中等的软件费用就能获得新的软件升级，不需要按工业界的惯例进行整体更换。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(3/26/2007) |
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