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在加工外面找到你的速度

这个短周期的模具车间通过观察加工周期之外的情况,实现了最显著的时间节省。然而,在循环托盘设置之外的一个元素最终通过五轴加工节省了循环时间。

在密歇根州怀俄明市的模具车间,模具和注塑模具通过五轴加工进行铣削。

不是3 + 2加工。也就是说,不只是通过旋转刀具或工件角度外的切割。相反,DTE使用两个带有直线电机旋转轴的五轴米克龙加工中心,通过快速铣削从一个复合角度流向下一个角度来加工所有类型的模具和模具组件。

DTE总裁William Berry说:“我不明白有什么模具厂不想使用全五轴加工。”

然而,五轴加工等到这家商店的时刻。尽管模具店是多么普遍使用连续的五轴铣削,但DTE对技术的新颖或前沿用户无感兴趣。事实上,一些广泛建立的技术最近仅在这个商店中使用了CMM。商店的哲学,在贝利先生的话语中,是“适当使用技术”。也就是说,只有当他们在大大减少对客户引用的交货时间时,他们只能通过新的商店并入新的方法和技术。

在一个令人难忘的案例中,一个“紧急”模具说明了这家工厂对交货时间的重视程度。汽车压铸件的工具(见上页照片)必须在3个多星期内交付,因为一个迟来的和重大的设计更改。客户希望每个投标供应商为新工具的紧张交付增加溢价。但DTE坚持按标准价格收费。这样做很容易和适当的,不仅因为商店已经从这个客户工作,它可能会推迟的房间,还因为在大约3周内交付模具符合标准交货时间内直接商店否则报价等工作。

车间如何在复杂的模具和模具工作上实现快速周转是值得研究的。使能技术不是五轴加工。事实上,五轴铣削是唯一独特的元素,车间的过程,实际上集中在更快的金属去除。对于这家工厂紧凑的交货时间来说,最重要的技术的一个更好的候选者是码垛——它节省了安装时间而不是加工周期时间。使用Erowa托盘系统,DTE在工程托盘上运行工作,精确锁定在机器上匹配的接收器上。托盘化是该车间的首要任务,是有效利用五轴加工的关键。

但是,和任何一项使能技术一样重要的是,商店的使能心态可能也同样重要。这些因素也会在周期之外产生影响。其中一种心态已被提及——适当使用技术。另一种是同步工程。在这两种情况下,这个模具厂的速度方法并不过分关注高速加工或任何其他更快地取出金属的方法。贝瑞说,实际上在这方面几乎没有提前交货的机会。相反,节省交货期的最佳机会大多与模具车间在开始大部分加工之前必须完成的所有未明确定义的工作有关。

同步工程

一份工作在任何时候都不会停留在DTE中,甚至不在办公室里,甚至不在工程师的办公桌上。也就是说,对于任何一个工程师来说,工作延迟的时间都不足以成为一项复杂的任务。

为了确保这一点,工厂区分了“项目工程”和“制造工程”——任何工作都需要这两个学科。贝瑞说,把这些学科分开会让工作更有效率。

项目工程师关注大局。这个工程师把工作看作是原始的元素,定义模具的组成,以获得客户的认可,订购钢材,并开始最基本的机械加工工作。然后,制造工程师创建三维刀具路径。每一项工作都要经过两名工程师,而且在任何一项工作完成之前,金属清除工作已经开始。

事实上,每一项工作都要经过两个非常能干的工程师。DTE的项目工程师都受过硕士水平的教育。通过快速生产高效项目的能力,制造工程师们都与公司紧密合作。与他们协调的是同样与众不同的车间人员。在DTE,模具制造商不仅仅是这个词通常所指的机械加工工匠。相反,技术人员在DTE车间的价值还在于他们能够直观地验证一个快速编程的加工过程正在按照它应该的方式进行。它们在时间管理方面也很有价值,因为这里没有日程安排软件。车间领导人员负责组织和优先处理复杂的工作,因为它迅速通过加工区域。

锁定加载

无论是在DTE的加工中心还是在电火花机床上,Erowa托盘系统确保在这个快速过程中的设置是快速和可靠的。该系统的优点在于,它允许在一系列机器上运行任何作业,就像在一台机器上运行一样容易,而不会增加安装时间或出错的可能性。托盘从一台机器上释放,并可靠地锁定在另一台机器上,几乎没有延迟。意识到这一优势,改变了这家店的节奏和思维。

DTE是北美最早使用该系统的用户之一。车间甚至实现了这种精密位置的零件,太大的托盘,使用磁性工作夹具支持部分,挂过托盘的边缘。

贝里先生说,商店经常把钱浪费在高速机器上。如果在操作人员精心设置工作时主轴不得不等待,那么高速机器的潜在生产力就会丧失。

极其精密的机器也是如此。商店没有意识到,他们自己的设置错误很容易就会压倒任何可能内置在高端机床上的精度改进。

码垛克服了这些方面的浪费。通过绕过模具/模具零件的传统设置过程,该系统让机床提供更多的潜在精度和生产率。贝瑞说,实施托盘化是这家店有史以来迈出的最重要的一步。该系统的使用加速了车间的心跳,从根本上重新定义了车间在典型的一天中可以完成多少加工工作。

轮廓切割

采用快速设置最终为影响加工时间本身的步骤奠定了基础:五轴加工。五轴铣削可以通过两种方式提高加工速度:一是让车间使用更短、更刚性的刀具来达到凹形特征;二是让车间使用平底刀具来代替球状刀具进行宽切削。米克龙(现在是AgieCharmilles)的机器在旋转轴上使用直线电机,在使用平底工具进行精确扫描时实现平滑、协调的运动。

托盘化对于五轴加工的使用是至关重要的,因为机器太有价值了,不能闲置。如果有最后的工作要做,它们是很有价值的,甚至不能粗制滥造。简而言之,这些机器必须被高效地使用,而且有了Erowa系统,只要有工作,它们就可以一直生产芯片。没有加工时间的损失,而设置被执行。事实上,这些机器只能继续生产有价值的芯片,因为低价值的粗加工可以在三轴机器上完成,然后再被快速夹到五轴机器上进行加工。这样,DTE实现了快速加工能力的全部价值。它在一个过程中完成这个过程已经为机床之外的速度设计好了。

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