購買新機（jī）床往往是為了履行某種特定工件的合同。但是，除了滿足這個目（mù）標（biāo）外，通常還可以看（kàn）到這對公（gōng）司（sī）的運作（zuò）會帶來額外的好處。這就是Sterling Engineering在投資了兩台強有（yǒu）力的（de）立式轉塔車床(VTL)，並帶有兩個對他們來說是很新的選（xuǎn）項:動力工藝裝（zhuāng）備（bèi）和高壓冷卻係統之後，他們所發現（xiàn）的 “增值”之處，包括（kuò）減（jiǎn）少設置，簡化工作流程，提高產能（néng），甚至還有更安全（quán）的車間。另外，該廠將通過吸（xī）取在使用這兩項功能時所學到的經驗教訓（xùn），繼續更（gèng）有效（xiào）地利用這些機器。

      “盡管（guǎn）我（wǒ）們是為了某種（zhǒng）特定的任務而（ér）購買這些機器，它們（men）也確實讓我們重新思考，我們在加工其他工件時可以怎樣改進，才可以做到更迅速，設置的次數更少，”總經理（lǐ）Chris Haddad稱，“有了這些新功能，我們現在對以前根本很難做好的工作也（yě）有（yǒu）了報價能力。因為能夠在一台機器上做更多的工作，材料搬運量（liàng）也減（jiǎn）少了，降低了我 們每個零件的製造成本。動力工裝使我們能夠直接加工（gōng）以前必須搬到另一台機器上加工的工件細節，從而節（jiē）省（shěng）了大量時間和人力;而高壓冷卻係統則提高了材料去除率，因為刀具可以在刀口上（shàng）逗留時間更長，刀片損壞（huài）的概率也（yě）降低了。我們十分高興這（zhè）兩台立式轉塔車床表現真不錯，改善了我們的整體運（yùn）作。”

 

 

 

 

 

      Sterling Engineering坐落在康（kāng）涅狄格州的Barkhamsted，1941年由工具製造商John Lavieri和他（tā）的弟弟Daniel成立，原本是一個小（xiǎo）型的工具模具廠，就在家的奶製品庫裏（lǐ），幾乎完全就是與（yǔ）一家從事開發海（hǎi）盜（dào）式戰機的、當時被稱為（wéi） Vought Sikorsky Co. (西科斯基)的公司合作。小廠逐漸發展，其重點從（cóng）工（gōng）具製造轉向合（hé）同加工。它仍然把西科斯基公司當作大客戶，另外還有普惠、GKN、通用（yòng）電氣、MB Aerospace以及美國鋁業等。除了主要涉及航空航天（tiān）之（zhī）外（wài），Sterling也服務於（yú）發電和重工業市（shì）場。自3月（yuè）1日起，該（gāi）公司是總部設在紐約（yuē）州灣岸的 Air Industries Group的全資子公司。

      2012年投標了新任務後，Haddad先生和（hé）他的同事們仔細研究了設備陣容，認為現在（zài）是時候了，應投資於新的立式車床。這將提升（shēng）他們的能力，簡化加工工藝，並（bìng）幫助（zhù）他們生產出其航空客戶所需要的更複雜的幾何形狀。他們開始審查機床及其目前能適（shì）用的相應功（gōng）能（néng）——落實（shí）了新合同，工藝（yì）便（biàn）要立即升級。“合同（tóng）一經敲 定，便有新的緊迫感，”Haddad回憶說，“特別是因為它有賴（lài）於新機器將提供的新增功能。我們知道應盡快縮小（xiǎo）候選機器名單，作出決定，以便開始加工這種零件（jiàn）。”

      幸運的是，這時正好芝加哥舉辦國際製造技術展覽會(IMTS)，有很（hěn）好的（de）機會仔細考察幾（jǐ）十種立式車床（chuáng），與其原始設備製造商及（jí）分銷（xiāo）商當麵交流。在展會期間參 觀了（le）15~20個展位（wèi）後，Haddad先生終於決定將重點放在三種機器（qì），他的研究表明（míng），它們能（néng）夠（gòu）滿足Sterling的需求（qiú）。此時，真正的工作開始了（le）。

 

 

 

      展會配備了幾十台堅固的機床，如數控臥式中心、立式加工中和車（chē）削中心，貼著原始設備製造商的標誌，包括吉丁斯（sī）—劉易斯、DMG MORI、馬紮克、普惠、Gray以（yǐ）及（jí）辛辛那提—米拉克龍。Haddad先生發現亞洲來IMTS參展的製造商顯著增加，而且展覽質量很（hěn）高，他感到很震驚。 在他的設備搜索入圍名單中，一（yī）個是在日本，另一個在韓國（guó），第（dì）三個在台灣。基於在芝加哥所看到的介紹，他聯係到這三種產品在美國的分銷（xiāo）商，並考察它們的性能質量，收集其技術規範（fàn）並詳細詢問具（jù）體問題。有一次他有機會訪問一個技術中（zhōng）心，看他正在考慮（lǜ）的機器實（shí）際運行的演示，在另一處（chù），他還訪（fǎng）問了一家最終用戶，得到了該機器真實運行的反饋（kuì）。所有這些他都是被引薦後通過電話聯係辦理的。

 

 

      “我們當然要考慮價格和適用性，但畢竟我們做完這（zhè）些研究後，真正做決定就（jiù）很簡單了。”Haddad說，“這就是人機工程學。我們（men）發現，榮田精機機器除了強大和精確外，其設計對操（cāo）作（zuò）工（gōng）十分方便（biàn），操縱工件（jiàn）時不會（huì）造成腰背拉傷或一些（xiē）其他（tā）傷害。”

      榮田精機有限公（gōng）司是東台精（jīng）機（jī）集團的成員，總部設在台灣高雄市。在美國，其產品由緬（miǎn）因州肯納邦克的CNC Systems Inc.經銷（xiāo）。雖然榮田精機主要生產數控立式車床，它也為航空航天和地麵運輸等市場生產立式車（chē）削中心（xīn）、高速鑽削中心、立式磨削中心和完整的生產線，包括機（jī）器人。

      CNC Systems的總裁Stephen Arcari協助Sterling作出決定（dìng）。“我了解了他們想做的事，最（zuì）後建議他們考慮VL-160CM重型立式車削中心，”他說。

      Arcari先生說，三軸立式轉塔車床的技術規範，包括78.7in的最大擺動和最大切削直徑，49.2in的最大切削高度。該機可處理的工件重達 17600lb，並有一16單元的換刀裝置。“機器整體剛性有賴於其米漢納鑄鐵基座。”他說，“VL-160CM有結實（shí）的肋構，在重型加工過程中（zhōng）能減少振 動和熱（rè）變形。”

      作出決定，交付機器，售後選項（xiàng）如安裝高壓冷卻係統和初步的培訓於2013年完成，公司準備開始為新訂單加工零件。然後（hòu），出於完全超出Sterling控製範圍的原因，合同告吹。

 

     還有（yǒu）一個例子也說明提前進（jìn）行研究是十分值得（dé）的（de）。Haddad先（xiān）生在投資這些機器之前也曾考慮過有可（kě）能會失去訂單，思考怎樣用兩台立（lì）式轉塔車床（chuáng）更（gèng）高效地（dì）完成現有的工作，甚至尋（xún）求新的業務。由於有先見之（zhī）明，機器並沒有閑置。

     在第一台（tái）榮田精機立式轉塔車（chē）床安裝了（le）大約半年後（hòu），在普惠（huì）的前承包商Brian Bidwel加盟Sterling，擔任負責（zé）數控編程的製造工程師。事實上，新機器是他吸引到（dào）這個位置的原因之一（yī）。 “任何（hé）機器操作工都想了解最新的技術，我還從來沒幹過動力工裝和高壓冷卻這類工作，”他說，“這工（gōng）作對我非常有吸引力。”

     Bidwell先生到廠時，公司已經開始分（fèn）配新的（de）工作給這些機器，所以他給自己定下的工作（zuò），是盡力學習關於此（cǐ）車床的一切（qiē），尤其是這兩個功能怎麽樣才能（néng）夠得到（dào）充（chōng）分發揮（huī）。這兩者的好處是顯而易見的。

     我們（men）很容易想象，立式轉塔車床的（de）主（zhǔ）軸允許在進行車削作業的（de）同一台機器上執行如銑削這（zhè）樣的程序。“例如，我們有一個排氣罩，需要加（jiā）工一個鍵槽。”他說（shuō），“如果沒有動力刀具，就必須把工件搬到另一台機器（qì）上，並做一係列（liè）裝夾，其實就為了這一刀（dāo），非常耗時。現在，隻是多（duō）了一個操作，可以在同一（yī）台機器上進行，不必再做設置。”

     他還指出，加工不規則形狀，例如公司（sī）生產的另一種具有卵形內徑（jìng）零件，用動（dòng）力工裝可以比用現有可（kě）能（néng）的方法更快、更容易、更準確。另外（wài）還有些意想（xiǎng）不到的好處， 包括工人的安全。 “我們正在考慮加（jiā）工一種大而重的零件，需要（yào）在其周圍以一定的角度鑽一係列的（de）孔，” Haddad先生說。 “在我們擁有帶動力工裝的立式轉塔車床之前，我們曾（céng）想過把（bǎ）工件懸在工（gōng）作台上，在臥式鏜銑床上鑽它們。我們將不得不用套筒主軸，所以刀具的下垂是一個（gè）主 要問題。操作（zuò）工將必須（xū）用升降機移動（dòng）工（gōng）件以獲取鑽孔的合適位置。而這，僅僅是從安全角度考慮的一大問題。現在，我們能夠把工件安在（zài）立式轉塔車床上，非常穩定（dìng），我們可以在一台機器上把所（suǒ）有需要做的事做完。大（dà）工件重新定位的次數越少，在該地區的每個人就越安全。”

      這裏的高壓冷卻係統是ChipBlaster JV-40，它提供的最（zuì）大壓力為1500 psi。Bidwell先生說（shuō），它的主要優點包括排屑。“我們（men）生產的某些零件家族是有深槽的，其工藝要產生鳥巢型切屑，會很快破壞刀具路徑，”他說。“冷卻係統有助於打散切屑，清理路徑，使我們能夠（gòu）繼續加工細節。”

      其他優（yōu）點包括能穿透可能（néng）出現在低或中等壓力冷卻液噴霧（wù）和工件表麵之間的空氣阻隔，這有助於散熱，防止工件和刀（dāo）具的變形，保持精密的公差，並帶來高質量的表 麵粗（cū）糙度。冷卻液噴（pēn）射有助於（yú）創建低而穩的溫度環境，有利於刀具留在刀口較長時間並以更快的切削速度作業，刀片出現故障（zhàng）的（de）機會（huì）較（jiào）少。“這確（què）實有助於加工我們 這種大型工件（jiàn），”他說，“這時計算的是‘每個工件幾個刀片’，而不（bú）是如（rú）加工小工件時所（suǒ）計算的‘每個刀片幾個工件’。更換它們是昂貴的，所以這些刀片應（yīng）盡量長壽。”

      Bidwell先生繼續在新（xīn）立式轉塔車床上做試驗（yàn），尤其是動力工裝和高（gāo）壓冷卻係統所能提供的額外能力，不斷想辦法更高（gāo）效地加工現（xiàn）有零件，同時也借助這些機器提供的擴展功能及其高科技選（xuǎn）項，吸引新的客戶。

      經驗教（jiāo）訓

      當談到動（dòng）力工裝的特點時，Bidwell先生指出，重要的經（jīng）驗教訓主要在三個方麵:

      用極坐標插補模式(G112)還是用點對點模式進行編程。“我最初（chū）嚐試不用極坐標插補編程所有的切削，但發現很難說明清楚發生什麽事，”他說。“極坐標插補則容許用較簡單的代碼，更類似於普通三軸銑床編程，這樣我就可以依（yī）靠機器控製係統做大部分的工作（zuò）。我們仍然使（shǐ）用點對點做鑽孔類的作業。”

      如何充分利用（yòng）有限的刀具能力。“對於孔的去毛刺操作，我把用來加工頂部和底部圓角半徑的兩把刀具（jù）改成用一把Heule COFA刀（dāo）具，”Bidwell先生說（shuō）。“這可（kě）以讓一把刀（dāo）具精加工該孔的兩側，並節省了轉盤裏的空間，”。

      把進料率（lǜ）和速度調回來，因（yīn）為銑削主軸的轉速低。

      在高壓冷卻劑係統方麵:

      它使得陶瓷刀具（jù）有較穩定的切削。“定量的冷卻液使在如鉻鎳鐵合金718或（huò）海恩斯188這類超級合（hé）金裏的陶（táo）瓷刀片有長（zhǎng）一些的刀具壽命，”他說。“我們能夠在旋轉之前在刀口推刀具（jù）1~2min。在重載粗加工作業時，這確實是用（yòng）陶瓷提高了生產力。”

      深（shēn）槽排屑大大改善。“在某（mǒu）個應用場合，即使刀具是在3in深的溝裏時，我也能把切屑搞出來”他解釋說。

      正確調整噴（pēn）嘴使冷卻液噴在刀（dāo）刃上十分（fèn）重要。“否則你隻會把它噴得到處都是，”他說。

      Bidwell先生對榮（róng）田精（jīng）機專（zhuān）有的剛性（xìng）刀具夾緊係（xì）統也很喜歡，它有超大的Z軸鑄鋼“撞頭”，裝有騰躍耦合器和T型拉杆，實現了安全可靠、可編程的刀具固定。“我們發現，我們能夠複製老式立式轉塔車床（chuáng）用“固鎖”夾緊刀（dāo）具所做的重型切削。”他說，“這（zhè）是非常穩定的。更高的剛性使得振動（dòng）小，並（bìng）最終實（shí）現較（jiào）好的表麵粗糙度和較長的刀具壽命（mìng）。”