精密加工越来越大

Busch Precision (Milwaukee, Wisconsin) 管理层希望利用其前 90 年来对个人精密加工需求（尤其是机床和其他重型设备的需求）的响应，包括建筑设备、农业机械、阀门所需的更大、更复杂的组件、发电和当今越来越多的其他大型产品。

这样做存在挑战，包括改变公司长期以来认为机床 CNC 过于复杂、过于昂贵和过于僵化的观念，无法适应公司的小批量生产，而认识到新一代 CNC 可以更容易编程和简化操作；并找到能够以与小尺寸零件的精密定制加工相同的精度来加工大型工件的机床。

Busch Precision 认为它能够解决这些问题。 “在我们多年来为客户评估设备的过程中，我们显然有很多机会‘了解’世界各地公司制造的所有类型的机床，”总裁 George Grove 说。因此，他补充说，他的员工知道不同机器最初的强度和刚度，以及哪些机器可以吸收重切屑负载而不会损失大型复杂零件的精度。

因此，随着 Busch Precision 制定大规模自动化加工操作的新战略，它专注于两个需求：易于编程和操作的 CNC 机床，同时提供合同加工服务中心所需的多功能性；以及具有刚性和强度的机床，可以在自动操作所经历的连续切削力下生产出具有均匀、精确精度的大型零件。

为此，该公司决定增加一台 VTL，其工作台直径为 84 英寸，最大摆动为 96 英寸，导轨下最大高度为 84 英寸，工作台驱动电机为 75 马力，工作台负载能力为 125 吨，最大 200 Giddings &Lewis 的 rpm （威斯康星州丰杜拉克）。还增加了一个 G&L G50-T 台式卧式生产中心，它有一个 6 英尺 x 14 英尺的工作台，168 英寸 X 轴，115 英寸 Y 轴，72 英寸 W 轴和 36 英寸主轴在 Z 轴上的行程。即将安装的是更大的 VTL，其工作台直径为 138 英寸，最大摆动为 180 英寸，导轨下最大高度为 96 英寸，工作台驱动电机为 73.5 马力。该 VTL 的工作台负载能力为 250 吨，最大转速为 126 rpm。这三台机器均采用 G&L NumeriPath 8000 计算机数控系统自动运行。

“机器尺寸、强度和自动化操作的这些组合正在帮助我们赢得过去我们甚至无法考虑的新业务，”Busch Precision 客户服务经理 Mike Mallwitz 说。 “在其他情况下，新技术使我们能够以比以往更快的速度向客户交付大型精密加工零件。”

后者的典型代表是巨型泵叶轮。从该铸钢工件上去除 400 多磅切屑的总车削时间减少了 30% 以上。粗加工以恒定的 475 sfm 进行，公差为 ±0.002 英寸。

当该公司希望找到能够将其精密加工能力扩展到大型工件的机床时，它寻找的是一种具有其知道需要的结构刚度的机床。

以 VTL 为例，Mallwitz 先生说：“根据我们多年制造机床零件以及维修和重建机床的经验，我们认为由单独的机器部件制造的 VTL 无法提供我们需要的刚性。”他解释说，整体结构完整性对于在较大的切屑负载和较高的大型零件 CNC 加工生产率下保持精确精度尤为重要。

Grove 先生和 Mallwitz 先生认为机器强度和刚性的深度是他们的首要基础，这体现在两个新 VTL 的结构中。 Meehanite 铸件形成带有整体圆形碗的一体式柱底座。此外，径向加强筋形成了一个 A 型框架结构，为工作台轴承组件提供了坚实的基础；工作台驱动传动，双三角立柱。

在双柱的充分支撑下，巨大的横梁和轨头允许在中心左右完全移动。横梁高度的调整是无限可变的，使用功率提升和夹紧力为 80,000 磅的柱子。 Busch Precision 的 180 英寸 VTL 上的横梁位置也是可编程的，包括自动轨道调平。

为了最大限度地利用这种机器结构的刚性和抗扭性，96 英寸 VTL 具有一个几乎 8 英寸见方的锻钢轨头柱塞，行程可达 4.5 英尺。 180 英寸 VTL 的柱塞大于 10 ½ 英寸见方，最大柱塞行程接近 6 英尺。

Busch Precision 的两种 VTL 还包括一个安装在导轨上的自动换刀装置，用于 96 英寸 VTL 的 12 矩阵和用于 180 英寸 VTL 的 20 矩阵。这些 CNC 机床不断从大型工件上去除大量切屑，并结合了溢流冷却系统、双门排屑罩、自动排屑器和位于机床下方沟槽中的升降机来处理。

借助专为机床应用而设计的 NumeriPath 8000 CNC，Busch Precision 将 Type II 命令用于子程序、探测和其他编程。它的每个 NumeriPath 操作员站还集成了一台个人计算机。 “由于 NumeriPath CNC 更加复杂，有些人认为它是一种更复杂的控制，”生产经理 Peter Gies 指出。 “实际上，一旦您了解了 NumeriPath 的工作原理以及 Giddings &Lewis 软件的功能，您就会意识到它非常简单且用户友好。本质上，这是 NumeriPath CNC 理解您输入的程序信息的方式。”

结合其先进的 CNC 和编程功能，Busch Precision 使用刀尖探测来自动验证刀具长度和半径，并允许自动重置刀具偏移。该公司的所有三台机器还使用 Giddings &Lewis NumeriProbe 在线零件测量系统来自动检查工件位置并根据探测的零件尺寸调整刀具长度偏移。这样一来，以前“试一试”步骤所需的时间就被消除了。

此外，Busch Precision 的 180 英寸 VTL 及其卧式生产中心均包含一个刀具寿命监测系统，该系统使用 Giddings &Lewis 软件自动监测为每个刀具的有效使用而预先编程的时间。当预设刀具寿命到期时，可以自动更换同类型刀具，或采取其他措施。