端面刀塔缩短精密轴类零件循环时间
Grand Haven Steel Products(密歇根Grand Haven)轴类零件标准工艺历来是:软车→外协热处理→磨削至最终公差。车削应用不苛刻,八台CNC车床通常仅需±0.002英寸,精度靠磨床。但若能硬车部分零件,大有提效空间。1997年公司从Hardinge Inc.(纽约Elmira)购入Conquest T-51 CNC车床(2英寸棒料、10英寸卡盘)主要为此。制造工程经理George Stahl称,首批工作中即在40 HRC轴上完成关键开槽,公差0.0003英寸内轻松达标。
一年内见增产需求,又购第二台Hardinge Conquest T-42(1-5/8英寸棒料、8英寸卡盘)。区别于首机,T-42配“Ram Turret”——六工位副刀塔,用于同心端面加工。此配置大优势:允许内/外径操作并发。如主刀塔车削同时副刀塔钻/攻丝。
并发内/外径操作最显著优势是大幅缩短循环时间。例:一体法兰轴需外径车削+内孔钻/攻/倒角。顺序加工时孔侧循环70秒。移至T-42并发内外径后,循环仅46秒。平均产出从26件/时提至48件/时。
但刚性足以硬车、灵活应对内外径操作、高效装夹的组合,才真正赋予Grand Haven工艺能力大幅提升产能。上述工件关键槽径用SPC监控:上控制限-0.00015英寸,下控制限-0.00045英寸,总带宽0.0003英寸,特征稳定在控。该精度使Grand Haven省去后续磨削,大幅降低制造成本。
装夹对此能力贡献大。像许多车间,Grand Haven首选三爪卡盘夹持除极小件外所有工件。但发现其他方案在特定场景下更优。例:T-42首个任务要求直径公差±0.0003英寸、前后最大跳动0.0005英寸、关键直径32 rms光洁度,材质硬化400系列不锈钢。
初期难稳定达标。检查发现三爪卡盘未稳定定位工件。采纳Hardinge建议,以16c定长筒夹替代爪式卡盘。这使加工更靠近主轴端面,改善跳动与光洁度。筒夹还允许更高转速高效加工。定长系统使工件长度控制更精准。MMS
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