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    如何看待调试设置问题

    放大字体  缩小字体 发布日期:2022-09-12 19:09:58    来源:本站    作者:标准件之家    浏览次数:793
    导读

    2010年,曾使用钻岩机拯救解放了智利矿工生命的那家公司,正在探索研究多功能加工机床应达到的正确水平。没有多少公司可以在国情咨文讲话中宣称自己已受到嘉奖。2011年1月26日,奥巴马总统在国会上的讲话中,提到了美国宾夕法尼亚州柏林市的Cen

    2010年,使用凿岩机拯救和解放智利矿工生命的公司正在探索多功能机床的正确水平。没有多少公司能声称自己在国情咨文中获得了奖励。2011年1月26日,奥巴马总统在国会的演讲中提到了位于美国宾夕法尼亚州柏林的Center Rock公司。他用了近200个字来表扬他们。这家凿岩工具制造商生产的特殊凿岩机被用来营救和解放被困在井下的33名智利矿工。2010年10月,全世界人民见证了这些矿工的获救和庆祝。图1这台车床用于加工公司较大凿岩机的钻头,包括一些送往智利拯救矿工生命的钻头。对于Center Rock的团队来说,这场戏剧性的战斗实际上从智利接受公司紧急援助的那一天就开始在他们的加工车间上演了。当紧急救援的消息明朗后,费希尔先生动员公司尽快生产救援工程所需的凿岩机,不惜一切代价,暂时搁置手头的其他工作。因为这些凿岩机使用的锻钢钻头必须是根据智利岩石的成分要求特制的,所以这种钻头的生产可以说是从零开始。可能有人会觉得,一个涉及七个不同机床调试设置的工序是不可能快速响应的,更不要说去各个分包商出差解决加工过程中的一些具体问题了,但是Center Rock公司用不同的方式证明了自己的实力。对于金工专业人士来说,Center Rock公司的加工工艺可以借鉴,但与工艺的复杂程度有关。具体来说,该公司有一个“通用”机床,斗山彪马系列MX 2500 ST车削加工中心,配备了一个中间轴和可移动的工具。在这台机床上,像钻头这种零件的加工,可以在一个加工周期内令人信服地完成从原材料锻件加工到热处理阶段的所有任务,而不需要像生产发往智利的大型钻头那样,需要一系列的调试和设定过程。但是,生产车间并不一定要选择一步调试设置方法。这台机床是这个车间车削设备系列的一部分。随着多功能加工能力的不断提高,零件的尺寸逐渐减小。车间里最新的机床只用于车削。它是斗山数控数控车床,最大车削直径为22英寸。同一制造商提供的中型机床配有可移动刀具,但没有中间轴。图2有时候一台凿岩机还包括很多切割岩石的钻头,比如图中所示的,会在公司的金属结构加工区焊接。有了这些机械设备,Center Rock公司正在为其零件的加工探索正确的多功能加工水平。中心岩石公司吸取的教训之一是,仅仅因为该公司可以通过几个步骤的调试和设置来生产一些钻头,并不一定意味着它应该这样做。智利人接受了Center Rock公司提供的帮助后,员工开始调试、设置和处理。工作一直持续到晚上。负责热处理和喷丸处理的供应商被通知参与这项紧急任务。当供应商取回零件后,钻头的最终加工就开始了。当这些钻头的加工被允许时,整个钻机的金属结构部件的生产和最终组装也开始了。两天后,整套钻机开始装运。最后,从零开始生产的钻机很快就到达了智利,比钻机从智利机场运到坍塌矿井的遥远作业现场用的时间还少。NextpageCenter Rock的较大钻头见证了大部分调试设置过程。其中一个组件需要车削工件的两端,并准备其后续的孔径加工操作。孔径的精加工需要在车床上进行四次调试和装夹。

    然后,工件被送到Mazak公司的HMC卧式加工中心,在那里铣削花键,铣削岩石切削表面,并钻出用于夹紧硬质合金切削元件的凹槽。这台加工中心的运行需要三次调试和装卡,热处理前两次,热处理后一次。图3单个钻头是由锻件加工而成的零件。任何钻头锻件都很难加工。这是因为这些零件将用于执行困难的工作。不难想象这些钻头用来钻几千英尺的岩石需要承受多大的压力。能够承受这些应力的锻钢也能够承受加工过程中的应力。被加工的物体面临一个特殊的挑战,那就是钻杆上一个孔径的加工,这个孔径的深度几乎等于整个钻头的长度。该孔直径与较小的孔直径配合形成高压气流通道,将砾石从钻头表面吹走。加工这个光圈以前是个苦活,用的刀具经常坏,加工周期时间长,现在这种情况再也不会发生了。图4该车床加工中心具有安装移动刀具的功能。另一种用于加工较小钻头的车削中心配有可移动刀具和辅助轴。大约五年前,中心岩石公司的工作人员专门设计了一套加工工艺。现在有了这个工艺,机床可以快速可靠的加工出这个深孔。这种工艺是以一台古老而坚固的手工车床为基础的。这个过程中的一个重要因素就是本车间为该机床提供的高压冷却液系统的采用。但是这个工艺的核心技术是来自山特维克科罗曼特公司的钻头设计,是一个Corodrill 800。

    型钻头,其中心有一个很大的空心区域。

    Center Rock公司将这个钻头,沿着车床主轴的中心线,安装到一根很长的气缸内圆柱形轴上。冷却液通过汽缸之间的环形空间冲击力来切削金属。然后,由于Corodrill钻头的特殊设计,使冷却液和金属切屑通过内部的真空压力经由圆筒吸出。Bungard先生说,在采用这一深孔钻削工艺后,该车间的生产加工经常达到0.012ipr的进给速度,钻头的使用寿命延长,ID内径的表面光洁度提高。

     

    图5 该公司为了在每一个钻头上钻削加工很深的盲孔,专门开发了其自己使用的工艺。该工艺的关键是采用了Sandvik Coromant Corodrill公司的空心钻切削工具,其中冷却液和切屑可允许通过刀具和孔径往外抽吸出来

    较小的钻岩机钻头,其调试设置的次数比上面描述的步骤要少一些。这是因为该车间配置的较小车削加工中心具有车削和铣削两者兼顾的组合功能,这使得该公司最普遍流行的钻头尺寸具有更高的运行效率。最小直径的钻头可在一次调试设置过程中完成加工(达到热处理点)。鉴于一台钻机需要20个以下的钻头(通常少于10个),那么这看起来似乎是最好的方法。然而,该车间经常通过一系列的调试设置来加工其较小的钻头,有时候整个车间所进行的工作以100个或更多的数量进行批量生产。从Center Rock公司的前景来看,为什么批量生产采用一系列调试设置,反而成为更好的方法呢?这个问题的答案,对任何正在评估多功能加工能力的车间来说,将是非常有用的。

    正如Center Rock公司所展示的那样,这种能力是很有价值的,其原因是,它超越了单一调试设置的加工。在一个地方进行更多加工的自由,提高了Center Rock公司的生产能力,即使这种自由并没有使用于加工一个零件,直至其完成。

     
    (文/标准件之家)
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