适应不同的生产思维模式

当CS Tool Engineering公司决定建立一个新的加工中心时就已经对其构造和模型了然于胸。“当时，公司的Makino MCC2013卧式加工中心作为重载荷设备已经稳定运行了将近10年，而且设备与第一天投入使用时一样精准。”营运经理Don Snow说。然而，让他吃惊的是，分销商们推荐了一种完全不同的模式，让该公司开始重新审视长期以来对生产工艺的认识。“他们推荐了a82卧式加工中心，这让我感觉有些奇怪。毕竟我们是一家模具制造企业，不是一个生产加工企业。”Snow先生回忆道。

而事后，他跟CS Tool团队的其他人都深信：他们决定购置Makino公司的 a82卧式加工中心是十分明智的（图1）。该卧式加工中心具备了CSTool公司所期望的可靠性、精确性与速度，生产周期缩短了三倍，并显著减少了钳工加工。此外，该机床同时还带有精简工序转换的托盘交换装置，以及后期增加的模块化夹具装置。得益于此，机床的设置时间减少了一半，需要的操作人员更少，并且他们可以同时操作更多机床。

与时俱进

该车间在CS Tool公司中已经建立了36年。Michigan州业务部的Cedar Springs车间由Tom与Don Mabie兄弟于1967年成立，以生产装饰品和其他小型汽车零部件模具起家。该车间因此被定义为注塑和压缩成型模具的二级供应商，提供操作面板和门板等内部组件，同时还生产各种消费品模具。

CS Tool公司热衷于对未来进行投资的发展策略，使得该公司在最近的经济衰退中得到了很好的回报。Snow先生说：“拥有快速、精准地加工P20钢与Mold Max合金的机床，对于我们在危机中能够幸免于难是至关重要的。Makino MCC2013卧式加工中心及其四轴转台购置于2003年，实践证明，该机床在深型腔和不同角度加工应用中特别有效。鉴于这些优势，随着业务的不断拓展，车间需要更高的生产能力，增加另一台MCC2013机床便成为首先需要考虑的问题。然而，在位于当地的Makino分销商Single Source Technologies (SST)公司里看到a82卧式加工中心的加工情况后，Snow先生和他的团队深信这台机床将会是更好的选择。

更快的转换

a82卧式加工中心通常用于诸如汽车发动机缸体等批量生产业务中，其特点是配有托盘交换装置，让操作员人可以在等待一个工件加工时就可以准备好下一个工件。然而，该车间发现这种策略还可用于两种定制零件相同的加工环境中。事实上，这对于模具车间来说远不止是降低设置时间这么简单。Snow先生说：“在CS Tool，这是订单快速周转的一个保障，特别是在设计发生变更时。”

Snow先生根据反复出现的情况列举了一个实例：机床正在进行缸体切削加工，周期很长，但此时客户突然要求将其变更为另一项加工业务。操作人员可以在机床继续保持原工位加工的同时，准备第二个缸体，因此不会浪费任何时间。准备工作完成后，操作人员会选择一个恰当时间点停止机床，更换托盘，完成短时订单，然后再将加工转换回原来的、用时更长的加工中（图2）。

精准、灵活的设置

尽管托盘交换性能带来了立即可见的优势，但增加独立辅助产品在节约时间方面会让机床更进一步。来自SST的FCS模块夹紧装置 (Breyl) 通过改善工件获取以及省去重新定位的步骤，进一步降低了机床设置时间。

该装置的主体为基片板，上面有带有间隔为50mm的螺纹孔网格，孔小于5μm。工件通过圆柱形夹紧机构安装到这些孔中，所有连接都需要使用连接杆和环，包括工件与夹紧机构之间，以及夹紧机构与基板之间

连接杆的一端是与夹紧机构连接的锯齿状接口，另一端是标准公制螺纹(通常是M12×1.75或M16×2.0) ，通过连接环拧进基板网格或工件上的螺纹孔，但也要根据每个连接点的具体情况选择。供应商称，该装置的精确度大部分得益于连接点的镀锡钢环。每个环的一边是夹紧装置，通过精密加工的锥孔连接，另一边与基板网格或工件上的孔契合。装配后进行的紧固能够使让锥孔到位，实现与H-7级相当的可重复性。

尽管安装工件需要螺纹孔与埋头孔才能同连接杆与环契合，FCS带来的节省大幅超过了最初设想的时间。由于网格能锁定零参考点，因此无需重新定位就能在托盘或底板上清除并重新安装工件。模块化系统同时能够满足快速自定义设置，并同a82卧式加工中心的360°B轴一起为工件的5个边提供自由进出。事实上，CS Tool公司通常制造自己的FCS夹具以节省资金，并为自己的应用提供适合的装置。

该装置能让所有的机床得到改观，但CS Tool公司发现a82卧式加工中心的B轴与双托盘系统特别有用。“最初我们并没有意识到，在与生产型机床相结合后，该装置为加工带来了多么强大的性能。”Snow先生说，“似乎一瞬间，我们实现了设置时间的最小化、改善了应用、减少了拾取时间，同时实现了对零件的多边获取。总之，我们现在可以实现工件的一次性设置加工了。”

这些努力证明：如果不考虑基本因素，精度、速度、刚性以及可靠性，更快速的设置与工序转换不会产生任何差别。然而，当这些因素被充分考虑之后，辅助系统的优势，比如托盘交换与模块化夹具，将大大凸显。毕竟，CS Tool公司不只是超越零容差的加工，他们比以前速度更快，更省事。得益于FCS工件夹具及托盘交换系统，单个操作人员就能同时管理四台机床。“我们能同时进行多个工件的装夹，并在无人值守情况下运行。”Snow先生说，“拾取、夹装和切削一气呵成。”

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