【機床商務網欄目 成功案例】Ace沖壓機械有限公司，這里所發生的一切都是生產加工，從刀具室到專用數控機床車間的轉變既迅速又有影響力。公司占地7.6萬平方英尺的主廠房里面，沒有折膝式銑床和工作臺，而是成排的沖床和金屬板架。
 

　　在車間演練的過程中，金屬重復的撞擊聲、液壓的嗡嗡聲和零件掉進垃圾桶的叮當聲，使交談溝通變得非常困難。高級工具制造商兼總經理Darin Sewell似乎很樂意回到自己工作區內相對安靜的銑床上，因為在那里，說話溝通相對更方便。他在談到支持制造業務的時候表示，“任何事情的發生，都事出有因，我們的工作就是找出原因。”“如果第一站發生了什么事，會影響到后一站嗎?你必須了解整個系統——必須了解所有的東西是如何協同工作的，并且要了解整個系統的運行機制，才能完成一個完整的零件。”
 

 

　　不過，他表示，新機遇促使工具制造和制造領域之間的對比，顯得不那么明顯了。Sewell和他的團隊配備了4臺新的CNC VMCs，他們的任務是開發和維護一個快速、可重復的過程，就像在主設備中運行的過程一樣。他說，“過去，我們在這里的工作，就為了是把事情做好。”
 

　　盡管重心發生了變化，但在與Sewell交談后我們了解到，該公司投入生產CNC機加工的大資產已經到位。如果沒有基本的刀具室教育(在這種情況下，經過多年的工程和制造工裝、夾具和漸進式模具的開發)，Ace沖壓可能永遠不會獲得其第一個大批量的CNC合同，設備投資也可能永遠不會實現。他回憶道:““客戶以前會去專門的數控機床廠，但我們的看法卻截然不同。一開始我們有一臺老的設備，但我們(加工零件)的方式更快、更一致。”
 

　　盡管如此，HMC和兩款瑞士式車床已經改變了兩家姊妹公司的運營業務。公司副總裁James Haarsma稱，這七臺新機床的零部件全部在18個月內安裝完成，為公司的年收入帶來了“強勁的增長”。
 

　　1927年，當John W. Hamme造了“影射者”(Insinkerator)這個詞時，他肯定從未看過一部關于時間旅行的機器人大片，但他可能并不介意這種自然的聯想。Insinkerator是他為自己公司所取的名字，Insinkerator公司位于僅幾英里外的威斯康星州拉辛市(Racine)，幾十年來一直從Ace Stamping公司購買沖壓的垃圾處理部件。
 

 

　　然而，像固體骨一樣堅硬的食物廢料需要的不僅僅是壓印的成分。在Insinkerator系統中，食物顆粒落在旋轉的、板狀的碎紙機葉片上，將它們扔進周圍研磨環的凸起的內壁中。當碎紙刀片旋轉時，食物垃圾會被磨碎的齒磨碎，食物垃圾會不斷地從單元中沖出來，進入化糞池或污水系統。為了耐久性起見，這兩個關鍵部件(研磨環和碎紙機葉片)是用高鎳鐵(NiHard)鑄造的.盡管Sewell在50年代測量了洛氏硬度，但這些鑄件必須經過精加工，以確保正確的裝配和操作。曾經，當機械工廠為商業級的Insinkerator系統的部件而苦苦掙扎，或者完全拒絕工作時，該公司自己的沖壓生產就受到了嚴重的影響，這一切變得太真實了。作為回應，該公司將威脅轉化為機遇，讓Sewell親自動手生產零部件。Ace stamping的副總裁James Haarsma說:“我們不僅看到了直接收入的潛力，還看到了投入這項工作來支持我們自己的沖壓生產線的潛力。”“把設備奉獻給這份工作，讓我們變得與眾不同。”
 

　　然而，要證明任何投資的合理性，首先需要開發一個可靠的過程。這項任務幾乎完全落在了Sewell的肩上。除了一種堅硬的材料，與原始鑄件一起工作所固有的變化使這成為一項全職工作。盡管如此，事實證明，對公司為數不多的有經驗的工具制造商之一進行臨時調動是值得的。在三周內，這家工廠就開始批量生產磨輪和碎紙機刀片。當然，尺寸范圍是相同的。現在，在這家工廠，每天可以生產大約200個零件，有四種不同的尺寸。
 

　　零件的幾何形狀并不復雜。對于當時廠里的主要設備——一臺具有直觀對話式編程界面的2011型VMC來說，苛刻的公差±0.0025英寸，并不足以帶來太大的問題。生成加工操作的G代碼——磨環的外徑和ID銑削，碎紙機刀片的面銑削、鉆孔和鉸孔——只需導入CAD文件并按照CNC屏幕上的提示操作就可以了。然而，耐蝕性使NiHard對Insinkerator非常有用，這也使得合金很難被切割。在不損失太多時間和成本的情況下，高速加工在很大程度上取決于Sewell的能力，以確定正確的速度，進給和切削深度。然而，他的大部分時間都花在了另一個根本的問題上。“我們的第一個想法是，‘我們要怎么控制它？’”他回憶說。“我們怎么才能不只是準確地，而且可以重復地控制它呢？我們必須迅速改變。”
 

　　NiHard是“有彈性的”，他解釋說，由于相對較薄的壁，研磨環鑄件在加工過程中容易變形。此外，從鑄件到鑄件的尺寸差異可達1/16英寸或更多。如果裝夾太用力或裝錯了位置，變形的零件ID會使加工后的裝配不可能完成，假設鑄件仍能裝進第二個銑削工位。更糟糕的是，問題不會一下子就顯現出來。
 

　　Sewell說，雖然他沒有任何CNC加工背景，但多年來在工具室內進行的實驗和解決問題對他很有幫助。回想起兩周的工藝開發過程，他說，他的大部分時間都花在了“在設備上安裝指示器”，以研究材料對測試切割的反應，以及“檢查了大量有效但不夠好的原型夾具”。后，他開發了一種序列，用于將ID銑削夾具戰略性地固定到特定的扭矩水平。他說:“晚上回家后，我會在腦海中想象各種場景——‘我認為這樣我們可以做得更好’或者‘讓我們試試吧’——終，我們做到了。”“一旦我們有了良好的流程，我們就能制造出硬質刀具。”
 

　　他補充說，第一個磨環鑄件的壁是整個零件家族中薄的。這使得它成為開發可重復的標準化設置過程的理想工具，盡管進行了一些調整，但也適用于更大、更寬容的鑄件。
 

　　隨著工藝的固化，管理層準備投資更多的時間在其數控設備的加工能力上。第一次購買的是Okuma Genos M 560 vmc。使用基本相同的G代碼和設置，這臺設備立即提高了30%的速度和進給。Sewell將這一切歸功于一種嚴格的雙列設計。與舊的VMC的30秒相比，芯片到芯片的工具更換時間不到5秒，這也顯著提高了生產率，快速穿越速度也從275 ipm增加到超過1500 ipm。專屬機械車間現在又多了3臺虛擬機:另一臺相同型號的虛擬機，以及兩臺Okuma MB-46V機器，所有這些機器都專門用于加工鑄件。
 

　　不過，Sewell說，鑄造過程固有的不精確性限制了該過程系統化的程度。結果證明，熟練的手工和工具室式的思維方式對于保持生產的平穩運行與開發過程的首要位置一樣有價值。Sewell在談到如何建立虛擬現實中心時說，“每個部分都是獨特的，每個新人都必須有一種感覺，每種規模都有其獨特之處，我們的員工需要知道如何來應對它。”定位插頭夾了一倍。用Sewel的話來說，要同時定位和固定零件，而不“夾緊一個扭曲”，需要某種程度的本能。如果我們必須把它擠進去，它就會變得很緊，但如果它只是掉進去，它就太大了。”你就會知道它的大小是否合適。(這個手工過程)提供了一種快速定位，夾緊它，并確保正確的尺寸，而不必在三坐標測量機上每五分鐘測量一次。我們只知道如果合適的話，我們就會去那里。”
 

　　Ace沖壓繼續擴展其加工范圍。1990年，Ace Stamping在姊妹公司莎士比亞機床沖壓(Shakespeare Machine Stamping)購買了兩臺新Tsugami 3025B-II瑞士式車床，重復了同樣的戰略:引進關鍵部件，以支持公司自己的制造操作，同時提供直接的收入來源。與此同時，Okuma MB-4000H HMC更換了一臺老舊的設備，幫助另一家姊妹公司Heinrich vise恢復了活力。這些機器中有一部分是從莫里斯中西部公司購買的，該公司因其優質的服務、支持，受到了Sewell的高度贊揚。然而，即使是進的機械加工設備，有資源豐富、細心的經銷商支持，也只能到此為止。與Ace重要的合同相比，NiHard casting應用軟件不斷地提醒人們，基礎車間教育的價值，以及機床就是工具這一事實。
 

　　(原標題：Fabricator's Toolroom Becomes Captive CNC Machine Shop)