对于位于圣费尔南多的 W Machine Works,WIDIA-Hanita VariMILL II
整体立铣刀的定制变体证明在不锈钢、高温合金、镍基和碳基合金的粗加工和半精加工应用中特别有效,和钛。

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在21世纪拥有和经营一家制造公司意味着要密切关注许多年前不存在的事物。领导团队必须在各个层面参与——发展员工队伍、扩大客户群并实现持续的卓越运营,包括保持技术进步的领先地位。

“它们都相互关联,”加利福尼亚州圣费尔南多的 W Machine Works 运营副总裁 Randy Neckien 说。“我们与我们的领导团队举行了战略会议,会议决定没有一个客户占我们业务的 30% 以上,”他说。“我们的客户群多样化导致了不同的客户需求,这意味着我们必须关注新技术的进步以及它们可以为我们做些什么。没有合适的员工和合适的培训,先进的技术是毫无用处的。”

Randy 和他的兄弟 W Machine Works 总裁 Marzel Neckien 一起经营着一家拥有 48 名员工的机械车间,该车间由他们的父亲在 1970 年代后期在一个两车位的车库内建立。它从一开始就是一家航空航天加工车间,为发动机车床和 Bridgeport 的三个主要客户提供少量机身和零部件。“这是一家建立在辛勤工作和服务基础上的小商店,”Marzel 回忆道。“我们没有通过选择联系,严格的努力工作。”

多年来,这项艰苦的工作包括新的资本设备,以保持公司不断增长的业务的领先地位。在过去的两年里,W Machine Works 增加了一台 Nakamura Tome WT-150,这是一款对置主轴、双刀塔多任务机床,上下刀塔均配备高扭矩铣削电机。“我们开始将零件从单独机器上的三个设置移动到这台机器上的单个设置,”兰迪说。

多任务和单一设置迅速发展到包括 W Machine Works 的高混合/小批量业务的自动化。它的下一个重大收购是 Matsuura MAM72-35V,这是一个五轴加工中心,具有 240 个刀具容量、机器人装卸和 32 个托盘,其尺寸适合公司的各种零件组合。“我们从一开始就做到了这一点,”Marzel 说。“我们正确地定义了我们的流程,购买了新的,正确地加工它,并对其进行了适当的培训。我们的零件涵盖从配件、镇流器和外壳到翼梁和导轨的各个系列,从不锈钢到高温钛合金和铸件的所有系列。使用 32 个托盘,我们可以同时运行多个作业并使用第一篇文章。它为我们提供了最小占地面积的巨大能力。”

工作和工具标准

W Machine Works 凭借其 240 刀 Matsuura、48 刀 Nakamura 和 Mori Seiki NMV 5000(另一台具有更大工作范围的自动化加工中心)很快看到了标准化刀具的价值。“这是我们在流程改进过程中学到的另一件事,那就是为我们的所有机器配备标准化工具比为每项工作追求最便宜或最快的工具更为重要,”Randy 说。

部分原因与公司的客户有关。“为我们建立强大的客户群意味着大量混合零件,例如 10 到 50 个,”Randy 解释说。“重点是快速周转,通常会增加阳极氧化、热处理或组装等工艺。我们希望签订为期五年的每周交付零件的合同,但这不是它的工作方式。”

该公司对零件的高度混合要求还包括多种材料,包括铝、不锈钢、高温镍基合金(如铬镍铁合金)和钛。机加工车间经理 Rudy Gomez 说,如果您做好功课,就可以高效地运行这种零件和材料的组合。

Gomez 是 W Machine Works 领导团队的成员,拥有 14 年的加工经验,包括最后四年在 W Machine Works 工作,是最大限度地提高公司自动化能力的关键部分。“我在这里的时间最大的不同之一是我们放入商店的东西,”他说。凭借车间在单元中拥有的所有自动化功能,W Machine Works 的每个劳动小时平均产生三个机器小时的工作时间。创建标准工作程序并利用标准化工具是一项关键任务。

以商店正在运行的当前钛零件为例。由 6AL/4V 钛制成,尺寸为 5.5 英寸 x 3.5 英寸 x 2.25 英寸,主要建议包括刚性设置、低速、高进给、充足的冷却剂和锋利的工具。凭借其高抗拉强度和硬度特性,该零件非常适合在公司的自动化加工中心上过夜运行。

“我们为这项工作开发了标准工作程序和标准化工具,但可转位刀片成为了瓶颈,”Gomez 说。破损的工具开始因装箱而堆积起来,并且将工具分度以呈现新的切削刃需要时间和操作员输入。“我们开始研究用于加工的整体立铣刀,发现我们可以实现与可转位刀具相似的速度和进给,而无需对刀具进行转位。凭借我们加工中心的冗余工具功能和强大的翻新计划,这似乎是我们情况的正确答案。”

该公司曾使用 WIDIA-Hanita 五刃 VariMILL II 立铣刀来切割不锈钢和铬镍铁合金,并开始使用它们来铣削钛零件。“我们在每个工具中实现了 4 到 5 件,”Gomez 说。Gomez 开始邀请其他立铣刀供应商使用他们的工具对零件进行试切,并取得了大致相同的结果。“我仍然认为这还不够好,”他说。

WIDIA-Hanita 切削工具的西海岸代表 Jonathan Saada & Associates 的 Jonathan Saada 提供了另一种选择,即为 W Machine Works 开发定制的实心立铣刀。“总有一个权衡,”萨达谈到铣削钛时说。“带有一排刀片的标准可转位立铣刀需要采用递减方法来加工深型腔或特征,通常不超过 0.500 英寸。轴向切削深度 (DOC)。与螺旋刀具相比,成本较低,但金属去除率也较低。螺旋刀具将产生最多的金属去除量,但需要很大的刚度和马力。而且,为了消除无人值班期间的停机时间,必须购买辅助工具。”

Saada 能够设计出定制的 WIDIA-Hanita VariMILL II 整体立铣刀。VariMILL II 立铣刀被称为下一代高性能可变式立铣刀,在不锈钢、高温合金、镍基和碳基合金以及钛的粗加工和半精加工应用中特别有效。

特点包括具有五个不等间距凹槽的独特设计、专有的凹槽形状和端部几何形状,以及能够实现极重切削和超长刀具寿命的 AlTiN 涂层,同时几乎消除了刀具颤振。VariMILL II 立铣刀槽型很好地消除了颤振和谐波,它们可以开槽高达 1XD,并执行高达 0.5D 径向和 1.5xD 轴向的侧铣操作。

虽然定制工具的细节是保密的,包括对偏心浮雕、芯径和涂层的调整,但 W Machine Works 的结果非同寻常——该公司的钛零件每个工具最多 12 件。“我们将在传球上深 0.5 英寸,在径向切割上深 45%,占用大量材料,”戈麦斯说。“它一直运作良好——没有其他人能与之匹敌。”

持续改进的文化

W Machine Works 定制工具的成功也表明该公司更愿意与技术供应商合作。“在过去的 10 年里,我们不断强调我们对业务各个方面的密切关注以培育成功,”Marzel Neckien 说。“在这种情况下,对于我们的供应商来说,听取我们的意见是非常重要的,我们并不希望获得更好的循环时间,我们希望每个工具有更多的零件。”

“我希望供应商为我们的成功做出贡献,而不是向我推销当时的风味,”Randy Neckien 表示同意。“增值供应商正在研究我们的零件,我们如何对其进行编程,以及它们如何适应我们的能力和做事方式。我看到愿意帮助我们的公司比以往任何时候都多,因为如果我们成功了,我们就会更愿意增加投资。”

尽管全球经济风雨飘摇,但 W Machine Works 还是在 2009 年实现了创纪录的销售年度,并计划在 2010 年继续取得成功。“别误会,那里存在重大挑战,”Randy 说。“我们看到越来越多的工作要求我们引用‘ID/IQ’——无限期交付,无限期数量。成功的唯一途径是继续提高我们的领导技能、劳动力发展和卓越运营。成功孕育成功。”

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