高效刀具大幅节省加工时间

国际金属加工网 2016年10月27日

航天行业占有重要地位的Mécaprec公司,为了提高加工效率,对三菱综合材料公司(MMC)装有可转位刀片的VFX 型玉米立铣刀进行了切削试验,测试结果表明,加工镍基合金(Inconel 718) 零件的加工时间降低到常规加工时间的四分之一。

追求卓越——这可以说是Mécaprec公司的座右铭,也是专注于精密加工的中小型企业一直以来所秉承的理念。至少它是Mécaprec公司给自己立下的目标,我们可以看到,这个目标以大写字母的形式挂在车间里的黑板上,引人注目。除了诸如“及时交货”或者“不达标产品比例”这些单个指标外,车间里还可以看到彩色的表情磁贴。它们提供了在本周和过去一个月里工厂的绩效情况,同时也反映出今后工作的发展趋势。“看到这些表情磁贴,每个人都能立刻知道我们目前进度如何”,Mécaprec公司的老板Jean-Marc Gomez先生这样解释道,“它们比曲线图让人更明白易懂。”在“客户反馈”这个指标旁边有一个绿色的微笑贴纸。“我们只卖给客户完全满足他期望的东西”,Gomez 先生强调道。

利用自动化模式应对未来的加工任务

为了满足航天行业的要求——毕竟这个行业占到公司98%的营业额,Gomez先生毫不犹豫地决定扩大公司厂房、添置生产设备以及投资自动化技术。一个配备有21个托板位置、完全集成到计算机辅助生产管理(CAPM)中的多关节机器人将由另一个能操作58个托板位的机器人进行补充。在10月之后工厂里还会有第三台这种类型的工业机器人。“未来这个系统称之为配备有工业机器人的独立加工岛”。

Gomez先生在2008年正式接手Mécaprec公司,当时整个企业只有12个员工,营业额大概800,000欧元。公司驻地在法国Ariège 省的Lavelanet,这个地区曾因其纺织工业而闻名, Gomez 先生也来自该地区。七年之后的今天,公司已有员工50个,营业额也较原来增长了6.5倍。万事总是开头难,恰恰在接管公司的三个月,全球的经济危机袭来。“幸运的是,Aubert et Duval公司给予了我们莫大的信任”, Gomez 先生追忆道,“由此,我们才得以进行生产。” Mécaprec公司花了十三个月的时间拿到了EN9100认证,这是一个专门的航空业质量管理标准。此后几乎所有产自 Mécaprec工厂的配件都成了用在空客A320、A350甚至A400M运输机以及ATR 公司制造的飞机上的畅销品。

当耐高温材料遇到玉米铣刀

然而在2014年年底,Gomez先生和他的团队在一次加工中陷入了思考——加工一个A320 Neo飞机上的镍基合金件,需要八小时,盈利能力由此堪忧。“这将意味着,加工一个由四到五个零件组成的成套组件,就需要一个星期的时间——这简直无法想象”。此外还必须经常对可转位刀片进行检查,因为切削刀刃的耐用度只有两个小时,Gomez先生决定寻找其他刀具解决方案。

“起初,我们对于使用玉米立铣刀来加工镍基合金零件持怀疑态度”,一位毕业于图卢兹Icam工程学院的年轻工程学士Paul Bermes坦言道,他在Mécaprec公司已工作了一年半。最终团队决定选择了三菱综合材料公司VFX系列的玉米立铣刀。几个月前,身为三菱综合材料集团法国子公司的地区经理Laurent Le Méteil先生做了一个有关刀具方面的报告,由此激发了Mécaprec公司对这种铣刀的兴趣。另外,自从Méteil先生于2014年5月担任法国西南地区的负责人开始,他和Mécaprec公司之间迅速开展了密切的交流,也起到了很重要的作用。“我在开始测试前1 个月就到达Mécaprec公司,以便与员工们一起确定切削速度和切削深度”,Laurent Le Méteil先生告诉我们。然后开始进行首轮测试,惊喜随之而来。“第一轮测试里我观察了主轴……没有形成压力;一切看起来都很好”,Paul Bermes先生说道。仅在两小时后配件就完美地加工好了。“我还在同一天向三菱综合材料公司订购了数量可观的MP9000 新系列可转位刀片,准备用来加工耐高温材料”。

之后的测试全部都令人满意。“由此可以看出这种玉米立铣刀是为在加工耐高温材料时,专为承受其产生的切削力而设计的”,Méteil先生解释说。“这是一种百分之百适用于铣削诸如钛合金或镍基合金等耐高温合材料的铣刀”,他继续强调。Mécaprec公司通过使用这种铣刀,终于能将长达八个小时的加工时间缩短到两个小时。

一次成功带来的脑洞大开

三菱VFX 可转位铣刀外凸的弧形刀刃和V 型的支承面得以实现精准和优质的机械加工。此外,主切削力通过垂直定位的可转位刀片,由其厚度来承受,因此刀片能达到很高的刚性。另外,较理想的卷屑,可以很好地通过切削液将它们排出。而切削液和冷却液的喷嘴就安置在靠近切削刀刃的上方,由此可直接控制切屑。通过这种简单的切屑排除方式,避免了切屑与刀刃之间发生接触,从而提高了机械加工的效率。

局部放大

目前,虽然镍基合金的份额仅占Mécaprec公司所加工合金的3%至4%,“但是这次成功使我们看到了其他市场的机会”,Gomez先生由此增强了信心。这次成功鼓励了他测试三菱综合材料公司的另一种刀具:新型的WSX445面铣刀。“后角为0度的可转位刀片,通过其双面Z 形结构,以实现锋利的切削和切削力的降低”,Méteil先生解释说。由于这种可转位刀片有八个刀刃,“相同效率下这种可转位刀片与目前为止使用过的刀片相比,刀片的费用几乎可减少一半”。为了进一步推动公司向前发展,在不久的将来,你还能听到诸如切屑回收的自动化、扩大企业技能的范围和不断使它适应快速增长的市场方面的故事。


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