您的當前位置: 中國鍛壓網 > 資訊中心 > 正文|
中國制造的產品對位于匹茲堡地區的FS-Elliott公司的生產工廠產生了很大影響。由于海外生產的迅速增長，這里的工廠發生了很大的變化，很多制造商的業務都在蓬勃發展之中。FS-Elliott公司生產的產品大約有95%向外出口，其中的75%直接銷往中國。
該公司制造工業用空壓機，其中包括通過工廠范圍內的系統向車間輸送空氣的大型壓縮機。隨著各種類型的新生產工廠在世界各地的開放，FS-Elliott公司的壓縮機產品也開始被廣為知曉。
圖1 ?圖示為所要加工的葉輪的范圍大小，新的磨床用于這一范圍內的葉片的定制化研磨 這類壓縮機很少有現貨供應。提供一套復雜的壓縮機系統，意味著需要在特定的電力條件下，保證客戶能夠獲得多少壓縮空氣。為了實現這些承諾，FS-Elliott公司需要對系統實行用戶化改造，一般來說，這意味著需要仔細地按照事先設計好的專用輪廓，來加工壓縮機的葉輪。 在過去，這些專用葉輪的輪廓需要通過車削的方法進行加工。采用這種方法加工，車刀會陸續撞擊到葉輪的葉片上，可以想象，這種切削好像是最極端的中斷式切削加工。即使這樣，可編程運動和數控車床X-Z軸的較大行程還是為獲得精密的外徑形狀提供了一種有效的方法。為了克服中斷式切削現象，首先在葉輪中間充滿石蠟，使它在車削加工時猶如一個實心的圓柱形工件。在加工完以后，再將石蠟從葉輪中熔化出去。這種工藝看起來不太干凈，但加工十分有效。 為什么工廠最近采用了一種新的工藝，部分原因在于石蠟工藝不太干凈。但石蠟對環境會產生影響只是FS-Elliott公司采用新工藝的部分原因，FS-Elliott公司主要是想在老方法的基礎上，以更多的方式創造清潔的環境。這還要歸功于Max-Tek Superabrasive Machines公司提供的一臺具有與車床差不多的行程和編程功能的磨床。現在該工廠通過磨削工藝代替車削工藝來加工生產葉輪的輪廓，不再采用石蠟填充工藝進行加工，因此所需的加工時間也比較少。現在，這一工藝的加工速度很快，工廠已無法使這臺新磨床保持繁忙的工作狀態。 雖然從車削加工轉移到磨削加工使核心元件的制作方式發生了根本性的變化，但FS-Elliott公司采用新生產工藝的意義遠遠超越了這一變化。即使是工廠里的雇員，現在幾乎全都是新面孔。2004年，該公司讓其所有的生產人員離職，工廠重新雇傭了約110名新員工。 實現了自力更生 生產經理William Turek先生雇傭了一批新員工是由于FS-Elliott公司所有權的轉變而造成的。由于勞資協議的關系，工廠的雇員仍依附于公司以前的老板。第一年，在新的所有制條件下，FS-Elliott公司從以前的老板那里租借了現有的這一批工人。這種安排是不可能持久的，最終，新的老板也在這個方面下決心做了一個果斷的決定。對于Turek先生而言，他親眼看到了工作人員的重大變遷，這確實是一個充滿挑戰的時代。他看到了很多有經驗的老師傅走出了這一公司的大門，但新的開始也意味著一個巨大的機遇。他可以自由地實施全新的工藝和生產過程，再也不需要重新培訓現有的雇員，也不需要進行逐步的改革。以磨削代替車削就是一個很好的例子。重大的變化涉及到工廠布局的重新配置，還得重新思考如何使用該公司的各種大型加工中心。此外，工廠開始承接原先由外協工廠加工的生產任務，即從葉輪的“毛坯件”開始加工。 根據不同的尺寸，葉輪毛坯可以選擇鑄件或5軸加工的方式來進行制造。過去，這類機加工作業由賓西法尼亞州Export地區周圍的一些專門從事5軸加工供貨商承擔。現在，大部分機加工作業由該工廠自己承擔。這里最新購置的機床要數Hemle公司的5軸加工中心了。
圖2 以前采用石蠟填充和固定葉片以便于車削加工 Turek先生說，我們內部具備這一加工能力以后，使工廠更加靈活了。即使要在最后一分鐘更改設計也要比過去容易得多了。 更好的是，通過自力更生、內部解決問題的方法使工廠抵御外部競爭的能力增強。他說：“如果一個競爭對手終止購買作為我們主要業務的5軸加工產品，我們將怎么辦呢?”但具備了目前這樣巨大的生產能力，情況就完全不一樣了，這種能力誰都無法替代。 無石蠟加工 在這些零件中，定制化的外形輪廓加工是比較靠后的一個加工項目。現在，這一工件已采用磨削加工代替以前的車削加工，因此，過去因石蠟工藝所造成的許多問題已不復存在了。其中一個問題就是對環境的影響，這也是一個主要問題。車床必須每隔4~5周大修一次，進行全面清洗。而且，加工完的葉輪也必須進行徹底的清洗，因為單靠熔化石蠟還是不夠的，無法將石蠟全面清除。如果在零件上遺留少量的石蠟，也會造成葉輪質量檢測的失敗，影響其熒光滲透試驗，因為石蠟會顯示出一種裂縫。由于需要仔細地清潔，因此石蠟加工工藝已成為一個非常耗時的復雜工藝。 采用磨削工藝就解決了所有這些問題。因為砂輪的體積較大，不用擔心中斷切削的現象，葉片之間不需要用石蠟填充支持。但在某種情況下，新的機床也會產生一個新的問題，不過Turek先生也已經將這個問題轉化為一個新的機遇。 這個問題與檢驗有關。每個葉輪的葉片數量都是一個奇數。這也就是說，葉輪在其外形輪廓上沒有實體“直徑”。而填充石蠟以后的葉輪在加工完以后是一個光滑的圓柱體，因此車間可以很方便地用一個千分表測量加工后的零件外徑。現在，沒有石蠟作為填充料，那么工廠如何測量這類零件呢?
圖3 石蠟填充的加工方式使車床每隔四五周就要進行徹底檢修和清洗 為了能夠繼續推動工廠現在所做的一切工作，Turek先生選擇了一種特殊的解決方法。他購置了一臺移動式坐標測量機，該機帶有Faro測量臂。這不只是因為它可以直接測量不需要任何石蠟作為填充劑的零件(有了石蠟測量更為容易些)，而是因為他想要為公司增添一臺在室內使用的這種測量裝置。他深知這種測量儀器具有很多不同的功能，測量效果極好，很容易收回成本。然而，他首先要使這臺測量儀成為車間測量零件的標準工藝，迫使雇員們使用這一儀器，并逐漸養成他們使用該儀器的習慣。 現在，加工完的葉輪絕大部分細節都采用Faro測量臂檢測，而不是用千分表之類的測量工具。此外，這一測量裝置也被應用于零件的裝卡調試，由此也加快了這一零件裝卡工藝的速度。現在操作員應用這一測量臂可以快速地確定每一個工件是否已經在磨床上正確就位。 準備和等待 現在，葉輪外形輪廓的加工已成為一個非常快速的操作過程。其速度之快不只是因為不再使用石蠟而減少了工序，而是因為原始加工周期縮短。Turek先生說，零件過去采用車削加工可能需要長達7?h或8?h的時間，而現在采用磨削加工，只需要25?min的時間。 加工速度如此明顯的提高，導致這一繁忙的工廠再也看不到過去所常見的繁忙情景了——機床處于待工的狀態。 事實上，磨床很多時間都處于待工待料的狀態，好像它根本就不需要雇傭一名專職操作員。在本文頁面照片上出現的那位操作員Matt Fulton先生，實際上將其大部分時間都花在了臥式加工中心的管理上。操作這一特殊的磨床像操作一臺車床那樣就足夠了，不需要專門的培訓和專業化的操作員。
圖4 ?Matt Fulton先生用測量臂檢測工件，生產經理Turek先生還想將測量臂用于零件的裝卡調試, 一旦操作人員對其熟練掌握，還會挖掘出很多其他的用途 一切情況都很理想，新的工藝可以快速地加工葉輪，沒有足夠的工作量可填補整個班次的工作。因此，該工廠在這臺機床上采用了一種不同于其他機床所使用的工作流動戰略。在這臺機床上，允許工作堆積。 那就是說，為了有效地使用這臺磨床，該工廠至少要等待三四個不同的葉輪累積在一起。操作員在這臺機床前，很快地加工完這一批工件，然后離開這一機床，再回到其他機床上從事其他的工作。 |
 |
中國鍛壓網官方微信：掃一掃，立即關注！
關注"中國鍛壓網"，獲取獨家行業新聞資訊。 添加方法1： 在“添加好友”中直接添加微信賬號：chinaforge 添加方法2： 微信中掃描左側的二維碼 |
站內資訊搜索
