自Pacific Tool公司（位于美國(guó)華盛頓州Redmond市）上世紀(jì)60年代末成立以來(lái)，其工模具工廠在需要多道工序加工方面表現(xiàn)出眾。通常多道工序加工需要在幾種不同的機(jī)床上進(jìn)行裝卡，如果是大批量生產(chǎn)，裝卡的成本分?jǐn)偟矫考鲜强梢越邮艿?，但近幾年工廠的平均訂單規(guī)模急劇下降，客戶開始更頻繁地下小訂單。小訂單導(dǎo)致設(shè)置次數(shù)增多，耽誤了工廠機(jī)床的正常運(yùn)行時(shí)間。Pacific Tool公司不打算舍棄他們擅長(zhǎng)的多道工序加工，所以，他們只有通過(guò)減少裝卡次數(shù)才能保持競(jìng)爭(zhēng)力。

    工廠希望能有這樣一種機(jī)床，僅用一次裝卡就加工到零件的所有的地方，完成全部的加工工序，簡(jiǎn)而言之，就是工廠需要一臺(tái)多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床。“我們總是試著與眾不同，我們認(rèn)識(shí)到，作為一流工廠，我們的優(yōu)勢(shì)，是為我們的客戶提供多任務(wù)處理能力。”Pacific Tool公司副總裁兼工廠CEO Scott Garbarino說(shuō)。

    經(jīng)過(guò)評(píng)估了幾種多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床后，工廠從當(dāng)?shù)厣珯C(jī)經(jīng)銷商那里采購(gòu)了一臺(tái)森精機(jī)MT2000多軸車削中心?！拔覀冞x擇森精機(jī)機(jī)床的原因之一是其卓越的性能，我們有很多常規(guī)的Mori Seiki車削中心，使用狀況良好?！盙arbarino先生解釋說(shuō)?！傲硗?，這是我們首次嘗試多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床，因而我們不知道自己需要什么。從我們當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商那里購(gòu)買機(jī)床，我們可以從他們那里獲得高質(zhì)量的售后支持?！?/span>

    圖1是Pacific Tool公司多軸車削中心特寫，展示的是一個(gè)零件裝卡在主軸上，用下刀塔上的刀具鉆孔，用機(jī)床刀軸上的刀具加工零件外圓面。

圖1 Pacific Tool公司多軸車削中心特寫

    這種MT2000機(jī)床有四種型號(hào)，工廠購(gòu)買的是MT2000SZ，它的配置具備極大的靈活性?！爱?dāng)我們購(gòu)買機(jī)床時(shí)，我們不知道我們要在上面干什么活兒，”Garbarino先生說(shuō)“因?yàn)槲覀兪且粋€(gè)接加工任務(wù)的工廠，我們不知道我們要接的下一個(gè)活兒是什么，然而，我們知道我們必須盡可能的提高我們的能力，以保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，所以我們選擇功能最全的型號(hào)，我們希望能有一臺(tái)機(jī)床可以處理客戶交給我們的任何加工任務(wù)。”

    圖2是用車削中心刀軸上裝卡的刀架上的小直徑鉆頭，在工件錐形內(nèi)壁上斜著鉆孔。

圖2 小直徑鉆頭在工件錐形內(nèi)壁上斜著鉆孔

    MT2000SZ機(jī)床與雙主軸雙刀塔CNC車削中心類似。配有12把刀具的下刀塔在X軸和Z軸方向移動(dòng)，工件裝卡在機(jī)床對(duì)面二個(gè)主軸任何一邊都可以。每個(gè)下刀塔既可以裝普通刀具也可以裝動(dòng)力刀座。

  代替一個(gè)固定的上刀塔，這臺(tái)床子的特點(diǎn)是有一個(gè)可以四軸運(yùn)動(dòng)的上刀軸，它在X、Y、Z軸和B軸（±120度）方向移動(dòng)，工件裝卡在機(jī)床對(duì)面二個(gè)主軸任何一邊都可以。這個(gè)刀軸從一個(gè)裝有120刀具的刀具庫(kù)中自動(dòng)調(diào)用刀具，既可以裝普通刀具也可以裝動(dòng)力刀座，刀軸上可安裝最大可達(dá)直徑4.9英寸、長(zhǎng)11英寸的刀具。

    在采用多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床之前，該公司在車削中心和加工中心編程方面已經(jīng)開始使用Gibbs公司（位于加州的Moorpark）的GibbsCAM軟件。自然地，當(dāng)Pacific Tool公司采購(gòu)的多任務(wù)車銑復(fù)合機(jī)床交付使用后，他們購(gòu)買了專門適用于這種機(jī)床的GibbsCAM多任務(wù)車銑復(fù)合（MTM）加工編程軟件。

    據(jù)Gibbs公司介紹，其多任務(wù)車銑復(fù)合加工（MTM）模塊可以為任何類型的多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床建立機(jī)床仿真。機(jī)床仿真可以仿真客戶精確地機(jī)床結(jié)構(gòu)如機(jī)床基本的基礎(chǔ)，其它選項(xiàng)，如進(jìn)給裝置、零件卡盤、刀塔和副主軸，和所有特殊設(shè)備，也可以看到刀具加工的精確時(shí)間和NC代碼等，使用軟件的繪圖能力，能在機(jī)床上對(duì)刀具進(jìn)行定義、裝卡和驅(qū)動(dòng)操作，支持普通刀具，動(dòng)力刀座和成形刀具。

調(diào)試機(jī)床后置處理

    “我們工廠已經(jīng)有了所有常規(guī)數(shù)控車床和加工中心的后置處理，因而我們可以為任何特定的機(jī)床輸出程序，保證了刀路運(yùn)轉(zhuǎn)良好而無(wú)需在機(jī)床上做任何的手工編輯。”Pacific Tool公司的編程人員Anthony Desimone說(shuō)?！拔覀兿Ｍ碌亩嗳蝿?wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床也能有合適的后置處理，并取得同樣滿意的效果?！?/span>

    “Gibbs公司為我們這臺(tái)多任務(wù)機(jī)床開發(fā)了一個(gè)后置處理，”他繼續(xù)說(shuō)?！耙话愣?，他們先為我們的機(jī)床編寫一個(gè)后置處理，然后發(fā)給我們。當(dāng)我們開始使用時(shí)，只要出現(xiàn)了問(wèn)題，我們就通知Gibbs公司，他們就會(huì)做必要的調(diào)整，最終調(diào)出合適的后置處理?！?/span>

    Desimone先生對(duì)GibbsCAM軟件多任務(wù)車銑復(fù)合加工（MTM）功能印象最深的是它獨(dú)有的同步管理器，可以顯示執(zhí)行零件每步操作所需時(shí)間?！霸跒槎嗳蝿?wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床編程時(shí)，其中最重要的考慮是協(xié)調(diào)兩個(gè)主軸間的操作從而把零件生產(chǎn)的總周期縮小到最短?！彼f(shuō)：“如果我手工編程一個(gè)多任務(wù)加工零件，我要計(jì)算在一個(gè)主軸上要執(zhí)行多少步操作，然后才可以在其它主軸上進(jìn)行操作。我還要用計(jì)算器，把進(jìn)給率和主軸轉(zhuǎn)速相乘，計(jì)算每步操作所需要的時(shí)間。同步管理器可以為我完成所有這些，幫我分配操作任務(wù)給兩個(gè)主軸，以盡可能短的時(shí)間加工零件?！?/span>

    多任務(wù)車銑復(fù)合加工（MTM）軟件還能幫工廠縮短裝卡時(shí)間。用它，公司用Excel表生成裝卡工作報(bào)告，提示操作者在裝卡刀具進(jìn)給裝置時(shí)所需要的偏移量等各種信息。Desimone先生補(bǔ)充說(shuō)道：“GibbsCAM軟件多任務(wù)車銑復(fù)合（MTM）模塊既可以生成刀路，也能輸出合適機(jī)床的代碼，并同時(shí)輸出與之相關(guān)的刀具清單和裝卡工作報(bào)告，這項(xiàng)功能確實(shí)幫助我們縮短了時(shí)間。”

    圖3是一些在多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床上生產(chǎn)的零件。中間和右邊的就是本篇中提到幾種的壓縮工具。

圖3 多任務(wù)車銑復(fù)合加工零件

    “一開始，我們就知道我們沒(méi)有辦法對(duì)復(fù)雜的多任務(wù)車銑復(fù)合加工零件進(jìn)行手工編程?！彼^續(xù)說(shuō)道，“這就是為什么我們要花那么大的精力在所有的流程上，最重要的是，得到合適的軟件模塊和后置，這樣使得多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床的使用既高效，同時(shí)又和普通的數(shù)控機(jī)床一樣容易?！?/span>

    這臺(tái)多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床確實(shí)為公司達(dá)到了縮短裝卡時(shí)間的預(yù)期效果。在這臺(tái)機(jī)床上最先加工的一個(gè)零件是用在自動(dòng)鉚頭上的壓縮工具，在進(jìn)行鉚接操作時(shí)，用來(lái)把所有材料層壓到一起。公司以前加工這個(gè)零件需要在普通數(shù)控機(jī)床上分成12道工序進(jìn)行加工。現(xiàn)在通過(guò)切換加工任務(wù)到這臺(tái)多軸車削中心上，工廠可以縮短一半的零件加工時(shí)間。

    新機(jī)床也為工廠帶來(lái)了新的商機(jī)。Garbarino先生解釋說(shuō)，多任務(wù)車銑復(fù)合加工能力使公司可以開發(fā)一些醫(yī)療領(lǐng)域的潛在客戶，其零件幾何形狀非常復(fù)雜。“如果你沒(méi)有生產(chǎn)那些零件的能力，他們根本不會(huì)和你談。”他說(shuō)。

    當(dāng)客戶打電話再要幾個(gè)零件時(shí)，公司只用幾個(gè)小時(shí)就能在多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床上做出來(lái)，而不像以前一樣需要提前2－3周預(yù)訂，然后在幾個(gè)不同機(jī)床上進(jìn)行生產(chǎn)?！斑@就是多任務(wù)車銑復(fù)合加工機(jī)床的優(yōu)勢(shì)所在，”Garbarino先生解釋說(shuō)：“它可以讓我們省去了大量的裝卡時(shí)間，這樣我們就無(wú)需采用高價(jià)格策略，多任務(wù)車銑復(fù)合加工方式使我們工廠競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)，采用GibbsCAM軟件的多任務(wù)車銑復(fù)合加工（MTM）模塊確保我們充分地使用了多任務(wù)車銑復(fù)合機(jī)床的所有能力?！?/span>