高速激光切割機(jī)的加工制造
業(yè)內(nèi)最大的高速激光切割機(jī)正在給領(lǐng)先的顆粒篩分設(shè)備制造商Midwestern Industries公司帶來巨大的變化,生產(chǎn)副總裁Chip Painter稱,“我們現(xiàn)在以更少的工序和更快的速度加工精度較高、易于裝配和焊接的零件。”在沒有任何激光經(jīng)驗(yàn)的情況下,位于美國俄亥俄州的Massillon公司主動進(jìn)入激光切割領(lǐng)域,并在機(jī)床規(guī)格和機(jī)器性能方面走在了前面,他們引入了一臺辛辛那提公司生產(chǎn)的CL-707激光加工中心。該機(jī)采用線性電機(jī)驅(qū)動,帶有任選的8x20英尺可交換式雙托盤。這臺龐大的激光切割機(jī)在2003年年終安裝的,之后不到一個星期就開始生產(chǎn)零件。
Painter稱,“對我們來說,大尺寸是必然的”。該公司是一個生產(chǎn)篩分系統(tǒng)的專業(yè)制造商,產(chǎn)品廣泛用于各個行業(yè),從食品和藥品生產(chǎn),到選礦和化學(xué)處理。它生產(chǎn)的振動分離機(jī)和振動篩在尺寸和形狀上極具多樣化。Massillon廠幾乎制造一切零部件,包括長達(dá)16英尺的機(jī)器側(cè)板和直徑60英寸的圓形托盤。
為了最大限度地縮短加工時間,Midwestern需要高定位精度和切割速度。還需要大的托盤容量,以滿足所有的零件制造要求,實(shí)現(xiàn)最大的零件加工多樣性,并達(dá)到一定的零件排料效率。“辛辛納提制造的機(jī)床恰好能夠滿足我們的要求。”Painter稱。他的公司利用辛辛納提提供的5臺設(shè)備(4臺折彎機(jī)和一臺剪床)及其出色的售后服務(wù)和支持,獲得了不錯的業(yè)績。
Painter稱,現(xiàn)在Midwestern以質(zhì)量而自豪,如果按傳統(tǒng)的方法需要耗費(fèi)大量的精力和倍加小心:第一,用模板在待加工的材料上劃線;第二,鉆孔和切口精整等輔助工序。激光加工零件程序取消了模板,另一方面激光加工精度擺脫了鉆孔和切口精整。Painter稱,“過去我們習(xí)慣用等離子切割特殊形狀的零件,在零件上會留有渣滓、毛刺和粗糙的切口。切口清理是非常麻煩的事,我們加工的全部零件中有三分之二受到這一問題的影響,因此切口質(zhì)量曾經(jīng)是一個大問題。
他特別提到,大規(guī)格的矩形分離器側(cè)壁過去需要使用用模板進(jìn)行排料、剪板、氣割軸孔、鉆小孔和切口處理。Painter說,“從前我們通常需要經(jīng)過5、6步才能加工出一塊成品側(cè)板?,F(xiàn)在我們用激光切割機(jī),只需一步就能萬事大吉。”
這種激光系統(tǒng)不僅能一條龍完成全部切割和制孔操作,而且能蝕刻用于定位、焊接附件的構(gòu)件,同時為每個構(gòu)件刻上零件號。
Painter 稱,“我們基本上不再進(jìn)行鉆孔,使裝配避免錯誤和調(diào)整,并使焊接工作變得容易多了。”
而且,該公司開始利用激光設(shè)備給某些零件附加定位梢和定位槽,以簡化裝配。
Midwestern公司三分之二的生產(chǎn)能力從事圓形分離器,Painter指出,“我們進(jìn)行大量的圓、圓弧、倒角、輪廓和曲線,最適合使用激光切割。我們實(shí)際上不進(jìn)行很多的直線切割。”這臺激光切割機(jī)加工的材料是軟鋼與不銹鋼六四開,材料厚度從28gauge (0.321mm) ~ 7/8" (22.225 mm)。Midwestern備有4×8(1.219x2.438m)~ 8×20 (2.438x6.096m)板料,并且任由排料軟件按照最有效的板料規(guī)格進(jìn)行排料。Painter稱,“8×20是一種標(biāo)準(zhǔn)軋制規(guī)格,能夠利用整張的8×20板料,使我們節(jié)約了不少成本”。
Midwestern大部分篩網(wǎng)用金屬絲編織,有的則用板材在激光機(jī)上切割而成。“過去我們必須在篩上沖孔,激光切割機(jī)避免了這個額外操作和工具,并且能夠加工用戶定制的孔眼圖形,對沖孔來說,定制模式是非常昂貴的。根據(jù)一個特殊的定單,激光編程和在5平方英尺板料上切14,000個孔,只用了不到一個上午的時間。
除了生產(chǎn)和定制加工,Midwestern還用這臺CL-707進(jìn)行原型制造。“這臺激光機(jī)使原型制造變得比較簡單、快速和便宜,用20分鐘,頂多半小時,我們就能拿到一個零件進(jìn)行鑒定。”Painter稱。
激光切割機(jī)交付之前,Painter和兩名激光機(jī)操作員,Ryan Valentine和Tim Wolfe, 到辛辛納提總部參加操作員和編程學(xué)習(xí)班。“程序設(shè)計和排料軟件特別好,我們可以在5分鐘內(nèi)完成從CAD繪圖到上機(jī)運(yùn)行之間的步驟。”Painter稱。
兩名操作員運(yùn)行同一個班次,并來回切換“程序設(shè)計”和“運(yùn)行”開關(guān)。他們說,把操作員的觀點(diǎn)引入程序設(shè)計,是一個很棒的優(yōu)點(diǎn),他們知道哪里需要穿孔,哪個進(jìn)刀路徑最有效,以及如何采用捷徑進(jìn)行激光切割。
目前,Midwestern每天運(yùn)行CL-707激光切割機(jī)8~10小時,每周5天。Painter稱,“我們正用考慮如何利用這臺激光機(jī)進(jìn)行外攬加工。我們帶人看過這臺機(jī)床并接到一些定單,但在我們達(dá)到把內(nèi)部零件轉(zhuǎn)移到激光機(jī)上的目標(biāo),而且在我們對進(jìn)行激光切割的熟練程度感到自信之前不希望給自己帶來太大的壓力。不過現(xiàn)在,我們正朝這個目標(biāo)靠近。”
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