高速激光切割机的加工制造

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业内最大的高速激光切割机正在给领先的颗粒筛分设备制造商Midwestern Industries公司带来巨大的变化，生产副总裁Chip Painter称，“我们现在以更少的工序和更快的速度加工精度较高、易于装配和焊接的零件。”在没有任何激光经验的情况下，位于美国俄亥俄州的Massillon公司主动进入激光切割领域，并在机床规格和机器性能方面走在了前面，他们引入了一台辛辛那提公司生产的CL-707激光加工中心。该机采用线性电机驱动，带有任选的8x20英尺可交换式双托盘。这台庞大的激光切割机在2003年年终安装的，之后不到一个星期就开始生产零件。
Painter称，“对我们来说，大尺寸是必然的”。该公司是一个生产筛分系统的专业制造商，产品广泛用于各个行业，从食品和药品生产，到选矿和化学处理。它生产的振动分离机和振动筛在尺寸和形状上极具多样化。Massillon厂几乎制造一切零部件，包括长达16英尺的机器侧板和直径60英寸的圆形托盘。
$ |' q- g1 b. i/ F# U  x为了最大限度地缩短加工时间，Midwestern需要高定位精度和切割速度。还需要大的托盘容量，以满足所有的零件制造要求，实现最大的零件加工多样性，并达到一定的零件排料效率。“辛辛纳提制造的机床恰好能够满足我们的要求。”Painter称。他的公司利用辛辛纳提提供的5台设备（4台折弯机和一台剪床）及其出色的售后服务和支持，获得了不错的业绩。
3 o. Q' G% W% w9 X9 |Painter称，现在Midwestern以质量而自豪，如果按传统的方法需要耗费大量的精力和倍加小心：第一，用模板在待加工的材料上划线；第二，钻孔和切口精整等辅助工序。激光加工零件程序取消了模板，另一方面激光加工精度摆脱了钻孔和切口精整。Painter称，“过去我们习惯用等离子切割特殊形状的零件，在零件上会留有渣滓、毛刺和粗糙的切口。切口清理是非常麻烦的事，我们加工的全部零件中有三分之二受到这一问题的影响，因此切口质量曾经是一个大问题。
他特别提到，大规格的矩形分离器侧壁过去需要使用用模板进行排料、剪板、气割轴孔、钻小孔和切口处理。Painter说，“从前我们通常需要经过5、6步才能加工出一块成品侧板。现在我们用激光切割机，只需一步就能万事大吉。”
% @3 _  w  Z( B+ e: K0 D8 O3 m这种激光系统不仅能一条龙完成全部切割和制孔操作，而且能蚀刻用于定位、焊接附件的构件，同时为每个构件刻上零件号。
Painter 称，“我们基本上不再进行钻孔，使装配避免错误和调整，并使焊接工作变得容易多了。”
( v# y. ^# w( R  k. |& I( ~而且，该公司开始利用激光设备给某些零件附加定位梢和定位槽，以简化装配。
Midwestern公司三分之二的生产能力从事圆形分离器，Painter指出，“我们进行大量的圆、圆弧、倒角、轮廓和曲线，最适合使用激光切割。我们实际上不进行很多的直线切割。”这台激光切割机加工的材料是软钢与不锈钢六四开，材料厚度从28gauge （0.321mm） ~ 7/8" （22.225 mm）。Midwestern备有4＇×8＇（1.219x2.438m）~ 8＇×20＇ （2.438x6.096m）板料，并且任由排料软件按照最有效的板料规格进行排料。Painter称，“8×20是一种标准轧制规格，能够利用整张的8×20板料，使我们节约了不少成本”。
Midwestern大部分筛网用金属丝编织，有的则用板材在激光机上切割而成。“过去我们必须在筛上冲孔，激光切割机避免了这个额外操作和工具，并且能够加工用户定制的孔眼图形，对冲孔来说，定制模式是非常昂贵的。根据一个特殊的定单，激光编程和在5平方英尺板料上切14,000个孔，只用了不到一个上午的时间。
) T1 _6 {" y* m5 H: s7 N除了生产和定制加工，Midwestern还用这台CL-707进行原型制造。“这台激光机使原型制造变得比较简单、快速和便宜，用20分钟，顶多半小时，我们就能拿到一个零件进行鉴定。”Painter称。
0 y$ J" `- t3 K$ _( A# r% P激光切割机交付之前，Painter和两名激光机操作员，Ryan Valentine和Tim Wolfe, 到辛辛纳提总部参加操作员和编程学习班。“程序设计和排料软件特别好，我们可以在5分钟内完成从CAD绘图到上机运行之间的步骤。”Painter称。
; ?( P0 n4 a, ?  V' c$ k& S两名操作员运行同一个班次，并来回切换“程序设计”和“运行”开关。他们说，把操作员的观点引入程序设计，是一个很棒的优点，他们知道哪里需要穿孔，哪个进刀路径最有效，以及如何采用捷径进行激光切割。
目前，Midwestern每天运行CL-707激光切割机8~10小时，每周5天。Painter称，“我们正用考虑如何利用这台激光机进行外揽加工。我们带人看过这台机床并接到一些定单，但在我们达到把内部零件转移到激光机上的目标，而且在我们对进行激光切割的熟练程度感到自信之前不希望给自己带来太大的压力。不过现在，我们正朝这个目标靠近。”
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