目前,世界各大廠商生產(chǎn)飛機(jī)的能力已接近極限。根據(jù)波音公司針對(duì)整個(gè)市場(chǎng)提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),未來(lái)12到15年內(nèi),全世界共需生產(chǎn)27,000架貨運(yùn)飛機(jī)和大型客機(jī)。航空公司不僅將購(gòu)進(jìn)更多新型飛機(jī),還將對(duì)現(xiàn)有飛機(jī)進(jìn)行更新?lián)Q代。
在這個(gè)油價(jià)高漲的時(shí)代,O E M生產(chǎn)廠商和處于他們供應(yīng)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)上的合作伙伴都受到了來(lái)自航空公司的壓力。為了盡可能壓低航班票價(jià)和空運(yùn)價(jià)格,他們也要求飛機(jī)生產(chǎn)廠商不斷審核成本。
制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)山特維克可樂(lè)滿始終致力于為航空工業(yè)的特定加工應(yīng)用開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,從而幫助制造商以最小的投入來(lái)滿足不斷增加的訂單生產(chǎn)需求。
山特維克可樂(lè)滿是英國(guó)“ 先進(jìn)制造研究中心”(AMRC)的合作伙伴。該中心位于謝菲爾德市,由在航空制造各個(gè)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位的企業(yè)和國(guó)際性研究機(jī)構(gòu)投資4500萬(wàn)英鎊共同建成。波音公司與AMRC達(dá)成為期10年的協(xié)議,將不斷投資于A M R C的研發(fā)項(xiàng)目,為制造業(yè)提供增值解決方案。
山特維克可樂(lè)滿通過(guò)A M R C來(lái)驗(yàn)證新的加工理念,并將通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的切削參數(shù)提供給客戶幫助他們解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。在最新的一個(gè)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工的案例中,所有加工部位都是特征不同的凹槽。山特維克可樂(lè)滿和AMRC共提出了25種加工這種凹槽的可行辦法,隨后又根據(jù)生產(chǎn)效率和效益以及刀具壽命等因素進(jìn)一步確定了5種最為可行的方法。這些方法已被提供給山特維克可樂(lè)滿位于瑞典的應(yīng)用研究中心,經(jīng)過(guò)一系列改進(jìn),它們將被編入公司印發(fā)的“鈦合金銑削加工應(yīng)用指南”。
山特維克可樂(lè)滿在瑞典的應(yīng)用研究中心已有多年歷史,但是自從英國(guó)成為除美國(guó)外世界最大的航空航天工業(yè)基地(現(xiàn)在具有各種技能的雇員已超過(guò)120,000名),公司在英國(guó)位于西米德蘭茲郡哈利素文市的總部也成立了航空航天應(yīng)用中心(AA C)這一專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)。
通過(guò)兩個(gè)中心不同的研究項(xiàng)目,山特維克可樂(lè)滿編制了針對(duì)Inconel 718等高溫合金加工的應(yīng)用指南(HRSA指南)和葉片加工指南(航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用指南),還有許多針對(duì)復(fù)合材料加工應(yīng)用的研究正在進(jìn)行中。所有這些應(yīng)用資料都可從山特維克可樂(lè)滿的網(wǎng)站下載。
影響高溫合金加工最重要的因素之一是刀具材料。例如,公司現(xiàn)提供兩種S i a l o n(硅鋁氧氮)陶瓷材質(zhì),用于高溫合金的仿形加工和型腔加工:C C6065材質(zhì)具備高韌性和加工可預(yù)測(cè)性,在半精加工階段是替代晶須陶瓷的經(jīng)濟(jì)選擇;C C6060則具備抗溝槽磨損的特性,是開(kāi)放式仿形加工的首選。
山特維克可樂(lè)滿的研究平臺(tái)范圍廣泛,其研究結(jié)果使客戶的加工過(guò)程更具連貫性和穩(wěn)定性,這山特維克可樂(lè)滿有別于市場(chǎng)上其他刀具品牌的的因素之一。山特維克的工程師能夠根據(jù)航空航天特定加工應(yīng)用場(chǎng)合中的切深和進(jìn)給,準(zhǔn)確計(jì)算出刀具壽命。了解了這一信息,就可精確計(jì)算生產(chǎn)成本。
在實(shí)際加工中,切削刀具知識(shí)考慮因素之一,刀柄的尺寸和形狀也應(yīng)受到充分關(guān)注,以避免工件與或工裝夾具的干涉。在航空航天加工生產(chǎn)對(duì)這一因素的考慮特別重要,因?yàn)橐粋€(gè)零件的報(bào)廢會(huì)帶來(lái)高達(dá)60,000英鎊的損失。精確評(píng)估,創(chuàng)造節(jié)約在山特維克可樂(lè)滿航空航天應(yīng)用中心幫助工程師們向客戶證明他們能夠在實(shí)際零件加工中獲得顯著的生產(chǎn)時(shí)間節(jié)約,無(wú)論是針對(duì)客戶將要加工的零件,還是已經(jīng)在加工的零件。生產(chǎn)時(shí)間的節(jié)約能為整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)顯著的成本節(jié)約。
對(duì)加工過(guò)程的全面評(píng)估使山特維克可樂(lè)滿和客戶的工程師都能重新審視現(xiàn)有零件或新零件的加工方案,而他們能在任何一個(gè)方案找到節(jié)約生產(chǎn)成本的機(jī)會(huì)。使用最新的技術(shù)、刀具和刀柄系統(tǒng),配以?xún)?yōu)化的走刀路徑、進(jìn)給和轉(zhuǎn)速,這些都可以縮短加工時(shí)間。此外,正確的編程也能起到關(guān)鍵的作用。加工流程的優(yōu)化可以分為五個(gè)階段:
1. 客戶提供圖紙、設(shè)備和工件材料等信息。
2. 山特維克可樂(lè)滿優(yōu)化刀具方案,選擇應(yīng)用方法,制定節(jié)約計(jì)劃。
3. 根據(jù)客戶的機(jī)床情況,山特維克可樂(lè)滿制定編程策略。
4. 程序模擬和驗(yàn)證。
5. 通過(guò)實(shí)際加工,向客戶驗(yàn)證節(jié)約計(jì)劃的成果。
A A C近期在航空航天領(lǐng)域的獲得了眾多成功案例。例如:以前生產(chǎn)一個(gè)鈦合金零件需要通過(guò)兩道工序,總加工時(shí)間長(zhǎng)達(dá)614分鐘。而現(xiàn)在這一加工僅需199分鐘。這一解決方案已被應(yīng)用到10個(gè)類(lèi)似的零件上,每年產(chǎn)生的生產(chǎn)成本節(jié)約高達(dá)230,000英鎊。
在類(lèi)似的案例中,原先生產(chǎn)一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)零件需要多道工序,整個(gè)加工時(shí)間為480分鐘,現(xiàn)在只需要一道工序,加工時(shí)間縮短至53分鐘。在另一個(gè)案例中,一個(gè)機(jī)身結(jié)構(gòu)件的加工時(shí)間從1,030分鐘降低到350分鐘,每年可節(jié)約70,000英鎊。
總而言之,優(yōu)化的刀具與解決方案意味著更高的投資回報(bào)。■