伊斯卡Penta刀片應用于航空零件加工

■ 伊斯卡供稿

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在18年前，Procesos Control Numérico Computarizado公司以一個不同的商業名稱進行經營，因為那時他們采用的方法與現在完全不同。那時，由工程師Horacio NelsonGómez創立的企業向Fisher控制公司提供石油行業的零件。正當他們為石油和天然氣行業生產零件時，Gómez遇到了Aarón Flores Vásquez，他目前是Procesos Control Numérico公司的主要股東。起初，他們仍是作為供應商客戶的業務關系，然后在15年前，他們成為合作伙伴，以挖掘公司的市場潛力。從那時起，他們繼續共同努力尋找其他重要客戶，其中包括Federal Mogul。12年前，他們作為Parker的供應商進入了航空航天工業領域，如今已成長為這一細分領域的專業供應商。

起初，他們只為Parker生產十個型號的零件。因Parker對這部分完成質量非常滿意，并與他們建立了合作關系，他們開始負責Parker更多的加工業務。Procesos Control Numérico Computarizado公司總經理Moisés Flores Vásquez說，“前三年我們獲得了大約100個型號的零件，到2011年，我們已經為他們生產了300個型號的零件。迄今為止，我們已經為這家重要的航空航天公司生產了600多個型號的零件。”后來，他們開發了其他客戶，例如為Dana的卡車制造車軸，他們為Dana公司制作了幾個零件批次，但Dana與世界其他國家如中國和印度的工廠展開了其他零件的加工業務。“但是，我們公司開發了大量零件，我們提供從圓坯料到精加工的軸噴嘴蓋零件加工”。這部分完全由ControlNumérico開發，我們目前仍繼續為Dana生產零件，盡管加工量較小。

2012年，另一位重要客戶被整合進來：一家西班牙噴氣式渦輪發動機制造商，公司的一部分位于Querétaro。他們現在為這家公司生產27個型號的零件。他們目前正在尋求擴大在石化行業的客戶群，但該行業的國內情況并不是很好。“我們也試圖滲透到醫療器械行業，特別是手術醫療器械。”事實上，他們已經為骨科醫生制造了整形修復的設備。然而，很多時候市場狀況并不理想，這阻礙了他們繼續進入這些市場領域。

Moisés Flores Vázquez說，“航空航天和汽車仍然是我們的兩大支柱；感謝我們與Dana公司和Parker公司的合作。今天我們需要更多的加工業務，因為我們有30臺數控車床和兩臺加工中心可以向未來的客戶提供零件加工業務。”

用新一代刀具迎來新發展

Procesos Control Numérico在車削中心進行了多項應用，他們正在開發一個用伊斯卡 Penta刀片進行螺紋加工的項目。Flores說：“我們找不到合適的刀具執行那些需要特定角度的螺紋加工，伊斯卡公司向我們介紹了該刀具，并使用新刀具幫助我們縮短了加工時間，提高了生產效率，并更快地完成了零件加工。”伊斯卡在此銷售Penta刀片已經數年，為他們特定的螺紋加工提供量身定制的解決方案。盡管代價很高，但效率更高。Flores解釋說，“我們從先前7美元換到目前看上去昂貴的刀片，但該刀具的使用更方便。”

這種新刀具被用于生產幾種幾何形狀相似但不同尺寸的噴嘴。他們還與伊斯卡工程師一起開發了適用于加工中心的刀具，以滿足Parker公司復雜零件的加工要求。Procesos Control Numérico車間生產的所有零件都從棒料開始，以獲得每個零件的特定幾何形狀。每個零件都由單一材料一次加工制成，也就是說，它們不會以焊接或連接的方式拼接。Flores說，“這幫助我們開發更復雜的零件，現在我們正在開發在4軸和5軸加工中心上生產更為復雜的零件。”

在Procesos Control Numérico工廠生產的零件是Parker公司為起落架、副翼或飛機渦輪建造的液壓連接系統。“我們生產的零件應用到了所有這些系統，已有600個零件型號，我們專門加工航空航天工業中使用的這類零件，例如燃油或油液的快速連接接頭。”Flores解釋道，Ernesto Munguía Flores是Procesos Control Numérico公司持續改進方面的一名工程師，負責按時準確生產噴嘴，并且排查掉不合格產品，他的職能之一是不斷尋求改進加工方法，最新挑戰是在制造噴嘴時減少加工時間。Munguía說，“我們與伊斯卡合作的主要項目是開發噴嘴的切槽加工，之前，我們使用刀片加工凹槽，不得不用刀片磨至0.46mm切寬并磨出10°或5°的后角。這顯然增加了刀具的成本，因為磨削需要時間，我們還必須驗證刀片是否符合切槽的規格。用這種刀片加工還會產生毛刺，這使得操作者無法檢查零件的外徑。為了破除這一困境，我們聯系了伊斯卡公司，并告訴他們，除了磨制特定刀片的時間，我們的加工時間也不會帶來利潤，那時伊斯卡工程師向我們推薦了帶有5°和10°后角的Penta刀片（見圖1）。”圖2所示為Procesos Control Numérico公司為航空航天工業生產的部分零件。圖3所示為持續改進工程師Ernesto Munguía（左）與Procesos ControlNumérico公司總經理MoisésFlores在生產噴嘴的車床前工作。圖4所示噴嘴的凹槽尺寸為0.254mm，需要切削刀具能在加工過程中保持更高的一致性和更長的切削刃壽命。

伊斯卡公司采用Penta 24系列刀片為Procesos Control Numérico公司開發定制刀片。這種刀片在切槽或加工噴嘴的業務中提供了出色的加工性能。這些Penta刀片具有獨特的特征，切寬范圍為0.78～4.80mm，最大切削深度為6.25mm。IC908牌號的刀片全面涵蓋ISO-P、ISO-M、ISOK、ISO-S和ISO-H材料組（合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、超級合金和淬硬鋼），其剛性夾緊系統使得Procesos Control Numérico公司的切槽加工收獲高精度和優異的表面粗糙度質量，以及提供快速簡便的切削刃更換（切削刃破損時，系統可保證刀片其余部分不受損），PCHLS/PCHRS刀桿刀方從12～25mm。Penta 24N刀片相對于刀桿縱向方向偏轉3°，故而當刀片靠近加工面時，不會發生干涉或碰撞。

圖 1

圖 2

圖 3

圖 4

Penta刀片的采用大大縮短了加工時間，且加工的零件無毛刺。這使得他們能夠避免需要另一名操作員執行額外的去毛刺工序。“這對我們來說是一個非常重要的進步，非常有益，因為它大大縮短了加工時間，減少了操作人員不必要的去毛刺過程，而且我們能夠將原來磨削刀片的員工重新安置到其他業務中，除此之外，新刀片為我們提供了更精準的尺寸，而無需操作人員花時間進行測量。”Munguía解釋說，“這是我們與伊斯卡公司取得的最重要進展之一。最重要的是，他們始終如一地為我們提供非常專業的技術支持。”

Procesos Control Numérico的工廠以前大約需要在每片刀片的磨削上耗費1h。也就是說，工作人員需要消耗一整天的時間磨削10片一盒的刀片。Munguía說：“刀尖被修磨一次，我們只能使用一次。”根據這些刀片的消耗量，每周約修磨40次刀尖。因此，如果算上操作員去毛刺的時間，已經將每個噴嘴的生產時間縮短了大約40%，“Penta的另一個好處是它有五個切削刃，而我們之前使用的只有兩個切削刃。我們還節省了操作員從倉庫領取新刀片的時間，將其安裝并加工零件。”現在，在加工過程中，當一個切削刃磨損時，我們只需將另一切削刃轉位到同一個Penta刀片工作位處并繼續工作。

他們使用這種加工工藝為Parker公司生產噴嘴，而這占其整個生產總量的85%。噴嘴由321不銹鋼、304不銹鋼或鈦合金作為原材料制造。噴嘴生產的第一步始于棒料。棒材被送入機床并開始加工過程。首先進行粗加工操作去除余量，獲得更好的零件可加工性。隨后進行精加工，切槽（采用另一款伊斯卡切槽刀GHMR完成），并進行切斷加工。噴嘴生產的第一部分結束（使用伊斯卡切斷切槽刀HGFH）。下一道工序在另一臺機床上執行，噴嘴夾持部位做了變更以進行最終加工。

車間的質量控制體系從來料品質管理開始，他們建立了許多控制點，以實現全程品質管控的生產并獲得零次品。多年來，這種過程控制助力他們能夠加工品質非常高的零件。目前，他們在美國供應三家Parker工廠，分別位于德克薩斯州Fort Worth、佛羅里達州Jacksonville和加利福尼亞州Camarillo。MoisésFlores說，“這些是我們供應零件的三個工廠，Fort Worth是其中最強的。”

該公司在航空航天工業領域獲得了2013年的AS 9100標準C版認證。自那時起，他們一直保持著這一認證，并于最近再次獲得認證。Procesos Control Numérico是一家小微企業，包括運營和管理人員在內僅有60名員工。Flores說，“我們總是努力以不同的方式做事情，我們很榮幸能夠出席Parker公司每兩年主辦一次的供應商級會議，邀請那些滿足他們期望并被認定為是重要的供應商人士，這意味著與他們有大量的商務往來。”在那里，全球約有300家供應商齊聚一堂，Procesos Control Numérico已多次獲得認可。“讓Parker這樣的國際供應商認可你并不容易，我們目前是他們在墨西哥最重要的供應商。”事實上，Parker在巴西或該地區的另一個國家沒有任何其他供應商，因為他們對Procesos Control Numérico提供的質量和服務感到滿意。

“我們必須處理那些通常非常緊迫的航空航天業的緊急任務，制造一架飛機可能需要一年的時間，但有時制造計劃受擾或延遲授權可能導致項目停滯不前，這就是為什么我們要做好準備，隨時準備及時響應客戶的要求。”MoisésFlores解釋說，“我們的質量承諾是通過從公司內部及外部，不斷改進我們的生產和管理流程來滿足客戶的要求和期望，這一直是我們的基本方針和愿景。”

目前為Parker公司加工的情況是，每百萬件零件的次品率為零，這充分說明了Procesos Control Numérico奉行的質量控制體系的水平。他們每年為Parker公司生產250 000件零件，并且完全沒有次品。截至2018年6月，Parker公司財政結算時，他們仍然沒有次品。“那是因為我們有非常努力且有能力的人，具有滿足需求的必要經驗。”對他們公司及其行業的承諾也體現在未來，Moisés Flores和他的團隊繼續尋找來自不同行業的新客戶。“如果我們獲得了我們正在開展的新業務，我們將需要另外30個車削中心和新設備來滿足客戶的需求。”

檢測與質量

為了確保零件符合航空航天工業的要求，他們有一個特別的計量室。在用于檢查噴嘴的設備中有一個光學比測儀。通過放大10倍的陰影進行比較，以便直觀地確定每個部分的特征。在此過程中，測量噴嘴所需的10mil（1mil＝0.025 4mm）插槽，并測量角度、距離和深度。他們還有新的檢測設備，可以執行相同的測量，但能將其檢測結果輸入到記錄特定特征的軟件中，從而不必依賴于操作員目力檢測。在光學比測儀中，檢測過程需要5min，而在這臺新機器中則只需要15s，新設備用于測量超過0.381mm的溝槽。

為確保所有零件滿足航空航天工業嚴格的公差要求，所有加工零件均在公司配置了最先進的測量設備的計量室進行了復檢（見圖5）。

圖 5