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双工作台机床使主轴实现高效率

EBy公司在其加工车间的龙门加工中心上采用了双工作台的结构方式，从而使其在工件的交换过程中，不需要停止机床的主轴运转。操作员可以在机床工作区以外的工作台上安全地安装和调试一个新的工件，同时该机床可以铣削加工夹持在另一工作台上的工件。

当机床的主轴空转时，是无法为生产厂获取效益的。正因为这一原因，加工车间总是要千方百计地降低零件在运行过程中的工件交换时间以及新工件的装卸/调试时间。

图1 当另一个发动机缸体正在机床的密封工作区内铣削加工时，操作员已经事先将这一发动机缸体牢固地夹紧在机床外面的一个工作台上，可以大幅度地减少工件交换时的主轴停机运行时间

Martin-Palmer Tool & Die公司意识到，尽可能大幅度地降低主轴停车时间，对其成功打入新市场和赢得新客户具有十分重大的意义。Martin-Palmer Tool & Die公司在1953年以模具车间的名义起家，多年来，在俄亥俄州的Dayton公司，他们在汽车工业的专用材料加工设备方面积累和获得了专门的设计和制造技术。然而在四年前，这一部分业务的发展速度开始减缓。为了适应新的形势，该公司开始追求短期性的工作，它认为，对于美国的制造商而言，寻求海外的外协生产成本过高。于是便开始将目标从汽车工业转移到军用和民用产品制造厂和其他市场的OEM原始设备制造商。该公司的合伙人Rich Blevins先生说，现在的状态是，没有一家客户可以占据该公司毛销售额的30%以上。

图2 这一车间的双工作台机床常常用于发动机缸体的维修加工，例如重新加工冻结孔和孔径的大小

为了降低机床主轴的停车时间，该公司认为可以选用的办法是：在其现有的VMC立式加工中心基础上，增加托盘交换系统。为此，该公司决定采用一种非典型的龙门式机床平台，这种平台由Milltronics公司提供，其结构形式是采用两个独立定位的工作台。2006年9月，该公司购置了其第一台Milltronics TT24双工作台机床，大约一年后，又购置了其第二台机床。

正如Blevins先生强调的那样，该公司之所以选用这样的设备平台出于以下几个原因（其加工的零件数量在1～350个之间）：

这一机床的设计，可满足该公司对机床主轴最高效率加工的需要。操作员可以在机床工作区以外的工作台上安装和调试一个工件，同时，机床可在另一个密封工作区的工作台上加工另一个零件。机床主轴的惟一停车时间发生在卸除已加工完的零件和更换新工件的时候。在加工操作过程中，机床工作区任何一侧的门都是关闭着的，防止里面的冷却液和切屑外溅，保护操作员的安全，可以使操作员安全地在第二个工作台上安装调试新的工件。当新的工件调试安装完毕以后，只要操作员按下“准备就绪”的按钮，机床就会自动地将这一工作台与已经完成工件加工的另一工作台互换。

在普通的机床基座上采用集成式工作台，具有刚性好和占地面积小的特点。该龙门式机床配有一立式主轴和两个托盘，托盘采用线性编码器，可独立移动，在主轴下的定位精度很高。由于每个工作台永久性地附属于同一个基座结构，并在共享的导轨上移动运行，因此形成了一个结实坚定的系统。这种结构可使该机床加工各种材料，包括从铝材到低碳钢、工具钢以及不锈钢。

图3虽然这一双工作台机床的设计对车间的操作工而言是全新的，但发现其对话控制系统与车间其他机床的对话系统相同。对于不熟悉这台机床设计的雇员们而言，这种对话控制系统有利于帮助他们提高学习水平

这种边长为610mm的TT24方型工作台及其强大的载重能力可以使该车间的机床加工大型工件。该车间经常承接柴油发动机缸体的维修加工任务，这种柴油发动机缸体的样式如图中所示，其重量约为300lb（1 lb=0.454kg）。这种工作台的面积很大，足够在上面安装多种台钳，这样工作台可夹持多个零件，并在机床上一次性完成这些零件的全部加工。

机床上的对话控制系统帮助了人们所不熟悉的双工作台的流水线组合。该车间还有其他一些来自Milltronics公司的VMC立式加工中心，采用该制造商的Centurion对话控制系统。控制系统的相似性为操作员操作新型双工作台机床和掌握该机床的内外操作特性提供了不少方便。机床上的对话式编程以菜单为基础，采用问答方式，从而使操作员能够很快地掌握工件的信息，自动地根据输入的数据创建程序。在组装这一新机床的平台过程中，车间通过为其VMC立式加工中心制订典型工件的加工计划过程中，对这一机床的加工方法进行了重新评价。优化这台双工作台加工机床效率的关键是：当任何一个工作台上出现不同的工件时，首先需要协调工件的加工周期时间。如果将加工周期长的工件与那些加工周期相对较短的工件混合在一起加工，就达不到理想的效果.

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