高速激光切割機的加工制造

　　業內最大的高速激光切割機正在給領先的顆粒篩分設備制造商Midwestern Industries公司帶來巨大的變化，生產副總裁Chip Painter稱，“我們現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。”在沒有任何激光經驗的情況下，位于美國俄亥俄州的Massillon公司主動進入激光切割領域，并在機床規格和機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的CL-707激光加工中心。該機采用線性電機驅動，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在2003年年終安裝的，之后不到一個星期就開始生產零件。 

　　Painter稱，“對我們來說，大尺寸是必然的”。該公司是一個生產篩分系統的專業制造商，產品廣泛用于各個行業，從食品和藥品生產，到選礦和化學處理。它生產的振動分離機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16英尺的機器側板和直徑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，實現最大的零件加工多樣性，并達到一定的零件排料效率。“辛辛納提制造的機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臺設備（4臺折彎機和一臺剪床）及其出色的售后服務和支持，獲得了不錯的業績。 

　　Painter稱，現在Midwestern以質量而自豪，如果按傳統的方法需要耗費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，因此切口質量曾經是一個大問題。 

　　他特別提到，大規格的矩形分離器側壁過去需要使用用模板進行排料、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過5、6步才能加工出一塊成品側板。現在我們用激光切割機，只需一步就能萬事大吉。” 

　　這種激光系統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、焊接附件的構件，同時為每個構件刻上零件號。 

　　Painter 稱，“我們基本上不再進行鉆孔，使裝配避免錯誤和調整，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能力從事圓形分離器，Painter指出，“我們進行大量的圓、圓弧、倒角、輪廓和曲線，最適合使用激光切割。我們實際上不進行很多的直線切割。”這臺激光切割機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格進行排料。Painter稱，“8×20是一種標準軋制規格，能夠利用整張的8×20板料，使我們節約了不少成本”。 

　　Midwestern大部分篩網用金屬絲編織，有的則用板材在激光機上切割而成。“過去我們必須在篩上沖孔，激光切割機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。 

　　除了生產和定制加工，Midwestern還用這臺CL-707進行原型制造。“這臺激光機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行鑒定。”Painter稱。 

　　激光切割機交付之前，Painter和兩名激光機操作員，Ryan Valentine和Tim Wolfe, 到辛辛納提總部參加操作員和編程學習班。“程序設計和排料軟件特別好，我們可以在5分鐘內完成從CAD繪圖到上機運行之間的步驟。”Painter稱。 

　　兩名操作員運行同一個班次，并來回切換“程序設計”和“運行”開關。他們說，把操作員的觀點引入程序設計，是一個很棒的優點，他們知道哪里需要穿孔，哪個進刀路徑最有效，以及如何采用捷徑進行激光切割。 

　　目前，Midwestern每天運行CL-707激光切割機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進行外攬加工。我們帶人看過這臺機床并接到一些定單，但在我們達到把內部零件轉移到激光機上的目標，而且在我們對進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。不過現在，我們正朝這個目標靠近。”