損壞刀具就是打破規(guī)則。

盡管這條格言看似與直覺相悖，但卻是提高鈦金屬切除率的成功方法。鈦，和鉻鎳鐵合金以及其它一些特殊材料一樣，被廣泛用于航空和軍事領(lǐng)域。Michael Allawos，加州圣地馬斯市Mikana 制造公司總裁，對(duì)此非常了解：“我們公司1985 年創(chuàng)立，主要服務(wù)于航空工業(yè)領(lǐng)域，”他解釋道。“我們竭力搜尋一種獨(dú)一無二的材料，使得那些難以加工的零件從那些難以加工的材料中加工出來。”

在過去的幾年里，航空金屬材料的價(jià)格飛漲，使得材料成本在利—損方程式中占有越來越大的比重。為降低成本并保持競(jìng)爭(zhēng)力，Allawos 發(fā)現(xiàn)，Mikana 必須加快生產(chǎn)速度。他必須更快速地切削鈦和鉻鎳鐵合金，這就意味著必須進(jìn)行改革。

Allawos 知道，機(jī)床和加工工藝是唯一的解決方案，他開始尋找一家刀具公司，希望他們能幫助他開創(chuàng)一套新的切削鈦金屬的方法。最終他找到了一家完美的合作伙伴：Hanita 切削刀具的經(jīng)銷商，加州Thousand Oaks 的JonathanSaada 和他的伙伴們。

“ 這是一個(gè)三方的合作！”Jonathan Saada 大聲說道，他指的三方即他的公司，Mikana 和哈斯自動(dòng)化公司。Saada 提供創(chuàng)新性的刀具，Mikana 則提供測(cè)試這些新想法的平臺(tái)和專業(yè)技術(shù)。由于哈斯機(jī)床本身的穩(wěn)定性，以及哈斯維修工程師和哈斯工廠從始至終提供支持，一臺(tái)帶有高拉緊力拉桿的哈斯VF-2 成為了測(cè)試機(jī)床。他們合作創(chuàng)新的結(jié)果顛覆了許多難加工材料的切削理論。

Mikana 生產(chǎn)的大部分工件都由硬質(zhì)鉻鎳鐵合金或鈦制成，傳統(tǒng)方法都采用較低的進(jìn)給速率加工這些材料。“加工材料的切除率都是以立方英寸每分來測(cè)量的，”Allawos解釋道。“這也經(jīng)常被當(dāng)成盈利或是虧損的量度。更快的切除速率和更長(zhǎng)的刀具壽命意味著更高的產(chǎn)能，況且我們生產(chǎn)的一些工件需要切除大量材料。這些都與減少循環(huán)時(shí)間有關(guān)。”

這些為F-22A 戰(zhàn)斗機(jī)生產(chǎn)的鏤空結(jié)構(gòu)零件，在Mikana 的哈斯立式加工中心上經(jīng)兩步操作，由鈦金屬加工而來。圖片從左起分別顯示了操作的第一步，第二步以及原始鈦材料

那么有多少材料被切除呢？ Allawos 舉起了一大塊鈦6-2-2-2-2 和一個(gè)當(dāng)中鏤空的鈦金屬盒。“看到了嗎？”他問道，“這個(gè)薄薄的工件就是從這個(gè)大家伙加工出來的。正如你所見，這個(gè)大家伙的90% 都被切掉了，而且鈦6-2-2-2-2 比其它類型的材料都要堅(jiān)硬。”但令人難以置信的是切除材料的進(jìn)給速率是絕大多數(shù)機(jī)械師無法想象的。大部分的切削都是在每分鐘80 到90 英寸的進(jìn)給速率下進(jìn)行的！

用于Boeing 787 的鋁材零件正等待著他們的第三步以及最后一步加工操作。工件頂部的曲面需使用大量的仿形銑3D 加工。 Mikana 并沒有采用小型球面端銑刀和緊密的步距，因?yàn)檫@樣需要大量的加工時(shí)間。Mikana 選用了規(guī)格稍大的球面端銑刀以及較小的加工步距，然后對(duì)零件手工修整，這樣是最有效的做法。

Saada 和Allawos 決定要用實(shí)踐的方法來解決進(jìn)給速率慢的問題。“在我們最開始啟動(dòng)這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候，”Saada 說道，“我就向Michael 保證過，在這些刀具證明自身價(jià)值之前，他不需要支付任何刀具費(fèi)用。但我們想知道新刀具的極限所在，所以，我們把它帶給Mikana 的生產(chǎn)經(jīng)理，然后讓他來弄壞它。每一個(gè)試過的新刀具我們都是這樣做的，記錄下結(jié)果，然后達(dá)到某個(gè)更高的進(jìn)給速率。”

“我鼓勵(lì)我的員工們來想出新辦法和新實(shí)驗(yàn)，”Allawos繼續(xù)解釋道，“如果我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)好結(jié)果，那么節(jié)約的成本就能彌補(bǔ)整個(gè)過程的花費(fèi)。我們記錄下所有的事情，而且得到了令人驚奇的結(jié)果。我們現(xiàn)在掌握了這項(xiàng)技術(shù)，它使得我們使用大大超過切削刀具制造商推薦的切削速度和進(jìn)給速率來獲得優(yōu)異的成果