HX1000i型机床另一个突出的特点是其主轴
1216N.m的力矩，这要比该车间中Kimamura
公司的HX630i型机床主轴的力矩高三倍以上
| K-Fab公司为了改善目前的生产现状，正在寻找具有最佳质量和稳定性的加工中心。 |
尽管采用Kitamura公司的加工中心可以获得很大效益，但为了应对今后的发展，K-Fab公司的车间中还缺少大型的机床来适应其大型工件的加工，从而达到既不费时间又不需要劳动密集型生产的目的。这种状况一直持续到Kitamura公司推出其MyCenter HX 1000i型HMC卧式加工中心以后。 多年来，凡是按照一天工作24h一周工作7天工作制运行的任何生产厂，都将使用设备是否具有高质量和经久耐用作为首要考虑的因素。但当工件在某一个加工班次要求采用高扭矩低转速加工，而下一个班次又要求采用高速精密加工，并且加工精度要求为±0.0005μm的时候，要找到一条能够满足车间全部要求的加工中心生产线是相当困难的。 这就是K-Fab公司面临的一项严峻的挑战，它正在寻求一种新的机床来代替老的加工中心，以更好地应用其新开发的技术。在对几家顶级制造商的产品进行充分地审核和比较以后，K-Fab公司选购了Kitamura公司HX系列的HMC卧式加工中心。K-Fab公司最近购置的新型HX1000i型卧式加工中心，主要用于承接更大和更复杂工件的加工订单，该设备保证了公司产品99%以上的质量合格率(图1)。
图1 MyCenter HX1000i 型加工中心可以在一次装卡中完成大型零件的加工，缩短了其加工周期 |
K-Fab公司是一个普通的机加工车间，为很多行业提供服务，其中包括非道路建设行业、土建行业、汽车行业、工业产品和消防控制设备。公司为其客户提供各种零件的加工、组装、油漆和试验等服务，其业务范围包括铬、铁和其他重型材料的高速加工生产，以及要求对具有紧密公差尺寸的高精度工件进行加工。 Martin Koch先生于1968年创建了K-Fab公司，从原先的3人加工车间扩大到现有350多名雇员的公司。公司的扩展取决于其在过去的12年中做出的决策，即将其从严格的加工制造公司转化成为一个独家生产商。目前，K-Fab公司仍然是一个家族式的企业，由Martin Koch先生担任总裁，他的儿子Duane位列其后。 Kitamura公司的HX系列机床加工该车间大部分工件的效果都很好，但之前的HMC卧式加工中心的型号不够大，无法加工建筑机械和推土机设备中使用的大型零件。起初K-Fab公司采用了一台HMC卧式加工中心对这类零件进行加工，首先加工两个侧面，然后车削工件，再加工其余的两个侧面，但这一解决方案并不理想。实践证明，在加工完头两个侧面以后，再重新调试工件是一个很费时的过程，需要采用劳动密集型生产工艺。K-Fab公司的生产工程师Randy Barnes先生说：“这一过程需要花费我们1.5h，才能完成一个工件的加工。在一周工作7天每天工作24h的满负荷加工车间中，这种工作效率非常低。” 该车间想要寻找一种新方法，但似乎没有一个值得投资，特别是在加工其他工件方面，采用Kitamura公司的加工中心已经获得巨大成功的前提下。然而，管理层仍然没有放弃寻求一台足够大的HMC卧式加工中心的努力，这台加工中心不仅要适应超大型零件的加工，同时还要保证产品质量以及经久耐用的特性和功率。 2008年初，东海岸的一家经销商JBM公司通知该车间说，Kitamura公司已经开发了一款新型的HMC卧式加工中心，看起来完全适合K-Fab公司的要求——MyCenter HX 1000i型加工中心，该加工中心的工作台尺寸为1m×1m，可加工的工件可达到2m×1.5m，比该车间需要加工的建筑工业用零件还要大一些。该机床的X、Y和Z轴行程分别为2m×1.3m×1.4m，第四根轴(B轴)的行程为0~360，其增量级为1。 Barnes先生说：“当我刚听说该机床已经研制出来的时候，我们就立即决定要订购一台。而且是在没有看到样机的情况下，就立即从Kitamura公司制造的三台机床中选购了一台，因为我们深信这一机床肯定能够完成我们需要它完成的工作。” 当然，机床尺寸的大小并不是让我们做出该项决定的唯一因素，因为该车间已经考察过，其他制造商生产的几台大型机床也同样适合于车间中这类大型零件的加工。但Barnes先生认为，该机床的实心盒式导轨结构具有更多优点，其刚性要比线性机床更高，“其价格虽然稍微高了一点，但它体现的加工精度和稳定性却大不相同。”
图2 MyCenter HX 1000i型加工中心重量超过57t，这一质量使机床更加结实、稳定性更好，具有更高的刚性 |
此外，机床齿轮传动的主轴允许在高扭矩和低转速条件下运行，适用于粗加工作业(图2)。该机床较重，其重量超过57t。Barnes先生说，机床超重的质量使机床更加结实、稳定性更好，具有更高的刚性，在对难加工材料进行加工或主轴高速运行时，可保持较高的精度公差。而且受到温差变化的影响也比较小。 Barnes先生说，HX1000i型机床另一个突出的特点是其主轴的力矩为1216N.m。这一力矩要比该车间中Kimamura公司的HX630i型机床主轴的力矩高三倍以上。Barnes先生说，在加工某一工件的时候，K-Fab公司采用这台机床通过螺旋插补方式镗削76mm的孔径，此时的进给速度为116ipm，采用高速生产的模式，但此时车间施加在主轴上的拉力“甚至还没有接近”满负荷的水平。机床的这一能力使K-Fab公司能够承接以前从来没有承接过的工作。 Barnes先生列举的另一个特点是机床的快速进给与切削进给率之间的关系。他说，大多数机床都具有很高的快速进给速度和低得多的切削进给速度，但在HX1000i型机床上，这两个数字都超过了1400ipm。这一优点可以让车间充分利用机床的全部功能。Barnes先生说：“不管其他的规格要求如何，机床的真正速度取决于它能够达到多大的切削速度。我们确实感觉到，我们已经获得回报。” 安装机床和培训操作人员只用了几天的时间，但其对车间生产工艺的影响是直接的。Barnes先生说，在某些情况下，用该机床加工每个零件的时间约缩短了1h，不仅满足了客户需求，还大幅提升了公司的生产效率。 HX1000i型机床的最大影响力体现在其对大型、高强度零件的加工上，特别是制造那些难于切削的材料时，其生产速度大幅提高，如A572型60级、80级和100级结构钢零件。在加工这类零件时，该车间的加工周期缩短了75%，相当于生产率提高了四倍，同时还保证甚至提高了零件的加工质量。 当然，HX1000i型机床的成功只体现了K-Fab公司及其使用Kitamura加工中心全貌的一部分。在该车间Kitamura公司机床上加工的零件，其报废率不到1%，从而使其保持了优质供货商的良好声誉。其所有的机床每天运行24h，每周工作7天。“如果我们不得不处理计划外的停产时间，那么就得准备很多的备用机床，否则我们就没有办法赶上工作节拍。我们必须跟上所制订的维修进度计划，只有这样，机床才能保持良好、正常的运行。”Barnes先生说道。
