Hofmann Werkzeugbau工具制造公司是Hofmann Innovation集團(tuán)公司的成員，坐落在德國的Lichtenfels鎮(zhèn)，共有員工240人，生產(chǎn)各種注塑模和各級水平的工具，為不同行業(yè)的客戶提供不同的生產(chǎn)技術(shù)。整個Hofmann集團(tuán)的生產(chǎn)能力包括22臺3軸機(jī)床和18臺用于各種零件銑削加工的5軸加工中心、8臺石墨電極銑床、12臺EDM和4 臺EDM線切割機(jī)床，另外還有13臺測量機(jī)。

品種多樣的零件、不同的外觀和表面質(zhì)量，這一切都要求采用一些專用機(jī)床來進(jìn)行加工。該公司的老板Guenter Hofmann先生強(qiáng)調(diào)說：“在切實可行的基礎(chǔ)上，由一家制造商獨立地生產(chǎn)所有這些不同的機(jī)床和模具確實是一項巨大的挑戰(zhàn)?！睂τ贖ofmann先生而言，征服這些挑戰(zhàn)的解決方案可以概括成一句話：實行標(biāo)準(zhǔn)化?！斑@意味著生產(chǎn)工藝必須明確和可靠。當(dāng)整個工藝鏈全部實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的時候，從項目計劃、管理和建立開始，一直到生產(chǎn)，您的面前再也不會存在通信聯(lián)絡(luò)的問題了?！?/p>

圖1 在注塑模的生產(chǎn)和安裝過程中，為保持卓越的質(zhì)量，
培訓(xùn)技術(shù)有素的
工作人員與實現(xiàn)工藝的自動化和標(biāo)準(zhǔn)化同樣重要

該公司早已在報價的時候就開始實行了標(biāo)準(zhǔn)化，然后再落實到整個訂貨處理工作，一直到機(jī)床的交貨。當(dāng)項目經(jīng)理簽發(fā)報價單的時候，就已經(jīng)被指派與客戶進(jìn)行聯(lián)系，標(biāo)準(zhǔn)化的訂貨單格式已輸入到電腦之中以作為項目的管理之用。每一臺機(jī)床所經(jīng)歷的標(biāo)準(zhǔn)化項目過程包括下列步驟：報價、訂貨、技術(shù)開發(fā)、設(shè)計、模具流分析、與客戶洽談、生產(chǎn)計劃、取樣再加修改和改造。Hofmann先生解釋說：“整個項目的數(shù)據(jù)、會議紀(jì)要和有關(guān)訂貨的文件存入筆記本電腦之中，以備所有的職工需要這些數(shù)據(jù)。”

一旦客戶接受報價之后，機(jī)床的設(shè)計就隨之開始，接著與客戶進(jìn)行研討，考慮客戶提出的規(guī)格要求，注塑成形的零件和所使用注塑機(jī)類型等。機(jī)床的每一個零件以3D虛擬圖像形式被存入到Unigraphs圖像系統(tǒng)之中，并用彩色代碼標(biāo)示出機(jī)床零件的各種功能。各種機(jī)床所使用的零件可通過數(shù)據(jù)庫隨時調(diào)取，因此提高了機(jī)床設(shè)計生產(chǎn)的效率。對于比較復(fù)雜的機(jī)床而言，如多元件注塑機(jī)，其每個零件的功能都可在計算機(jī)上模擬演示。模具流分析系統(tǒng)可以讓設(shè)計人員了解注塑機(jī)內(nèi)部的注塑過程。而軟件工具可顯示機(jī)床的偏差情況，演示注塑機(jī)的運(yùn)作過程。

模具插件正在一臺5軸銑床上進(jìn)行硬銑削加工，
機(jī)床上所配置的高精密配套裝置具有極高的生產(chǎn)加工精度

當(dāng)機(jī)床設(shè)計人員完成他們的設(shè)計之后，客戶再一次來到該公司商談，因為只有得到客戶的認(rèn)可批準(zhǔn)之后，才能夠進(jìn)行項目的下一步工作。然后將材料列入到訂貨單之中，通過軟件自動地將采購清單傳送至供貨商手中。

同時，生產(chǎn)計劃人員開始工作，根據(jù)每一個機(jī)床零件及訂貨要求提出的電極加工等所需的CAD數(shù)據(jù)發(fā)布NC程序。此時，將訂貨單提交給外協(xié)供貨商，由他們負(fù)責(zé)模具板材和模具元件的加工生產(chǎn)，加工的公差尺寸為0.1 mm，只要達(dá)到這一要求，Hofmann先生就會感到滿意，他說：“對于機(jī)械生產(chǎn)，我們著重于復(fù)雜模具的加工，因為加工這種元件需要大量的專業(yè)知識?！痹湍＞吡慵呀?jīng)過3軸機(jī)床和5軸加工中心的粗銑加工，冷卻系統(tǒng)插入進(jìn)行硬處理，然后再磨削加工基準(zhǔn)區(qū)域。最后模具在5軸加工中心上進(jìn)行硬銑削加工。當(dāng)模具的銑削加工達(dá)到極限時，EDM線切割和EDM將發(fā)揮它們的功能。當(dāng)問到EDM機(jī)床是否能夠滿足他的期望時，他說：“不能令我滿意?！彼Ｍ乱淮鷻C(jī)床能夠進(jìn)一步提高材料的切削性能，降低電極的消耗水平。

當(dāng)模具的銑削加工達(dá)到極限時，EDM線切割和EDM將
發(fā)揮獨特的功能。加工數(shù)據(jù)由芯片傳送給托盤控制系統(tǒng)

由于采用普通的加工中心不能滿足Hofmann先生對模具插件銑削加工的要求，因此他從DMG公司和Hermle公司訂購了配有高精度配套裝置的加工中心。 Hofmann先生解釋說：“這可以保證加工中心長期以極高的精度工作?！彼€補(bǔ)充說：“就表面質(zhì)量而言，根據(jù)我們的經(jīng)驗，我們的最好成績是通過經(jīng)久耐用的銑床獲得的，該機(jī)床配有帶HSK 100接口的主軸，速度范圍1000~12000r/min。采用這一機(jī)床加工后，拋光工作量降低到了最低限度?！睋?jù)說其加工精度達(dá)到了±0.01 mm。電極銑削加工的時間或多或少地與機(jī)床元件的生產(chǎn)時間相同。

圖5  準(zhǔn)備銑削加工的模具插件已安裝到零點夾緊系統(tǒng)的托盤上

大約有80%的石墨電極采用標(biāo)準(zhǔn)化毛坯件制作，在三種尺寸的自動化機(jī)床上加工成形：2臺Roeder RXP 500 HSC型銑床和1臺Hermal C 800 U型銑床，上下料通過一個刀庫控制和Fanuc 6軸機(jī)器人控制，最后將電極加工成形。電極的正常公差尺寸為0.01 mm。就這些機(jī)床的性能和加工精度而言，Hofmann先生沒有任何意見。該生產(chǎn)單元只需要幾名操作人員，三班工作。在電極生產(chǎn)加工期間，工作人員可以在現(xiàn)場監(jiān)控，甚至也可以坐在家里通過互聯(lián)網(wǎng)和視頻系統(tǒng)監(jiān)控干預(yù)電極的生產(chǎn)。

Hofmann公司在其所有的機(jī)床上都配置了零點夾緊系統(tǒng)。所有需要加工的模具零件和電極都牢固地從下面夾緊在零點裝夾系統(tǒng)的托盤上，以免發(fā)生碰撞，使五面加工更為容易。托盤通過三坐標(biāo)測量機(jī)測量調(diào)試，固定在一個測量位置上，并可裝夾到加工中心和EDM機(jī)床的工作臺上，不需要費(fèi)勁交換和裝夾。此時，托盤仍可以人工從一臺機(jī)床搬運(yùn)到另一臺機(jī)床。零件的加工數(shù)據(jù)可通過零點夾緊托盤上的芯片傳送到機(jī)床上。電極上的X、Y、Z和C軸未對準(zhǔn)數(shù)據(jù)也可自動傳送，因此可避免數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e誤。

大約有80%的電極都是由3個標(biāo)準(zhǔn)的毛坯件制造而成

Hofmann先生確信：“機(jī)床制造商在采用這類節(jié)約勞動力的生產(chǎn)裝備以后，競爭能力會顯著增加?！?