Endworking 터렛으로 사이클 시간 단축

Grand Haven Steel Products(미시간주 그랜드 헤이븐) 작업장에서 샤프트 작업을 위한 표준 절차는 역사적으로 소프트 터닝, 경화를 위해 부품을 보낸 다음 최종 허용 오차까지 연마하는 것이었습니다. 선삭 작업은 8개의 CNC 선반 중 하나에서 일반적으로 ±0.002인치만 유지하고 그라인더에 정밀도를 맡겨야 했기 때문에 터닝 작업은 크게 까다롭지 않았습니다. 그러나 일부 부품을 세게 돌릴 수만 있다면 효율성을 높일 수 있는 좋은 기회가 있었습니다. 그래서 1997년 회사는 주로 이 작업을 위해 Hardinge Inc.(뉴욕 엘미라)에서 Conquest T-51 CNC 선반(2인치 바, 10인치 척 용량)을 구입했습니다. 제조 엔지니어링 관리자인 George Stahl에 따르면 첫 번째 작업 중 하나에서 공장은 요구되는 0.0003인치 허용 오차 내에서 40 Rc 샤프트 웰에 대한 중요한 홈 가공 작업을 수행할 수 있었습니다.

1년 이내에 이 공장은 생산성을 더욱 높여야 할 필요성을 인식하고 두 번째 Hardinge인 Conquest T-42(1 5/8인치 바, 8인치 척 용량)를 구입했습니다. 첫 번째 기계와 달리 T-42에는 중앙 끝단 작업을 수행하는 데 사용되는 보조 6개 스테이션 포탑인 "Ram Turret"이 장착되었습니다. 이 기계 구성의 가장 큰 장점은 예를 들어 선삭에 사용되는 기본 터렛과 드릴링 또는 태핑에 사용되는 두 번째 터렛과 함께 ID 및 OD 작업을 동시에 수행할 수 있다는 것입니다.

동시 ID/OD 작업의 가장 분명한 이점은 주기 시간을 상당히 줄일 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 한 경우에는 부품이 OD 선삭과 드릴링, 태핑 및 챔퍼링이 필요한 보어가 필요한 일체형 플랜지 샤프트였습니다. 이러한 모든 작업을 순차적으로 수행해야 하는 경우 부품의 보어 측면에 대한 총 사이클 시간은 70초였습니다. 그러나 부품을 T-42로 옮기고 ID 및 OD 작업을 동시에 수행할 수 있게 되자 사이클 시간은 단 46초로 단축되었습니다. 그 결과 평균 생산 생산량이 이전 시간당 부품 26개에서 현재 시간당 부품 48개로 늘어났습니다.

그러나 하드 터닝을 처리할 수 있을 만큼 충분히 견고하고 ID/OD 작업을 처리할 수 있는 더 많은 유연성과 효율적인 워크홀딩이 결합된 기계 구조의 조합은 Grand Haven에 실제로 생산성을 높이는 프로세스 기능을 제공합니다. 위에서 언급한 공작물의 경우 통계적 공정 제어를 통해 홈의 임계 직경을 모니터링합니다. 0.0003인치의 총 대역폭에 대해 공칭의 -0.00015인치의 상한 제어 한계와 -0.00045인치의 하한 제어 한계로 이 기능은 제어 범위 내에서 잘 유지됩니다. 이러한 정밀도 덕분에 Grand Haven은 후속 연삭 작업을 제거하고 부품 제작 비용을 크게 낮출 수 있었습니다.

Workholding은 이 기능과 관련이 큽니다. 많은 상점과 마찬가지로 Grand Haven의 첫 번째 생각은 3-죠 척에 아주 작은 부품을 제외한 모든 부품을 보관하는 것입니다. 그러나 일부 상황에서 더 나은 결과를 제공할 수 있는 다른 옵션이 있음을 발견했습니다. 예를 들어, T-42에서 실행되는 첫 번째 작업 중 하나는 직경 공차 ±0.0003인치, 전면에서 후면으로의 최대 런아웃 0.0005인치 및 강화 400 시리즈 스테인리스 스틸의 키 직경에 32rms 마감을 유지해야 했습니다.

이러한 기능을 지속적으로 달성하는 것은 처음에는 어려운 것으로 판명되었습니다. 검사 결과 3-죠 척에서 부품이 일관되게 안정화되지 않은 것으로 나타났습니다. Hardinge의 추천에 따라 죠 척 대신 16c 데드-길이 콜릿이 사용되었습니다. 이를 통해 가공이 스핀들 면에 훨씬 더 가깝게 수행되어 런아웃과 표면 조도가 모두 향상되었습니다. 또한 콜릿을 사용하면 부품을 더 높은 rpm으로 작동하여 더 효율적인 가공을 할 수 있습니다. 마지막으로 데드 렝스 시스템을 통해 부품 길이를 훨씬 더 세밀하게 제어할 수 있었습니다.