통합 CNC 머신으로 가공 시간 60% 단축한 혁신 제조

Innovative Manufacturing은 골프 카트용 주철 디퍼렌셜 하우징을 가공하는 데 부품당 10분을 소요했지만, 이제는 총 가공 시간이 3분 45초로 단축되었습니다. Innovative의 소유자이자 사장인 Rob Sander에 따르면, 이 생산성 도약은 터닝, 밀링, 드릴링, 리밍을 단일 공작기계로 통합했을 때 이루어졌습니다. Sander 씨의 고효율 터닝 센터 검토는 다양한 단일 및 다중 스핀들 CNC 선반으로 이어졌고, IMTS에서 GBI Cincinnati(오하이오 신시내티)의 Nighthawk 다목적 CNC 터닝 센터(MPC) 첫 시연을 보게 되었습니다.

Sander 씨에 따르면 Innovative는 Nighthawk MPC 두 대를 구매했는데, 이 기계의 두 가지 특징 때문이었습니다: 고정 및 "라이브" 공구를 모두 포함하는 12스테이션 공구 터렛(스핀들에 평행 및 수직 모두 가능)과 두 개의 척 또는 픽스처를 통합한 2위치 자동 공작물 교환장치(AWC). 한 척은 가공 챔버 외부 수직 위치에서 안전하게 로드/언로드되는 동안, 두 번째 척(챔버 내부)은 수평 가공 공정에 관여합니다.

Sander 씨는 후자 기능 덕분에 62%의 절삭 시간 단축이 실제로는 Innovative의 생산성 향상을 과소평가한다고 말합니다.

"이전에는 3단계 셋업 작업이었습니다." 그가 말합니다. "선반에서 두 번 셋업하고 머시닝 센터의 피벗 픽스처에서 한 번 셋업했는데, 이 셋업 모두 공작물이 준비될 때까지 스핀들이 유휴 상태였습니다. 이제 Nighthawk는 셋업 횟수를 두 번으로 줄일 뿐만 아니라, 현재 공작물이 가공되는 동안 다음 공작물을 완전히 스테이징할 수 있습니다. 결과적으로 실제 생산성 향상은 사이클 타임 단축이 시사하는 것보다 훨씬 큽니다."

유지보수 및 공구 교체를 제외하면 가공은 이제 연속적입니다. Sander 씨에 따르면 대부분의 경우 연속 사이클 간의 유일한 지연은 두 척을 교환하는 공작물 교환장치에 필요한 6초뿐입니다.

Sander 씨는 공유 로봇으로 Nighthawk MPC를 24시간 가동하며, 단일 작업자가 두 기계를 동시에 감독할 수 있게 합니다. 두 디퍼렌셜 하우징 가공 사이클 중 어느 것보다 짧은 시간에 로봇은 유휴 척에서 이전 공작물을 언로드하고, 공정의 다음 단계를 위해 뒤집거나, 플랜지의 로케이터 홀을 사용하여 파워 척의 그립에 새 공작물을 위치시켜 로드합니다.

두 가공 사이클의 경계는 직경 5-5/16인치의 플랜지입니다. 첫 번째 사이클에서 Nighthawk는 플랜지와 공작물의 중심 보어를 터닝한 후 헤드스탁 스핀들을 정지시키고 라이브 공구 스핀들에 동력을 공급합니다. 소형 수평 머시닝 센터처럼 Nighthawk는 4개 구멍의 면을 밀링하고 구멍 자체를 드릴링합니다.

두 번째 사이클에서 기계는 플랜지와 보어의 반대면을 터닝한 다음, 척 중심선에 수직으로 향한 파워 공구를 사용하여 단일 크로스 홀을 드릴링하고 리밍합니다.

Sander 씨는 단일 부품 생산성과 부품 간 전환 유연성의 조합이 Nighthawk 선택을 확신하게 했다고 말합니다.

"디퍼렌셜 하우징이 가장 중요했습니다. 이 부품의 사이클 타임을 가능한 한 낮춰야 했으니까요." 그가 말합니다. "하지만 JIT 기준으로 주문하는 다른 고객들도 많습니다. 따라서 빠른 가공뿐만 아니라 빠른 전환도 제공하는 기계가 필요했습니다. Nighthawk가 두 요구사항을 모두 충족했습니다." 오랜 Innovative 기계공이자 거의 모든 Nighthawk 프로그래밍을 담당하는 Roger Stebelton 씨도 동의합니다. 그는 Nighthawk를 새로운 작업으로 완전히 전환하는 데 3시간 미만이 걸린다고 보고합니다. 이는 Innovative의 기존 CNC 선반 전환 시간과 동일하지만, Stebelton 씨에게는 상당한 절감입니다.

그는 설명합니다: "CNC 선반과 달리 Nighthawk MPC는 일반적으로 부품에 필요한 모든 가공을 수행합니다. 반면 선반은 일반적으로 전체 가공 공정의 한 단계일 뿐이어서 선반뿐만 아니라 머시닝 센터도 전환해야 하므로 총 공정에 시간이 더 추가됩니다."

Nighthawk의 10.82인치 × 10.00인치 직경 작업 구역은 Innovative가 일반적으로 가공하는 대부분의 부품을 수용합니다. 디퍼렌셜 하우징 배치 사이에 Nighthawk는 알루미늄 모터 하우징을 포함해 약 20개의 다른 부품에 사용되었는데, Innovative는 이를 월 약 1000개 배치로 가공합니다.

Sander 씨에 따르면 모터 하우징 가공은 Nighthawk의 12개 공구 위치를 모두 활용할 뿐만 아니라, 부품의 중요한 보어를 총 공차 0.0005인치로 유지하는 기계의 정밀도도 활용합니다.

"이것은 우리에게 새로운 부품으로, Nighthawk 없이는 경쟁력 있게 생산할 수 없었을 것입니다." 그가 말합니다. "터닝, 엔드 밀링, X 및 Z 방향 드릴링을 모두 한 기계에서 수행함으로써 총 사이클 타임을 5분 미만으로 단축할 수 있었습니다." MMS