Hashier Machine, 스위스형 터닝 도입으로 효율성 증대

최근 Hashier Machine은 비즈니스 측면에서 갈림길에 섰습니다.

형제 Pete(왼쪽)와 Phil Hashier는 여러 기계에서 가공되던 부품을 주간 및 야간 장시간 무인 가공 가능하게 하기 위해 스위스형 터닝 도입을 결정했습니다.

2006년 Phil Hashier가 설립하고 1년 후 기계 엔지니어 형 Pete가 합류한 오하이오주 에이번 레이크 잡샵은 한때 직원 10명이었습니다. 숍 시작 몇 년 후 온 불황으로 여타 숍들과 마찬가지로 일부 직원을 해고해야 했습니다.

하지만 전반적 불황을 견뎌낸 후, 형제들은 더 많은 인력을 충원하는 것이 극도로 어렵다는 것을 알게 되었고, 현재 직원 4명에 CNC 공작기계는 그 두 배 이상을 보유하게 되었습니다.

라이브 툴링 선반과 4축 로터리 테이블 VMC 등 기계들은 충분히 유능합니다. 그럼에도 부품 완성을 위해 여러 기계를 거쳐야 하는 경우가 여전히 많고, 당연히 작업자가 기계를 돌봐야 합니다.

따라서 형제들은 기존 장비 운용을 위해 지속적/적극적으로 쇼플로어 직원을 구하는 데 에너지를 쏟을지, 아니면 주간 및 야간 장시간 무인 운전을 가능하게 하는 더 정교한 공작기계 플랫폼에 익숙해지는 데 집중할지 결정해야 했습니다. 2021년 10월, 바피더 스위스형 선반(숍 최초)을 선택하며 후자를 택했습니다.

스위스형 학습 곡선

특히 한 부품군이 Hashier Machine의 스위스형 검토를 촉발했습니다. 최대 14.35인치 길이 알루미늄 축이 두 대 선반과 한 대 밀링기로 총 3공정 가공되었습니다. 총 사이클 타임 4분. 하지만 스위스형이면 이 부품을 완전 가공할 수 있는 기회가 생깁니다.

Hashier Machine은 2021년 10월 Nexturn SA32B 7축 스위스형을 구매했습니다. 현재 32mm 용량은 필요 없지만 향후 필요할 수 있습니다.

여러 공급사 검토 후 인근 Absolute Machine Tools에서 Nexturn SA32B 7축 스위스형을 구매했습니다. 이 32mm 기계는 10hp/8,000rpm 메인 스핀들, 3hp/8,000rpm 서브 스핀들을 탑재합니다. 총 20개 툴링 스테이션 중 8개가 6,000rpm 라이브입니다. 2,000psi 고압 쿨런트 시스템과 롱 파트 이젝션 시스템(위에서 언급한 작업처럼 완성 부품을 서브 스핀들 뒤로 밀어 기계 밖으로 대기 중인 컨테이너로 배출)도 장착했습니다. 터닝, 밀링, 드릴링, 탭핑, 널링이 필요한 이 부품은 이제 SA32B에서 60초 만에 완전 가공되어 배출됩니다.

스위스형에서 완전 가공한 부품 샘플입니다. Hashier 형제는 새 가공 플랫폼에 더 익숙해지면 더 복잡한 작업도 맡을 계획입니다.

롱 파트 이젝션 시스템 때문에 LNS Turbo HD 저프로파일 칩 컨베이어를 선택하여 이젝션 시스템과 클리어런스를 확보했습니다. 반대편에는 12피트(약 3.66m) 길이 봉재를 수용하는 Tracer 32V 하이드로다이나믹 매거진 바피더가 있습니다. 짧은 바피더보다 더 긴 무인 운전 구간을 가능하게 하고 봉재를 짧은 길이로 톱질할 필요를 없애줍니다. (향후 추가할 선반(스위스형이든 아니든)에도 12피트 바피더 구매 계획). 또한 바피더 외부 LED 라이트로 남은 봉재 길이와 알람을 간편하게 시각 모니터링할 수 있습니다. 바피더는 이중 내부/외부 진동 방지 장치로 바 휩(whip)을 최소화하고, 폴리우레탄 가이드 채널로 진동을 감쇠시킵니다.

Hashier Machine은 롱 파트 이젝션 시스템용 클리어런스 확보를 위해 LNS 저프로파일 칩 컨베이어를 선택했습니다. 일부 작업에서 완성 부품을 서브 스핀들 뒤로 밀어 기계 밖으로 배출합니다.

오일 쿨런트 첫 경험이라 가공 소재 범위를 고려해 Absolute Machine Tools 영업 부사장 Klaus Miller의 조언에 따라 Hangsterfer's PC 20을 사용했습니다. Hangsterfer's에 따르면 PC 시리즈는 초고인화점(VHF) 케미스트리와 극성 절삭(PC) 기술을 결합했습니다. 속도와 이송을 최대화하면 공작물 영역 온도가 상승하므로 높은 인화점이 바람직합니다. 또한 PC 시리즈는 툴과 절삭 금속 모두에 윤활을 제공하여 최적의 금속 흐름 조건을 만듭니다.

이것은 또한 FANUC CNC 첫 경험이었습니다(이 경우 0i TF plus 제어). 스위스형 플랫폼에 아직 익숙해지는 중인 Phil은 이 제어장치에서 Nexturn이 'MPG PRO 기능'이라 부르는 기능이 아마도 가장 마음에 든다고 말합니다. 이 기능은 수동 펄스 제너레이터 핸들을 돌려 자동 운전 중 시계 방향(전진) 또는 반시계 방향(후진)으로 프로그램을 전진/후진 실행할 수 있게 합니다. 프로그램 전체 블록 완료를 기다리지 않고 특정 지점의 잠재적 에러를 확인할 수 있습니다(블록 내 전진/후진 실행 가능).

스위스형의 Tracer 매거진 바피더는 12피트 길이 봉재 수용, 외부 LED 라이트로 알람과 남은 봉재 길이를 한눈에 시각 모니터링 가능.

하지만 부품 프로그래밍에는 익숙한 CAD/CAM 플랫폼인 Mastercam을 유지했습니다. Swiss 모듈과 포스트프로세서를 구매하여 수동 프로그래밍 시 시간이 많이 걸리는 더 복잡한 부품을 더 효율적으로 프로그래밍하고 작업 실행 전 툴패스 검증이 가능해졌습니다. Phil은 소프트웨어가 볼밀이나 챔퍼 툴로 디버링 작업을 프로그래밍하여 수동 디버링을 최소화하거나 이상적으로 없애는 데도 도움이 된다고 말합니다. "사이클 타임이 조금 늘지만, 누군가가 수동으로 할 필요 없습니다." 그는 덧붙입니다. "또한 더 정확하고 일관된 모서리 브레이크 크기를 보장합니다."

Hashier Machine은 VMC 오프라인 프로그래밍에 Mastercam을 사용해왔으며, 최근 Nexturn용 Swiss 모듈과 포스트프로세서를 구매했습니다. 이를 통해 수동 프로그래밍 시 시간이 많이 걸리는 더 복잡한 부품을 더 효율적으로 프로그래밍하고 실행 전 툴패스 검증이 가능해졌습니다.

전문가 조언 활용

앞으로 5축 로터리 테이블 밀링 머신과 트윈 스핀들 선반을 추가할 수도 있습니다. 둘 다 한 번 셋업으로 부품 완성이 가능합니다. 나중에 또 다른 스위스형도 추가할 수 있습니다.

하지만 Pete가 지적하듯 모든 숍은 같은 기계, 소프트웨어, 툴링을 살 수 있습니다. "핵심은 Absolute의 Klaus 같은 장비 담당자 전문성을 활용하여 그 용량을 최대한 끌어내는 방법을 안내받는 것입니다."

프로그램 검증 용이화

Pete Hashier는 기계의 FANUC 0i TF plus 제어장치에서 Nexturn이 MPG PRO 기능이라 부르는 것을 높이 평가합니다. 이 기능은 수동 펄스 제너레이터 핸들을 돌려 자동 운전 중 시계 방향 또는 반시계 방향으로 파트 프로그램을 전진/후진 실행할 수 있게 합니다. 이렇게 하면 프로그램 특정 부분을 적절한 관찰 속도로 에러 체크할 수 있습니다. 전체 블록 끝에서 멈출 필요 없습니다.