마쓰우라 5축 머신, 신뢰할 수 있는 무인 생산 실현

2001년 일리노이 주 팔레스타인에서 설립된 항공우주 엔지니어링 회사 플라잉 S(Flying S)는 고품질 부품 제작을 목표로 시작했습니다. 그들이 만든 5축 부품이 더 복잡해짐에 따라, 신뢰할 수 있는 무인 운전을 달성하기 위해 더 큰 머신 능력이 필요함이 명확해졌습니다.

"우리의 많은 우주 피팅은 타이트한 공차 특징을 요구합니다."라고 제조 엔지니어 피터 보우만(Peter Bowman)은 말합니다. "열성장이나 다른 변수로 인한 신뢰할 수 있는 위치 정확도와 반복정밀도 부족이 일관되게 좋은 첫 번째 부품과 그 이후 부품을 만드는 우리 노력에 큰 타격을 주었습니다."

하지만 샵에 대한 요구가 커지고 단일 교대 일정에 대한 오랜 기대가 남아있으면서, 플라잉 S는 새로운 다축 기술을 조사하기 시작했습니다. 마쓰우라(Matsuura)가 샵의 눈에 들어왔고, 지역 딜러 야마젠(Yamazen)과의 과거 긍정적 경험이 샵에게 마쓰우라 5축 MX-520 PC4와 MX-850 PC4 구매에 대한 확신을 주었습니다.

더 나은 부품, 더 적은 노력

이 머신들은 플라잉 S의 니즈에 빠르게 적합임이 입증되었습니다. 다중 팔레트로 샵은 뛰어난 공정 신뢰성으로 무인 운전이 가능했고, 샵플로어 인력은 이미 화낙 컨트롤에 익숙했으며, 머신들은 0.000039인치 반복정밀도를 제공했고, 각 회전축 A/C의 반복정밀도는 ±2 아크초로, 대형 공작물 제조에 중요합니다.

야마젠은 샵 엔지니어들을 CAMplete와 머신 기능에 대해 교육했고, 필요에 따라 전화와 이메일 지원으로 플라잉 S의 새 마쓰우라 머신들을 계속 지원합니다.

플라잉 S는 표준 정확도 테스트 블록(여러 교차하는 5축 보어 포함)을 MX-520에서 실행했고, 부품의 거의 완벽한 정확도에 깊은 인상을 받았습니다. "우리는 또한 달성할 수 있었던 스핀들 가동 시간에 감명받았고, 설치 첫 주 이내에 24시간 교대를 시작했습니다."라고 보우만은 말합니다.

마쓰우라 머신들이 과거보다 훨씬 빠르고 적은 노력으로 첫 번째 부품을 달성함에 따라, 샵의 다음 과제는 검사 부서에서 새로 생성된 병목 현상을 해결하는 것이 되었습니다. 플라잉 S는 마쓰우라 머신들이 생산하는 부품의 양으로 인해 최종 부품 검사를 수용하기 위해 이 부서의 크기를 물리적으로 확장해야 했습니다.

부품 생산성과 품질

운영 첫 6개월 동안, 플라잉 S는 MX-520에서 533개 부품, MX-850에서 144개 부품을 제작했으며, 단 두 명의 기계공으로 총 5,187시간을 가동했습니다. 이는 같은 기간 동안 3-4명의 기계공이 관리하는 다른 5축 머시닝 센터 4대와 거의 같은 출력입니다. 마쓰우라의 고혼합, 소량 생산을 올바른 계획과 실행으로 처리할 수 있는 능력을 보여주기 위해, 플라잉 S는 MX-520의 성과를 강조합니다. 평균 배치 크기 7로 533개 부품을 고려하면, 75개 셋업이 첫 번째 부품으로 가면서 75% 스핀들 가동 시간을 유지했습니다.

플라잉 S는 또한 7개월 기간 동안, 한 마쓰우라 머신이 그들이 5년간 소유한 다른 5축 머신들보다 더 많은 스핀들 시간을 생산했다고 보고했습니다.

더 어려운 부품에서, 일반적인 5축 셋업 투 퍼스트 파트는 오프셋을 확인하기 위한 초기 부품 하나를 요구하고, 두 번째 부품은 50% 확률로 정확합니다. 이후 부품들은 공정 전반에서 80-90% 확률로 에러 없이 유지됩니다. 이 긴 과정은 많은 인력을 소모하고 검사 자원을 병목시켰습니다. 두 마쓰우라 머신 사이에서, 플라잉 S는 평균 배치 크기 7로 677개 부품을 만들었으며, 대략 100개 셋업 투 퍼스트 파트를 수반했습니다. 요컨대, 샵은 마쓰우라로 가공할 때 첫 번째 시도에서 90% 이상 첫 번째 부품 무결성을 달성해왔습니다. 설치 이후, 어느 마쓰우라에서도 머신 관련 에러로 인해 스크랩된 단일 부품이 없었습니다.

영향

플라잉 S가 생산하는 많은 것은 ITAR 준수로 보여줄 수 없지만, 복합 작업용 몰드와 고정구도 종종 그들의 마쓰우라에서 만들어집니다.

팔레타이제이션 부족으로, 플라잉 S는 소유한 5축 경쟁 머신들을 첫 번째 부품 검사 동안 다른 부품의 추가 셋업에 사용할 수 없었습니다. 또한 모든 공구는 그때마다 그 머신들에 새로 구축되고 로드되어야 했습니다.

마쓰우라 머신들은 일반적으로 같은 머신에서 동시에 2-3개의 다른 첫 번째 부품을 검사합니다. 머신들은 추가 공구 교환 용량을 가지며, 이는 플라잉 S의 공구 라이브러리와 잘 작동했습니다. 플라잉 S는 또한 랭 제로포인트 워크홀딩(Lang zero-point workholding)을 사용하여, 팔레트 위치 결정 기능의 정확성과 결합하여 부품 프로빙을 불필요하게 만들었습니다.

머신 샵 슈퍼바이저 벤 패리시(Ben Parish)는 마쓰우라 MX-520 PC4와 MX-850 PC4에 대해 특히 긍정적인 언급을 했습니다. 그는 "머신 위치 정확도, 반복정밀도, 일관성에 대해 본질적으로 걱정할 필요가 없어, 불량품 생성의 가장 우려되는 위험들 중 몇 가지를 제거했습니다."라고 기뻐합니다. 그는 또한 마쓰우라의 컨트롤 인터페이스를 칭찬하며, 그 인터페이스에 경험이 있고 선호하는 작업자들을 위해 전통적인 화낙 인터페이스 옵션을 제공한다고 언급합니다.

"CAMplete는 진정한 위안입니다."라고 패리시는 덧붙입니다. "머신 정의/포스트프로세서/NC 코드 검증 소프트웨어의 조합은 잠재적 문제와 충돌을 더욱 제거하는 데 도움이 됩니다. 또한 포스트를 맞춤화하고 툴패스 개선을 포함하여 절단 품질을 개선하면서 특징 정확도와 표면 품질을 정말 조여줍니다."