Hobbing op een draaicentrum

Stock Drive Products (SDP) is een fabrikant met een bedrijfsmodel dat elke externe waarnemer als een uitdaging zou kunnen beschouwen. Het bedrijf maakt eenvoudige, standaardproducten in grote hoeveelheden in een land met hoge lonen, de Verenigde Staten.

In feite is SDP gevestigd in een hooglonendeel van dat hogelonenland. De productie vindt plaats in het grootstedelijk gebied van New York City.

Bob Gaulrapp, voorman van de bewerkingsfaciliteit van het bedrijf in New Hyde Park, New York, is openhartig over waarom dit belangrijk is.

"We concurreren met de Chinezen", zegt hij.

De winkel wint echter. De New Yorkse leverancier van aandrijfcomponenten is in staat om op prijs te concurreren met buitenlandse leveranciers van dezelfde producten, grotendeels vanwege een agressieve inzet voor draaicentra met onder meer live-toolmogelijkheden voor frezen en boren. De werkplaats gebruikt deze machines om de meeste of alle bewerkingen van een onderdeel in één opstelling uit te voeren. Toch is het op deze manier consolideren van het bewerkingswerk nog maar het begin.

Om nog meer van de potentiële arbeidskosten uit elk onderdeel te persen, heeft de faciliteit zich gecommitteerd aan twee essentiële principes voor het gebruik van deze machines. Dit zijn:

1. Vermijd programmeren door macro's te gebruiken.

Deze winkel gebruikt geen CAM. Programma's zijn opgebouwd uit macro's die rekening houden met elke onderdeelvariatie die kan worden verwacht. Dergelijke programma's zijn tijdrovend om te maken, maar ze hebben hun efficiëntie bewezen door SDP in staat te stellen nieuwe of gewijzigde onderdeelontwerpen uit te voeren zonder programmeertijd. Tegenwoordig voert een operator eenvoudigweg de variabelen voor elk nieuw onderdeelontwerp in op de CNC, en de macroprogramma's zorgen voor een correcte bewerking.

2. Overwin beperkte gereedschapsposities door accessoires te gebruiken.

De andere manier waarop SDP de draaicentra volledig benut, is door ze uit te rusten met al het mogelijke gereedschap. De New Hyde Park-winkel vertrouwt op Mori Seiki-machines die voldoende revolverposities hebben om een ​​bepaald onderdeelnummer te gebruiken. De winkel dringt er echter op aan over voldoende tools te beschikken om elke onderdeelnummer in plaats daarvan:alle onderdelen die geschikt zijn voor de machine. De winkel gebruikt daarom accessoires van MD Tooling waarmee een enkele revolverpositie meerdere gereedschappen kan bevatten. Bij SDP kon een turret met 12 posities gemakkelijk worden uitgerust met meer dan drie keer zoveel gereedschappen. Als gevolg hiervan hoeft er geen arbeid te worden besteed aan het wisselen van gereedschap wanneer een onderdeelnummer verandert.

In feite wordt de arbeid die nodig is om het onderdeel naar een vervolgproces te sturen ook verminderd met deze accessoires, dankzij een gespecialiseerd accessoire waarmee de SDP-draaibanken nu kunnen frezen.

De macroweergave

De heer Gaulrapp heeft in de loop der jaren veel aandacht besteed om ervoor te zorgen dat de draaicentra voor live-gereedschappen van SDP net zo efficiënt presteren als voor het bedrijf. Hij was degene die lobbyde voor dit soort apparatuur. Hij lobbyde vooral voor dit merk en deze stijl van machines. De winkel realiseert de volledige belofte van productiviteit met één set-up op deze machines, deels omdat, zoals de heer Gaulrapp het zegt:"Ik zou een ei op mijn gezicht hebben als we dat niet deden."

De 11 Mori Seiki-machines hier omvatten NL2000- en NL1500Y-modellen. Ze produceren katrollen, tandwielen en diverse andere standaard aandrijfproducten die het bedrijf op voorraad houdt. Klanten bestellen deze componenten uit een SDP-catalogus zo dik als een grootstedelijk telefoonboek.

De heer Gaulrapp zegt dat hij de programma's heeft geschreven op basis van macro's op basis van behoefte in de loop van ongeveer 2 jaar. Tegen het einde van die tijd omvatte het verzamelde werk alle programma's die nodig waren om zowat elke variatie op de standaardonderdelen van het bedrijf uit te voeren. Als gevolg hiervan, terwijl nieuwe onderdelenontwerpen gebruikelijk blijven voor het bedrijf, zijn nieuwe programma's dat niet. Voor een nieuw onderdeelnummer of een bestaand nummer voert de operator gewoon de gegevens in. Kenmerkdimensies maken deel uit van de gegevens, maar bepaalde andere macrovariabelen geven ook de aan- of afwezigheid van een kenmerk aan. Een operator kan bijvoorbeeld "1" invoeren als een katrol een hub heeft of "0" als dat niet het geval is, waardoor het programma wordt gevraagd om dit deel van het programma uit te voeren of over te slaan. Zo kunnen de meeste nieuwe ontwerpen volledig en correct worden beschreven met alleen numerieke invoer.

Macro's wijzen zelfs bewerkingsbewegingen toe aan de juiste gereedschapsposities op de machine. Machines zijn anders uitgerust, dus het resultaat is een fenomeen dat sommigen misschien zenuwslopend vinden:bij SDP kan hetzelfde programma dat op twee verschillende machines wordt uitgevoerd, radicaal verschillende X-Z-gereedschapspaden produceren, omdat de macro's het benodigde gereedschap op verschillende plaatsen op de revolveraccessoires van verschillende machines.

Het aantal gereedschappen in elk draaicentrum weerspiegelt de toewijding van de werkplaats aan productie met één opstelling. Een bepaald accessoire kan twee aangedreven gereedschappen vanuit één roterend gereedschapsstation laten lopen. Een ander accessoire kan het mogelijk maken om een ​​batterij van verschillende boren uit een enkel station uit te breiden. "Als we een geometrie tegenkomen die ons ervan weerhoudt een onderdeel te bewerken met wat we hebben, dan kopen we een accessoire waarmee we het kunnen doen", zegt de heer Gaulrapp. De winkel weigert inderdaad een draaicentrum voor aankoop in overweging te nemen, tenzij de machine geschikt is voor het soort accessoires waarvan SDP afhankelijk is geworden.

Tanden knippen

Het hobbing-accessoire heeft het idee van de winkel uitgebreid over wat bewerking met één opstelling zou kunnen omvatten. Hobbing werd nooit gezien als een bewerking die gecombineerd kon worden met meer typische machinewerkbewerkingen zoals draaien, frezen of boren. Hobbing is historisch gezien niet eens gedaan in hetzelfde gebouw bij SDP. In plaats daarvan neemt de hobbing-afdeling een ander gebouw op een andere locatie in, en de New Hyde Park-winkel stuurt daar routinematig werk naartoe. Maar nu is het frezen op draaicentra ook routine geworden voor de winkel.

"Hobbing" is de metaalbewerking waarbij tandwieltanden worden gegenereerd met behulp van een speciaal gereedschap dat een kookplaat wordt genoemd. Om te frezen op een draaicentrum, heeft de draaibank een polygoonoptie nodig in de CNC. Voor sommige tandwielvormen vereist het werk ook dat de machine Y-as beweging heeft (naast X en Z). SDP had beide mogelijkheden toen het het hobbing-accessoire zag in het aanbod van MD Tooling. De winkel probeerde de vertanding van tandwieltanden op draaicentra en vond de optie zo eenvoudig te gebruiken dat deze manier van uitfrezen gewoontevormend werd.

Een macro voor het afwikkelen die veel van de draaicentrumprogramma's nu bevatten, bestaat niet alleen uit het afwikkelen zelf, maar ook uit het naar buiten voeren van het onderdeel met de staafaanvoer voor speling, het draaien van het onderdeel naar de vereiste buitendiameter voordat het afwikkelen begint, en het ontbramen van het onderdeel daarna hobbing om de uitgangsrand te ontlasten. Nu kan elke willekeurige partij onderdelen worden gefreesd op de zaagafdeling of op een draaibank, afhankelijk van de planning van de draaibank en de urgentie van de bestelling. Als de capaciteit beschikbaar is om de draaimachines het werk te laten doen, dan zegt de heer Gaulrapp:"Dit is de juiste weg." Het doorslijpen van tanden op de draaimachines is goedkoper en sneller dan de speciale apparatuur, ook al overtreedt deze stap de regel van de werkplaats om het wisselen van gereedschap tussen taken te vermijden.

Een ander pad

Dit werk moet die regel overtreden omdat de torentjes al zo druk zijn bij SDP dat de winkel nog geen ruimte heeft gevonden om meer dan één hobbing-accessoire per machine op te zetten. Als gevolg hiervan kan er op elke machine slechts één kookplaat tegelijk zijn geplaatst, waardoor operators de kookplaat moeten wisselen wanneer ze van het ene tandwielgedeelte naar het andere overschakelen.

Toch kan het op deze manier afhakken enorm efficiënt zijn. Een hobbing-operatie voegt 35 tot 40 seconden per onderdeel toe, vergeleken met de week vertraging die zou kunnen optreden als een serie onderdelen moet worden verzonden voor dit werk. Onderdelen die worden weggestuurd om te worden afgefreesd, moeten worden behandeld voor en na het transport tussen faciliteiten, en uiteindelijk komen ze ook in de rij te staan ​​voordat ze op de geplande machine kunnen worden afgezaagd. Deze oorzaken van vertraging brengen extra kosten met zich mee.

Maar het werk dat nog steeds in de rij staat bij deze speciale verzinkmachines, getuigt van hoe waardevol ze zijn en hoe waardevol ze blijven. Hobbing op een draaibank kan geen vervanging zijn voor de traditionele hobbing-aanpak voor SDP - niet alleen omdat het bedrijf te veel tandwielen bewerkt, maar ook omdat de draaicentra voor te veel andere dingen nodig zijn.

In plaats daarvan biedt Hobbing de nieuwe weg een alternatief. Wanneer de capaciteit beschikbaar is en de behoefte aan snelheid er is, kunnen sommige partijen onderdelen in deze winkel nu een ander pad volgen - waardoor deze innovatieve fabrikant nog grotere besparingen op arbeidskosten kan behalen dan wat hij al heeft bereikt met zijn productieve enkelvoudige -draaibanken instellen.