Precisie wratten technieken op draaicentra

Stock Drive Products (SDP) is een fabrikant met een businessmodel dat elke buitenstaander wellicht als uitdagend zou beschouwen. Het bedrijf maakt eenvoudige, standaard producten in grote hoeveelheden binnen een hoog-loon land—de Verenigde Staten.

In feite is SDP gevestigd in een hoog-loon deel van dat hoog-loon land. Productie gebeurt in de New York City metropolitane regio.

Bob Gaulrapp, vooreman van het bewerkingsfaciliteit van het bedrijf in New Hyde Park, New York, is eerlijk over waarom dit significant is.

"We concurreren met de Chinezen," zegt hij.

Toch wint de winkel. De New York aandrijfcomponenten leverancier kan concurreren op prijs tegen buitenlandse leveranciers van dezelfde producten, grotendeels vanwege een agressieve inzet op draaicentra die live-tool capaciteit voor frezen en boren omvatten. De winkel gebruikt deze machines om de meeste of alle bewerking van een onderdeel in één opstelling uit te voeren. Nog steeds is het consolideren van het bewerkingswerk op deze manier slechts het begin.

Om nog meer van de potentiële arbeidskosten uit elk onderdeel te wringen, is het faciliteit toegewijd aan twee vitale principes voor hoe het deze machines gebruikt. Ze zijn:

1. Programmeerwerk vermijden door macros te gebruiken.

Deze winkel gebruikt geen CAM. Programma's worden samengesteld uit macros die rekening houden met elke onderdeelvariatie die verwacht kan worden. Zulke programma's zijn tijdrovend om te maken, maar ze hebben hun efficiëntie bewijsd door SDP in staat te stellen nieuwe of gewijzigde onderdeelontwerpen met nul programmeertijd te draaien. Vandaag de dag voert een operator simpelweg de variabelen voor elk nieuw onderdeelontwerp in bij de CNC, en de macro programma's garanderen correcte bewerking.

2. Beperkte toolposities overwinnen door accessoires te gebruiken.

De andere manier waarop SDP vol gebruik maakt van de draaicentra is door ze uit te rusten met alle tools die het kan. De New Hyde Park winkel steunt op Mori Seiki machines die voldoende tourelleposities hebben om elk specifiek onderdeelnummer te draaien. Echter, de winkel insisteert erop om voldoende tools te hebben om elk onderdeelnummer te draaien—in plaats daarvan alle onderdelen die geschikt zijn voor de machine. De winkel gebruikt daarom accessoires van MD Tooling die een enkele tourellepositie laten meerdere tools vasthouden. Bij SDP kan een tourelle met 12 posities gemakkelijk uitgerust worden met meer dan drie keer zoveel tools. Als resultaat hoeft arbeid niet besteed te worden aan toolwisseling elke keer dat een onderdeelnummer verandert.

In feite wordt de arbeid die nodig is om het onderdeel naar een opvolgproces te sturen ook verminderd met deze accessoires, dankzij een gespecialiseerde accessoire die nu de SDP draaibanken in staat stelt wratten te produceren.

Het Macro Perspectief

De heer Gaulrapp heeft over de jaren aanzienlijke aandacht besteed aan het waarborgen dat SDP's live-tool draaicentra zo efficiënt mogelijk presteren voor het bedrijf. Hij was degene die voor dit type apparatuur lobbyde. Hij lobbyde voor dit merk en stijl machines in het bijzonder. De winkel realiseert de volle belofte van single-setup productiviteit op deze machines deels omdat, zoals de heer Gaulrapp het uitdrukt, "ik zou ei op mijn gezicht hebben als we dat niet zouden."

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 metropolitane telefoonboek.

De heer Gaulrapp zegt dat hij de programma's op basis van macros schreef op een as-needed basis over een periode van ongeveer 2 jaar. Aan het einde van die tijd omvatte het geaccumuleerde werk alle programma's die nodig waren om bijna elke variatie op de standaardonderdelen van het bedrijf te draaien. Als resultaat, hoewel nieuwe onderdeelontwerpen nog steeds veelvoorkomend zijn voor het bedrijf, zijn nieuwe programma's dat niet. Voor een nieuw onderdeelnummer of een bestaand, voert de operator gewoon de data in. Kenmerkdimensies zijn onderdeel van de data, maar bepaalde andere macro variabelen geven ook de aanwezigheid of afwezigheid van een kenmerk aan. Bijvoorbeeld, een operator zou "1" invoeren als een katrol een naaf heeft of "0" als het dat niet heeft, wat het programma aanstuurt om dit deel van het programma uit te voeren of over te slaan. Zo kunnen de meeste nieuwe ontwerpen volledig en correct beschreven worden met alleen numerieke invoer.

Macros wijzen zelfs bewerkingsbewegingen toe aan de juiste toolposities op de machine. Machines zijn anders uitgerust, dus het resultaat is een fenomeen dat sommigen misschien ontrustend vinden: Bij SDP kan hetzelfde programma op twee verschillende machines radicaal verschillende X-Z toolpaden produceren, omdat de macros benodigde tools op verschillende plekken op de tourelle accessoires van verschillende machines vinden.

De tooluitrusting op elk draaicentrum weerspiegelt de toewijding van de winkel aan single-setup productie. Een bepaalde accessoire zou twee aangedreven tools van één draai-toolstation kunnen laten draaien. Een andere accessoire zou een batterij van verschillende booren van een enkel station kunnen laten uitsteken. "Als we een geometrie tegenkomen die ons ervan weerhoudt om een onderdeel te machine met wat we hebben, dan kopen we een accessoire dat ons dat laat doen," zegt de heer Gaulrapp. In feite weigert de winkel om enig draaicentrum te overwegen voor aankoop tenzij de machine de soorten accessoires accommodeert waar SDP afhankelijk van is gekomen.

Tanden Snijden

De wratten accessoire heeft de conceptie van de winkel van wat single-setup bewerking kan omvatten uitgebreid. Wratten was nooit gezien als een operatie die gecombineerd kon worden met meer typische machine shop operaties zoals draaien, frezen of boren. Wratten is historisch niet eens in hetzelfde gebouw bij SDP gedaan. In plaats daarvan bezit de wratten afdeling een ander gebouw op een andere locatie, en de New Hyde Park winkel stuurt werk er routinematig naartoe. Maar nu, wratten op draaicentra is routine voor de winkel ook geworden.

"Wratten" is de metalbewerkingsoperatie die tandwieltanden genereert met een gespecialiseerd tool genaamd een wrat. Om wratten op een draaicentrum uit te voeren, vereist de draaibank een polygon optie in zijn CNC. Voor sommige tandwielvormen vereist het werk ook dat de machine Y-asbeweging heeft (naast X en Z). SDP had beide mogelijkheden toen het de wratten accessoire zag bij MD Tooling's aanbod. De winkel gaf tandwieltanden frezen op draaicentra een kans, en vond de optie zo eenvoudig te gebruiken dat deze manier van wratten gewoonte werd.

Een macro voor wratten die veel van de draaicentrum programma's nu omvatten, bestaat niet alleen uit het wratten zelf, maar ook het voeden van het onderdeel uit met de staafvoeder voor clearance, het draaien van het onderdeel tot de vereiste AD voordat wratten begint, en het ontgraten van het onderdeel na wratten om de uittreede-kant te verlichten. Nu kan elke gegeven batch onderdelen wratten ondergaan ofwel op de wratten afdeling of op een draaibank, afhankelijk van de planning van de draaibank en de urgentie van de order. Als de capaciteit beschikbaar is om de draaimachines het werk te laten doen, zegt de heer Gaulrapp, "Dit is de manier om te gaan." Tanden snijden op de draaimachines is goedkoper en sneller dan de toegeweide apparatuur—hoewel deze stap de regel van de winkel over het vermijden van toolwisseling tussen jobs breekt.

Een Ander Pad

Dit werk moet die regel breken omdat tourelles bij SDP al zo vol zit dat de winkel nog geen ruimte heeft gevonden om meer dan één wratten accessoire per machine op te zetten. Als resultaat kan slechts één wrat op een gegeven moment op een machine aanwezig zijn, wat operators dwingt de wrat te wisselen bij overgang van het ene tandwielonderdeel naar het andere.

Toch kan wratten op deze manier dramatisch efficiënt zijn. Een wratten operatie voegt 35 tot 40 seconden per onderdeel toe, vergeleken met de week vertraging die geïntroduceerd zou kunnen worden als een run onderdelen weggestuurd moet worden voor dit werk. Onderdelen die weggestuurd worden voor wratten moeten worden behandeld voor en na transport tussen faciliteiten, en uiteindelijk moeten ze ook wachten voordat ze op de geplande machine gewrat kunnen worden. Deze vertragingsoorzaken introduceren extra kosten.

Maar het werk dat nog steeds in de rij staat bij deze toegeweide wratten machines getuigt van hoe waardevol ze zijn, en hoe waardevol ze blijven. Wratten op een draaibank kan geen vervanging bieden voor de traditionele wratten benadering voor SDP—niet alleen omdat het bedrijf te veel tandwielen machineert, maar ook omdat de draaicentra nodig zijn voor te veel andere dingen.

Wratten op de nieuwe manier biedt in plaats daarvan een alternatief. Wanneer de capaciteit beschikbaar is en wanneer de behoefte aan snelheid er is, kunnen nu sommige batches onderdelen in deze winkel een ander pad volgen—wat deze innovatieve fabrikant in staat stelt om nog grotere arbeidskostenbesparingen te realiseren dan wat het al heeft bereikt uit zijn productieve single-setup draaibanken.