Productiviteit Verhogen: Laag-Frequentie Trilling Verbetert Superalloy Bewerking in Job Winkels

Deze video beschrijft kort laag-frequentie trilling. Credit: Marubeni Citizen-Cincom Inc.  

Draaien van superalloys op een machine is uitdagend. Deze vaak koppige materialen kunnen zwaar zijn op karbide snijhulpmiddelen en produceren lange, draadige spannen die om onderdelen wikkelen en een slechte oppervlakteafwerking achterlaten. Het breken van korte spannen met dit materiaal was een worsteling voor één job winkel tot het een nieuwe technologie ontdekte in een Swiss-type machine die het onlangs aankocht.

Voordat de technologie ontdekt werd die de manier drastisch veranderde waarop het jobs op een Swiss-type draaibank machineert, steunde Slabe Machine Products (Willoughby, Ohio) op hoog-druk koelvloeistof om spannen te breken en ze uit de snijzone te verwijderen. Echter, met alleen dit proces, kan het moeilijk zijn om de koelvloeistof stroom op de perfecte hoek en druk correct te positioneren om succesvol te zijn.

Toen Slabe Machine zijn eerste Marubeni Citizen-Cincom Swiss-type draaibank kocht die uitgerust was met low-frequency vibration (LFV) technologie in 2018, ervoer de job winkel directe voordelen, inclusief korte spannen, verbeterde hulpmiddel levensduur en onderdeel oppervlakteafwerking, tijdsbesparing, en algehele verhoogde productiviteit. In feite, was het bedrijf zo onder de indruk van de machine dat het in een jaar tijd 10 meer van de Swiss-types met LFV aankocht.

Maar, wat is LFV en hoe past Slabe Machine het toe?

Innovatie aanvoeren

Volledig omarmen van nieuwe technologie zoals LFV is niet out of character voor Slabe Machine. Het bedrijf is bekend om aan de voorhoede van innovatie te staan, volgens mede-eigenaar Brendan Slabe. "We duiken typisch in bij de aanvang van elke nieuwe technologie," zegt hij. "Mensen drijven de motor, maar technologie is een dicht tweede. Als je een mooie merging hebt van technologie en mensen, heb je een winnende recept."

Na het ervaren van de "game-changing" technologie van LFV op zijn eerste Marubeni Citizen-Cincom Swiss-type draaibank uitgerust met de technologie, kocht Slabe Machine 10 meer machines net als die binnen een jaar. Foto credits: Slabe Machine Products

Dienende industrieën zoals luchtvaart, vuurwapens, medisch, energieopwekking, kleppen en lagers, accepteert de job winkel een verscheidenheid aan werk dat een array aan bewerkingscapaciteiten vereist. Daarom gelooft Slabe in het bijhouden van de laatste innovaties om altijd gepositioneerd te zijn om de steeds eisenderwordende verwachtingen van klanten te ontmoeten. Hij zegt dat zijn bedrijf een van de eersten was om multi-as machines aan te schaffen, en hij maakt een punt om de nieuwste technologie te hebben voor draaimachines, CNC hulpmiddel en frees slijpers, Swiss-type machines, 3D printers en waterstraal machines.

Dus, toen Slabe Machine's distributeur voor Marubeni Citizen-Cincom machine tools, Concentric Corp. (Cleveland, Ohio), voorstelde dat de winkel LFV technologie probeerde, rende Slabe met het idee. Hij kocht een Citizen L20 Swiss draaicentrum waarop het draaien, kanalen en booroperaties voltooide met LFV.

Slabe noemt de tijd toen hij ontdekte hoe goed deze technologie werkt een "eureka" moment. "We vonden een magische sweet spot waar onze hulpmiddelen gingen van 50 stukken duren tot 500 duren," legt hij uit.

Trilling? Geen Probleem

Hoewel trilling meestal onwelkom is in een bewerkingsproces, heeft low frequency vibration, ontwikkeld door Citizen voor zijn Swiss-type draaibanken, zich als gunstig bewezen voor Slabe Machine op veel manieren. Omdat de technologie speciaal ontworpen is voor moeilijk-te-bewerken materialen - zoals Inconel, Hastelloy, roestvrij staal, koper en aluminium - heeft het wonderen gewerkt op de winkel's 11 Marubeni Citizen-Cincom glijdende kopstock Swiss-types, wat L12, L20 en L32 modellen omvat.

Hoe werkt trilling tot voordeel van een snijhulpmiddel? LFV technologie oscilleert de snijder opzettelijk in de Z-as in tijd met de rotatie van de staafvoorraad. Op momenten brengt het de snijder volledig uit de snijde.

Marubeni Citizen-Cincom zegt dat de opzettelijke lucht sneden de spannen breken in consistent kleine stukjes zodat ze gemakkelijk geëxpelleerd kunnen worden, het minimaliserend van de problemen van spiraal span verstrengeling rond het werkstuk of hulpmiddel, bekend als "bird nesting."

"Het klinkt als problematische trilling wanneer LFV in gebruik is," legt Slabe uit. "Maar het hulpmiddel lost zich slechts voor een nanoseconde van het werkstuk, het herengageert en maakt de spannen in bijna frees-achtige (kleine) spannen. Hulpmiddelen duren opmerkelijk langer."

Span Grootte Controle

De Swiss-type draaibanken die LFV bevatten bieden ook de mogelijkheid om spangrootte perfect te controleren. "LFV is hoog geëngineerde oscillatie synchronisatie door de machine drives," legt Matt Klecka, vice president of sales bij Concentric Corp. uit. "Zijn controle is zo simpel als het veranderen van variabelen in één regel programmacode om je spanconfiguratie te veranderen."

Slabe Machine gebruikte meerdere 3/8-inch boorbaren die bijna vijf inch diep penetreerden in deze applicatie, die ooit lange, draadige spannen produceerde die hulpmiddellevensduur en oppervlakteafwerking beïnvloedden. Maar korte spannen worden nu geproduceerd door LFV's programmering binnen de machinebesturing te gebruiken.

Om de perfecte span voor optimale doorvoer of de "sweet spot" zoals Slabe het noemt, te vinden, kan het wat trial and error van de machinist kosten. Hij legt uit dat er geen handboek is om te refereren bij het vinden van de juiste parameters waar het hulpmiddel perfect presteert en waar de span op het juiste moment breekt. Hij voegt toe dat hij gelooft dat tribale kennis betrokken is.

Slabe citeert een specifiek voorbeeld van wanneer LFV kortere spannen creëerde voor een Hastelloy applicatie bij de job winkel met "geen sparen meer." Hier gebruikte het bedrijf meerdere 3/8-inch boorbaren die bijna vijf inch diep penetreerden. "We hadden vroeger lange, draadige, warmte-houdende, karbide-hulpmiddel-dodende spannen die willekeurig om de boorbaren wikkelen en ons dwongen het proces halverwege te stoppen om ze te trekken en te purgen," zegt hij. Maar nu zijn ze klein - net hoe hij zijn spannen leuk vindt.

Gemimaliseerde opbouw op snijvlakken, gereduceerde warmteopwekking en stroomverbruik zijn additionele voordelen van LFV technologie, volgens Marubeni Citizen-Cincom. In toevoeging, kan hetzelfde type snijhulpmiddelen dat Slabe Machine gebruikt voor conventioneel draaien ook gebruikt worden voor LFV draaien. Het bedrijf gebruikt het voor boor-, kanalen- en garenoperaties alsook. In het geval van kanalenapplicaties, oscilleert/duikt het kanalenhulpmiddel in en uit normaal tot de staafvoorraad omtrek in de X-as.

Productiviteitstoename

Na het implementeren van één Swiss-type machine met LFV, ervoer Slabe Machine snel langere hulpmiddellevensduur, verbeterde oppervlakteafwerking van

Slabe zegt dat LFV kansen geïntroduceerd heeft om nieuwe typen onderdelen op zijn Swiss-type draaibanken te machineeren die eerder op andere machines gedaan werden. Bijvoorbeeld, luchtvaart tip shells worden nu op de Swiss draaibanken gemachineerd.

werkstukken, en tijdsbesparing voor de machinist en het bedrijf overall. Deze voordelen zijn allemaal gelijk aan verhoogde productiviteit voor het bedrijf. Vanwege deze resultaten, nam Slabe de beslissing om meer machines met LFV aan te schaffen. De timing was goed omdat alle Swiss machines van het bedrijf vervanging nodig hadden vanwege oude leeftijd.

"Ik plande de machines één voor één te vervangen, maar ik besloot ze in onder een jaar te vervangen omdat de efficiëntievoordelen zo groot waren," zegt Slabe, merkend dat hij waarschijnlijk geen andere Swiss-type meer zal kopen die deze technologie niet incorporeert.

Slabe zegt dat LFV kansen geïntroduceerd heeft om nieuwe typen onderdelen op zijn Swiss-type draaibanken te machineeren die eerder op andere machines gedaan werden. Bijvoorbeeld, luchtvaart tip shells worden nu op de Swiss draaibanken gemachineerd. Hij legt uit dat, in het verleden, het bedrijf de gaten voor deze onderdelen gun-drilled op een aparte machine, maar nu kunnen de gaten op de Swiss gedrilled worden. "Typisch, hadden de Swiss machines niet de kracht of paardenkracht om half-inch gaten vier of vijf inch diep te boren," zegt hij. "Maar nu snijdt het een beetje vrije omdat het alleen incrementeel snijdt met LFV technologie." Hij voegt toe dat dit type "high-speed machining" lichtere sneden mogelijk maakt terwijl minder paardenkracht gebruikt wordt vergeleken met conventionele processen die hogere paardenkracht en zwaardere sneden vereisen.

 

Marubeni Citizen-Cincom Inc. | 201-818-0100 | marucit.com

Slabe Machine Products | 440-946-6555 | slabemachine.com