De juiste CNC-spindelhersteller kiezen: Kwaliteit telt

Voor fabrikanten zijn CNC-werktuigmachine-spindels cruciaal voor elk boor-, frees-, boor-, slijp-, rout-, snij- of zaagproces. Wanneer deze systemen achteruitgaan en falen door verontreinigingen, menselijke fouten, onjuist onderhoud, smeringsproblemen, of slecht spindelontwerp, is een kwalitatieve herbouw vaak vereist.

Ondanks de beschikbaarheid van spindleherstellers landelijk, biedt niet elk bedrijf hetzelfde kwaliteitsniveau. Zelfs als een hersteller de apparatuur heeft, hebben ze misschien niet de ervaring, technische kennis, of aandacht voor detail die nodig is om een spindel te herbouwen die jarenlang betrouwbaar presteert.

Zelfs gerenommeerde herstellers variëren in de omvang en kwaliteit van de initiële inspectie, nauwkeurigheid van offertes, en communicatieniveau met klanten. Toch geloven de meeste machinisten, gegeven de directe correlatie tussen deze factoren en de uiteindelijke kwaliteit en levensduur van de herbouw, dat het weinig uitmaakt welke shop ze contacteren.

In de praktijk kan het verschil echter significant zijn en de shopproductiviteit serieus beïnvloeden. Als gevolg kunnen de meeste machinisten gemakkelijk verhalen vertellen over mislukte spindlereparaties die leidden tot kostbare downtime.

"Na één spindelherbouw, moest ik de machine binnen korte tijd uit productie halen voor extra reparatie," zegt Tom Collins, onderhoudssupervisor bij Edro Engineering's Walnut, Calif., faciliteit. Edro Engineering, dat Noord-Amerika en Europa bedient, is een one-stop tooling-oplossingsshop voor bewerkingsdiensten, speciale materialen, custom mold bases, PVD/DLC-coatings, en additieve manufacturing.

"Elke keer dat deze CNC-machines down zijn, kost het ons geld, dus we willen ze nooit down hebben," zegt Collins, die verantwoordelijk is voor meer dan 50 freesmachines, boorbanken, en vlakken slijpmachines. "Omdat we onze spindels vaak op hoge snelheden draaien en we roestvrij staal en speciale materialen vlakken slijpen, zijn frequente herbouwen noodzakelijk – zelfs verwacht."

"Dus, als we een spindel uitsturen en het niet goed gerepareerd is, moet het weer verwijderd worden voor extra reparaties en dat zal de machine nog langer down zetten – en dat is nog meer geld," voegt hij toe.

Morgan Stipp, die een slijpoperatie begeleidt voor Embee Processing in Santa Ana, Calif., is het eens dat het minimaliseren van downtime essentieel is.

Stipp bewaakt ongeveer 20 precisieslijpmachines bij Embee Processing's 124.000 vierkante voeten metal finishing campus faciliteit in Santa Ana, Calif. Dit omvat Studer CNC-slijpmachines, Okamoto NC OD-slijpmachines, centerless slijpmachines, en andere apparatuur met draad-, vlak-, en superfinish slijpmogelijkheden.

De meeste onderdeelconfiguraties vereisen dat de chrome of HVOF-oppervlakken geslepen, gepolijst, gehond, en gedeburrd worden na platen om de gewenste oppervlakte-afwerking te bereiken. Deze operaties worden uitgevoerd om een vlekkeloze afwerking met tolerenties zo laag als 50 millionths of an inch te garanderen, volgens Stipp.

"We zijn extreem kieskeurig met ons precisieslijpen omdat het essentieel perfect moet zijn voor onze klanten. Zonder de juiste apparatuur en goed onderhouden spindels, zouden we niet in business kunnen blijven," zegt Stipp.

In dit opzicht gelooft Stipp dat de grondigheid van de initiële inspectie uitgevoerd door de reparatie/herbouw-shop niet alleen de levensduur van de spindel na herbouw beïnvloedt, maar ook de nauwkeurigheid van de prijsopgave.

"Een machine down hebben voor onverwachte extra onderhoud omdat de inspectie iets miste kan ons veel geld kosten," zegt Stipp. "We willen ook geen verrassing-opwaarderingen, vanwege de oorspronkelijke inspectie en offerte niet grondig genoeg zijn."

Zowel Stipp als Collins vonden de precisie en aandacht voor detail die ze nodig hadden toen ze contact opnamen met MZI Precision van Huntington Beach, Calif., een ervaren machine tool spindelhersteller met een compleet proces om klanten een snelle weg terug te bieden naar maximale productiviteit.

Terwijl de meeste spindleherstellers slechts minimale tijd nemen om onderdelen af te vegen voor inspectie, reinigt en poleert de hersteller tijdens demontage elk component met emery-doek om zelfs minieme imperfecties duidelijk te onthullen. Zelfs de moeren worden verwijderd, gepolijst, en getest om passende pasvorm te garanderen.

De volgende stap is gedetailleerde meting en documentatie van elk deel van de spindel-as en behuizing-geometrie. Micrometers worden gebruikt voor gedetailleerde afmetingsmetingen, uitloop wordt gecontroleerd met 50 millionths of an inch dial-indicatoren. De as-lagerschouders worden gecontroleerd op waarheid en loodrechtheid. De behuizing-boringen worden gecontroleerd op grootte, uitlijning en schouders-vierkantheid. MZI Precision maakt ook video, gevolgd door digitale foto's van elk deel tijdens het demontageproces.

"Als ik iets misgaat met onze spindels, bel ik ze voor de fabrikant. Ze zullen de spindel gratis diagnosticeren en me een gedetailleerde offerte sturen, wat tot op de cent nauwkeurig is op alles. Ik heb nooit een verrassingskost gehad," zegt Stipp.

Volgens Edro Engineering's Tom Collins, wordt de kwaliteit van de reparatie ook beïnvloed door de expertise van de hersteller en communicatieniveau, eigenschappen die hij ook bij MZI Precision vond.

"Communicatie is belangrijk, en het is een tweerichtingsgesprek," zegt Collins. "Het bedrijf wil begrijpen hoe de spindel draait, de condities, de typen onderdelen die gemaakt worden, welke metalen gesneden worden, de snijdiepten, etc. zodat de herbouw aangepast kan worden aan mijn toepassing. Ook, als ik een vraag heb, beantwoorden ze het snel."

Collins waardeert ook het gebruik van alleen high-grade vervangingscomponenten en lagers door de spindlehersteller, wat helpt de apparatuur-betrouwbaarheid en levensduur te verhogen. De hersteller gebruikt aerospace-grade lagers die ABEC-gewogen 7 of 9 zijn, de hoogste classificatie. Afhankelijk van de eisen, worden keramische lagers vaak aanbevolen ondanks de nominiale extra kosten, vanwege levensduur en hogere draaisnelheden.

"Ik heb hun herbouw goed als OEM en soms beter gevonden. De spindels hebben perfect gedraaid dus ik verwacht dat ze lang meegaan," zegt Collins.

Terwijl spindleherbouw-betrouwbaarheid en levensduur essentieel is, is snelle turnaround ook belangrijk omdat apparatuur-downtime geminimaliseerd moet worden. "De turnaround voor onze spindelherbouw moet tijdig zijn om onze productie op schema te houden," zegt Collins.

Hoewel spindleherbouw beschikbaar is van diverse bronnen, voor fabrikanten die grotere productie-betrouwbaarheid, uptime, en levensduur uit hun CNC-apparatuur zoeken, is werken met een expert spindelspecialist meestal de beste optie.