Как сократить время цикла в автомобильной обработке

Проблема сокращения продолжительности цикла в станках и операциях резки часто заставляет машинистов искать новые решения. Вот как магазины справляются с большими объемами, строгим контролем процессов и высоким качеством, которое требуется автомобильной промышленности.

Существует видение, связанное с механической обработкой автомобилей, которое включает в себя специализированные станки, производящие миллионы стальных и чугунных деталей.

Это видение несколько изменилось за последнее десятилетие или около того, поскольку автопроизводители и их поставщики перешли на гибкие производственные системы и современные материалы.

Но факт остается фактом:объемы производства в автомобилестроении значительно выше, чем в других отраслях.
 

Магазинам, желающим заниматься такой работой, лучше всего, чтобы их карандаши были очень острыми, их уровни гарантии качества в первозданном порядке, их записи о своевременной доставке - только вовремя - и вдобавок ко всему этому, будьте готовы побриться несколько процентных пунктов от их цены за штуку каждый год.

Для достижения всего этого требуется, среди прочего, правильные режущие инструменты, а также знания о применении, необходимые для достижения кратчайшего времени цикла и максимально возможного срока службы инструмента.

Поддержание единообразия режущих инструментов

Эти знания ценны для любого производителя, даже для тех, кто специализируется на работе с большим ассортиментом и малыми объемами, типичной для большинства ремонтных мастерских. Тогда возникает вопрос:что это за режущие инструменты и какие у них есть свойства, отличающие их от инструментов более общего назначения?

Адам Гловер, региональный менеджер OSG USA Inc., объясняет, что крупные производители стремятся к согласованности своих сверл и концевых фрез, а не к какой-либо конкретной геометрии, сплаву или покрытию.

«Конструкция и характеристики обработки автомобильных инструментов будут очень похожи на те, которые используются в ремонтных мастерских, но когда вы запускаете что-то на миллион в год, вы не можете допустить никаких сюрпризов», — говорит Гловер.

«Вам нужен предсказуемый срок службы инструмента, и когда приходит время заменить сверло или другой круглый инструмент — или любую фрезу, если на то пошло, — вы хотите установить его и запустить цикл», — добавляет он. «Это главный приоритет, поэтому автопроизводители всегда выбирают инструменты самого высокого качества, независимо от цены».

Балансировка бюджета

Но подождите:любой, кто цитирует обработанные детали для автомобильной промышленности, знает, что заказ на поставку обычно поступает к поставщику, который может предложить самую низкую цену за штуку. Не означает ли это, что магазины должны быть экономными при планировании своих бюджетов на инструменты? Не совсем так, говорит Брент Марш, менеджер по развитию бизнеса североамериканского автомобильного направления Sandvik Coromant Inc.

«Повторяющийся характер крупносерийной автомобильной обработки требует, чтобы изменения в процессах, станках, заготовке, калибрах и особенно режущих инструментах были сведены к минимуму в течение длительного периода», — говорит Марш.

«Все требует хорошей производительности процесса и меньшей зависимости от ручного вмешательства операторов для достижения желаемых конечных результатов», — добавляет он. «Именно эти факторы определяют самую низкую цену за штуку, независимо от того, что вы обрабатываете».

Это все хорошо для автопроизводителей с их привязанностью к чугуну, стали и алюминию, но как насчет всех остальных? Мастерские обрабатывают все, от нержавеющей стали до инконеля, от композитов до высокопрочных сплавов. Предсказуемость, безусловно, важна и здесь, но платить более высокую цену за круглый инструмент премиум-класса может быть менее приятно, учитывая необходимость более частых замен — в этой среде режущие инструменты иногда используются в течение части их потенциального срока службы, а затем устанавливаются. полке или в инструментальном ящике слесаря. Стоит ли покупать премиальные инструменты?

ПОДРОБНЕЕ: узнайте о различиях между временем цикла и временем такта.
 

Выход за пределы чугуна

Чад Хеффлингер так думает. Старший инженер по применению в Kennametal Inc., он специализируется на инструментах из поликристаллического алмаза (PCD) и поликристаллического кубического нитрида бора (PCBN) и тратит большую часть своего времени на поддержку производителей оригинального оборудования (OEM) и поставщиков автомобилей первого уровня.

Хеффлингер соглашается с тем, что самые низкие затраты на деталь часто достигаются при использовании самых дорогих режущих инструментов.

«Из-за долговечности этих инструментов и сложности автомобильных работ очень легко оправдать более высокую стоимость ПХД и ПХНБ», — говорит он.

Но не забывайте о карбиде, добавляет Хеффлингер. В то время как инструменты PCD обычно используются для фрезерования и растачивания блоков двигателей, головок и корпусов трансмиссии из литого алюминия, а PCBN используется для деталей из чугуна и закаленной стали, карбид остается популярным выбором для некоторых новых материалов, включая компактный графит. железо (CGI) и высокопрочные легированные стали, которые находят все более широкое применение в автомобилестроении.

Адам Гловер из OSG отмечает, что нержавеющая сталь и другие сплавы также находятся на подъеме, и что твердосплавные сплавы по-прежнему доминируют для тех, кто обрабатывает эти металлы.

«Я работаю с четырьмя мастерскими, которые производят компоненты топливной рампы, которые обычно изготавливаются из нержавеющей стали 316, но я также встречаю нержавеющую сталь 304, дуплексную сталь 2205, легированную сталь 4140 и 8620 — это почти повсеместно», — говорит он. «Мы даже видим некоторые композитные материалы, например, внутреннюю раму для бампера нового Corvette. Что бы ни обрабатывали автопроизводители, требования в основном одни и те же — долгий срок службы инструмента, высокая производительность и стабильное качество».

Когда счет идет на секунды 

Каждый из экспертов, опрошенных для этой статьи, говорит, что нестандартные инструменты довольно распространены в автомобильной промышленности.

«Мы видим большой спрос на развертки с регулируемым лезвием, используемые в операциях суперфинишной обработки, комбинированные ступенчатые сверла и инструменты для сверления, фрезы с прожилками из ПКА и множество других нестандартных решений», — говорит Брент Марш из Sandvik Coromant. «В этой среде счет идет на секунды, поэтому автопроизводители сделают все возможное, чтобы сократить время цикла, что, в свою очередь, приведет к самой низкой стоимости детали».

Хеффлингер из Kennametal вторит этому последнему пункту, добавляя одно предостережение:«Правда, это узкоспециализированный метод, но есть и некоторые общие черты», — говорит он. «В каждом двигателе есть впускной и выпускной коллекторы, отверстия для впрыска топлива, отверстия для свечей зажигания — все это прекрасно подходит для нестандартных сверл и разверток, потому что инструменты одной и той же конструкции можно использовать с разными номерами деталей».

Все это хорошо для автопроизводителей, но что это значит для магазинов, которые не производят миллионы деталей в год? Может быть, ничего, кроме одного:инженеры, работающие в Ford, Chevy, GM и во всех остальных, знают, что задача номер один в любом производственном процессе — разработать максимально стабильный процесс.

Они скажут вам, что сюрпризы — это убийца, и лучший способ избежать связанных с этим задержек производства и проблем с качеством — это купить инструменты самого высокого качества из доступных, независимо от количества деталей или обрабатываемого материала.

С какими проблемами вы столкнулись при обработке автомобильных материалов? Какие уникальные решения вы нашли?