Инновационное производство сокращает время обработки на 60% с использованием единого ЧПУ-станка

Innovative Manufacturing раньше тратила десять минут на деталь для обработки чугунных коробок дифференциала для гольф-каров, но теперь общее время обработки снижено до трех минут 45 секунд. Согласно владельцу и президенту Innovative Робу Сандеру, скачок производительности произошел, когда компания консолидировала точение, фрезерование, сверление и растачивание в один станок. Поиск г-на Сандера высокоэффективного токарного центра привел его к рассмотрению различных одно- и многошпиндельных ЧПУ-точарных станков, затем к IMTS, где он увидел свою первую демонстрацию многоцелевого ЧПУ-точарного центра Nighthawk (MPC) (GBI Cincinnati, Синциннати, Огайо).

У Innovative два купленных Nighthawk MPC, говорит г-н Сандер, за две конкретные особенности станка: 12-станочный револьвер инструментов, включающий как фиксированные, так и «живые» инструменты, как параллельные, так и перпендикулярные шпинделю; плюс двухпозиционный автоматический сменщик заготовок (AWC), включающий два патрона или приспособления. Один патрон безопасно загружается и выгружается из вертикальной позиции вне камеры обработки, пока второй патрон — внутри камеры — занят горизонтальным процессом обработки.

Благодаря последней особенности, г-н Сандер отмечает, 62-процентное сокращение времени резания на самом деле занижает прирост производительности Innovative.

«У нас была трех-установочная операция до Nighthawk'ов», — говорит он. «Было две установки на токарном станке и одна на поворотном приспособлении на machining-центре, все три из которых требовали простоя шпинделя до готовности детали. Теперь Nighthawk'и не только сокращают количество установок до двух, они также позволяют нам подготовить следующую деталь полностью, пока текущая деталь в работе. В результате наш прирост производительности на самом деле намного больше, чем предполагает сокращение времени цикла».

За исключением обслуживания и замены инструментов, обработка теперь непрерывна. В большинстве случаев, говорит г-н Сандер, единственная задержка между последовательными циклами состоит из шести секунд, необходимых для смены двух патронов сменщиком заготовок.

Г-н Сандер держит Nighthawk MPC работающими круглосуточно, обслуживая их совместно используемым роботом, позволяющим одному оператору одновременно надзирать за обоими станками. За время меньше, чем требуется для любого из двух циклов обработки коробок дифференциала, робот выгружает предыдущую деталь из простаивающего патрона, и либо инвертирует её для следующего шага в процессе, либо загружает новую деталь, используя посадочное отверстие во фланце для позиционирования в хвате силового патрона.

Разделительной линией для двух циклов обработки детали является фланец 5-5/16" в диаметре. В первом цикле Nighthawk точит фланец, а также центральное отверстие детали, затем останавливает головной шпиндель, включая приводной шпиндель инструмента. Как небольшой горизонтальный machining-центр, Nighthawk затем фрезерует торцевые поверхности для четырех отверстий и сверлит сами отверстия.

Во втором цикле станок точит другие стороны фланца и отверстия, затем сверлит и растачивает одно поперечное отверстие, используя приводные инструменты, ориентированные перпендикулярно оси патрона.

Г-н Сандер говорит, что комбинация однодетальной производительности и гибкости деталь-к-детали убедила его выбрать Nighthawk.

«Коробки дифференциала были главными в моем уме, потому что мне нужно было снизить мое время цикла для них как можно ниже», — говорит он. «Тем не менее, у меня есть и другие клиенты, многие из которых размещают заказы на JIT-основе. Поэтому мне нужен был станок, который бы обеспечивал не только быструю обработку, но и быструю переналадку. Nighthawk удовлетворил оба требования». Роджер Стебелтон согласен. Долгогодичный механик Innovative, отвечающий за почти всю программировку Nighthawk, г-н Стебелтон сообщает, что он может полностью переналадить Nighthawk на новое задание чуть менее чем за три часа. Это то же количество времени, необходимое для переналадки одного из конвенциональных ЧПУ-точарных станков Innovative, но для г-на Стебелтона это представляет значительную экономию.

Он объясняет: «В отличие от ЧПУ-точарного станка, Nighthawk MPC обычно выполняет всю обработку, необходимую для детали. Токарный станок, с другой стороны, обычно только один шаг в общем процессе обработки — означая, что у меня было бы не только токарный станок для переналадки, но, вероятно, и machining-центр тоже, добавляя часы к общему процессу».

Рабочая зона Nighthawk 10,82 на 10,00 дюймов диаметром вмещает большинство деталей, которые Innovative обычно обрабатывает. Между партиями коробок дифференциала Nighthawk'и использовались примерно на 20 других деталей — включая алюминиевый корпус двигателя, который Innovative обрабатывает партиями около 1000 в месяц.

По словам г-на Сандера, не только обработка корпуса двигателя использует все 12 позиций инструментов Nighthawk, она также использует точность станка, удерживая критическое отверстие детали в общем допуске 0,0005 дюйма.

«Это новая деталь для нас, которую мы никогда не могли бы производить конкурентоспособно без Nighthawk'ов», — говорит он. «Повернув, затем торцевая фрезеровка и сверление в обоих направлениях X и Z, все на одном станке, мы смогли снизить общее время цикла до менее пяти минут». MMS