Правильный (станочный) инструмент для правильной работы

Одним из первых признаков того, что Precision Plus отличается от других механических мастерских, был тихий щелчок. Звук исходит от более чем дюжины токарных станков швейцарского типа с механическим приводом в центре цеха. Выстроенные аккуратными рядами и обслуживаемые явно более новыми устройствами подачи прутка, эти станки режут без покрытия, без шумопоглощающих кожухов, характерных для станков с ЧПУ в цеху. При ближайшем рассмотрении видно полдюжины или около того инструментов, одновременно погружающихся в заготовку и вынимающихся из нее когда кулачки вращаются.

Здесь Майк Ридер стоит рядом с Мияно Двухшпиндельный токарный станок BNX с ЧПУ. Майк отвечает за программу ученичества в магазине, которая обучает новых сотрудников использованию винтовых станков швейцарского типа. Фото:Precision Plus

К тому времени, как в 2000 году компания переехала на свое нынешнее место в Элкхорне, штат Висконсин, некоторые из этих станков уже производили детали в течение многих лет. С тех пор под руководством президента компании Майка Дж. Ридера компания добавила различное новое оборудование с ЧПУ, в том числе Двухшпиндельные токарные станки Miyano ABX и BNX, а также несколько токарных станков с ЧПУ Star и Tsugami Swiss. И все же Precision Plus по-прежнему в значительной степени зависит от оборудования, которое работает почти так же, как когда отец Ридера, Фил, впервые купил компанию в 1988 году, то есть с использованием физических кулачков, а не ЧПУ для распределения времени и глубины. сокращений. Почему?

Это был мой первый вопрос Майклу П. Ридеру, вице-президенту по инженерным вопросам (и сыну Майка Ридера). Его ответ был прост:«Машины с кулачковым приводом, когда их можно использовать, дешевле в эксплуатации», — говорит он.

Выбор камер вместо CAM

Небольшие прецизионные детали, такие как этот винт для гобои и фаготы идеально подходят для машин с кулачковым приводом. Канавка вырезается пильным диском, прикрепленным к съемнику. Фото:Precision Plus

«Для небольших цилиндрических деталей с более высокими годовыми объемами швейцарские кулачковые станки очень экономичны», — говорит Ридер. Парк токарных станков швейцарского типа с механическим приводом от Tornos отличается меньшими затратами на электроэнергию и, что особенно важно, часто позволяет резать детали значительно быстрее.

Некоторых этот последний фактор может удивить, поскольку кажется, что станок с компьютерным управлением не должен иметь проблем с конкуренцией с машиной, у которой нет абсолютно никакой вычислительной мощности. Однако станки с кулачковым приводом могут одновременно использовать несколько режущих инструментов с очень небольшим ходом. «Все инструменты находятся в состоянии покоя менее чем в двух дюймах от детали», — говорит Ридер, указывая на полукруг режущих инструментов, лихорадочно вырезающих боек из тонкого стержня. «Это делает его намного быстрее, чем ЧПУ».

Пять режущих инструментов окружают заготовку на этом кулачке винтовая машина швейцарского типа. Когда распределительный вал вращается, различные режущие инструменты выполняют свои операции и отрезают готовую деталь один раз за один оборот вала. Близкое расположение режущих инструментов по отношению к заготовке делает его отличным вариантом для быстрого изготовления деталей с небольшим количеством элементов. Фото:Precision Plus

Насколько быстрее это может быть? «У нас есть одна деталь, на изготовление которой на швейцарском станке с ЧПУ уходит восемь секунд, — говорит Ридер. «На видеокамере это занимает три секунды». Увеличение скорости производства более чем в два раза является важным отличием, особенно при работе с большими объемами. «Если бы нам пришлось использовать ЧПУ для этой части, — говорит он, — мы бы даже не окупились».

Но когда станки с ЧПУ предпочтительнее?

Точность и допуск на ЧПУ

Еще одно преимущество машин Tornos с кулачковым управлением ? Визуальные эффекты. «Швейцарские видеокамеры легко доступны, поэтому вы можете видеть, что происходит», — говорит Ридер. Это делает их идеальными для программы ученичества компании, которая, по мнению Ридера, обеспечивает рабочую силу. Фото:Precision Plus

«Это действительно зависит от потребностей детали», — говорит Ридер. «Некоторым деталям нужна повышенная точность, которую обеспечивает швейцарское ЧПУ». Возьмем в качестве примера стоматологический компонент, который производит предприятие. На одном конце диаметр составляет всего 0,01 дюйма, а отношение длины к диаметру довольно велико, поэтому требуется дополнительная поддержка для устранения вибрации и предотвращения поломки компонента в машине. Эти особенности детали делают необходимым использование ЧПУ, поскольку оно обеспечивает более высокую точность и большую жесткость. Кроме того, шероховатость поверхности должна быть почти безупречной, так как небольшое несовершенство может иметь катастрофические последствия. «Нам нужно убедиться, что мы точно попали в допуск», — говорит Ридер. «Если бы этот зубной компонент имел какие-либо дефекты поверхности, это могло бы привести к распространению трещины и выходу из строя во время использования».

Я думаю, что любой, кто сидел в кресле стоматолога, благодарен станку с ЧПУ за повышенную точность.

Этот стоматологический компонент должен соответствовать строгим допускам и иметь большое отношение длины к диаметру, что делает необходимым использование токарного станка швейцарского типа с ЧПУ, а не станка с кулачковым приводом. Фото:Precision Plus

На выбор станков с ЧПУ могут влиять и другие факторы, помимо допусков. Во-первых, они могут обрабатывать более крупные детали — 12, 20 или 32 миллиметра, в зависимости от машины. Кроме того, такие детали, как зубной компонент, требуют подачи СОЖ под высоким давлением, что невозможно на швейцарских токарных станках с кулачковым приводом. Охлаждающая жидкость также может быть основным фактором для материалов, образующих волокнистую или липкую стружку, а также компонентов клапанов с канавками под уплотнительные кольца, для удаления стружки которых требуется высокое давление.

Наконец, токарные станки с передней бабкой находят работу с более крупными и сложными деталями диаметром до 2,5 дюймов. «Как правило, когда у нас требуется удаление большого количества материала или более высокая степень сложности, мы собираемся использовать нашу платформу Miyano», — говорит Ридер. Miyano ABX используется для агрессивной и точной обработки — отчасти благодаря гидравлическим патронам и прочной конструкции станка, предлагаемой платформой. Одна часть, используемая в производстве полупроводников, включает в себя значительное удаление материала внутреннего диаметра, сверление вне центра, нарезание резьбы и токарную обработку наружного диаметра из высокопрочной нержавеющей стали с высоким пределом текучести. На двухшпиндельном токарном станке с тремя револьверными головками деталь может быть полностью обработана за одну операцию по очень выгодной цене.

Используется в производстве полупроводников, эта деталь лучше подходит для традиционного токарного станка. Он включает в себя несколько операций сверления со смещением от центра, удаление тяжелого материала внутреннего диаметра и несколько внешних элементов — и все это в труднообрабатываемом сплаве из нержавеющей стали. Фото:Precision Plus

Другой токарный станок — Miyano BNX — в первую очередь благодаря своей эффективности. «BNX обеспечивает более высокую производительность, чем ABX, а также допускает смещение до пятого десятичного знака», — говорит Ридер. Precision Plus обрабатывает компоненты с точностью плюс-минус 1 десятитысячная дюйма при токарной обработке наружного диаметра и в общей сложности 3 десятитысячных дюйма при внутреннем диаметре отверстия. Когда нет необходимости в такой точности, он может обрабатывать одновременно на главном и вспомогательном шпинделе с помощью одной револьверной головки, что увеличивает производительность при обработке многих деталей. Обе платформы оснащены быстросменными зажимными патронами от Hainbuch, чтобы сократить время переналадки и обеспечить соосность деталей от шпинделя к шпинделю.

Как и во многих других случаях механической обработки, все сводится к детали. «В целом, чем крупнее и сложнее деталь, тем больше вероятность того, что она пойдет на токарные станки с фиксированной передней бабкой», — говорит Ридер. «Небольшие цилиндрические детали с чрезвычайно жесткими допусками или требующие подачи СОЖ под высоким давлением обрабатываются на станках с ЧПУ Swiss. Но если мы сможем сделать это на швейцарских CAM-машинах, то, скорее всего, это будет быстрее и с такой же точностью производиться там».