Turret Penggerus Ujung Mengurangi Waktu Siklus untuk Produksi Poros Presisi
Prosedur standar untuk pekerjaan poros di job shop Grand Haven Steel Products (Grand Haven, Michigan) secara historis adalah soft turn, mengirim bagian untuk diharden, lalu grind hingga toleransi akhir. Aplikasi turning tidak terlalu menuntut, karena bengkel biasanya hanya harus memegang ±0,002 inci pada salah satu dari delapan CNC lathes, dan meninggalkan presisi pada grinders. Namun ada peluang besar untuk meningkatkan efisiensi, jika mereka dapat hard turn beberapa bagian. Jadi pada 1997, perusahaan membeli Conquest T-51 CNC lathe (2-inci bar, kapasitas chuck 10 inci) dari Hardinge Inc. (Elmira, New York) terutama untuk tugas ini. Menurut George Stahl, manajer engineering manufaktur, pada salah satu pekerjaan pertama bengkel dapat melakukan operasi grooving kritis pada poros 40 Rc dengan baik dalam toleransi yang diperlukan 0,0003 inci.
Dalam setahun bengkel melihat kebutuhan untuk meningkatkan produktivitas lebih lanjut, dan membeli Hardinge kedua, Conquest T-42 (1 5/8-inci bar, kapasitas chuck 8 inci). Tidak seperti mesin pertama, T-42 dilengkapi dengan "Ram Turret," yaitu turret sekunder enam-stasiun yang digunakan untuk melakukan operasi pengolahan ujung on-center. Keuntungan besar dari konfigurasi mesin ini adalah memungkinkan operasi ID dan OD dilakukan secara bersamaan dengan, misalnya, turret primer yang digunakan untuk turning sementara turret kedua digunakan untuk drilling atau tapping.
Keuntungan paling nyata dari operasi ID/OD bersamaan adalah dapat secara substansial mengurangi waktu siklus. Dalam satu kasus, misalnya, bagian adalah poros flang integral yang memerlukan OD turning plus lubang yang memerlukan drilling, tapping dan chamfering. Ketika semua operasi tersebut harus dilakukan secara berurutan, total waktu siklus untuk sisi lubang bagian adalah 70 detik. Ketika bagian dipindahkan ke T-42, namun, dan operasi ID dan OD dapat dilakukan secara bersamaan, waktu siklus dipotong menjadi hanya 46 detik. Itu meningkatkan output produksi rata-rata dari 26 bagian per jam sebelumnya menjadi 48 bagian per jam saat ini.
Namun, kombinasi struktur mesin yang cukup kaku untuk menangani hard turning dan memiliki lebih banyak fleksibilitas untuk menangani operasi ID/OD, serta workholding yang efisien, yang memberikan Grand Haven kemampuan proses untuk benar-benar meningkatkan produktivitas. Dalam kasus workpiece yang disebutkan di atas, diameter kritis pada groove dipantau dengan statistical process control. Dengan upper control limit -0,00015 inci dari nominal dan lower control limit -0,00045 inci—untuk total bandwidth 0,0003 inci—fitur ini tetap well within control. Presisi ini telah memungkinkan Grand Haven untuk menghilangkan operasi grinding yang berikutnya dan secara substansial menurunkan biaya pembuatan bagian.
Workholding memiliki banyak kaitan dengan kemampuan ini. Seperti banyak bengkel, pemikiran pertama Grand Haven adalah memegang semua kecuali bagian yang sangat kecil dalam chuck tiga-jaw. Namun ada opsi lain, yang ditemukan, yang dapat memberikan hasil yang lebih baik dalam beberapa keadaan. Contohnya, salah satu pekerjaan pertama yang dijalankan pada T-42 memerlukan memegang toleransi diameter ±0,0003 inci, runout maksimum 0,0005 inci dari depan ke belakang dan finishing 32 rms pada diameter kunci di stainless steel series 400 yang diharden.
Mencapai fitur-fitur ini secara konsisten terbukti sulit pada awalnya. Pemeriksaan mengungkapkan bahwa bagian tidak di-stabilkan secara konsisten dalam chuck tiga-jaw. Pada rekomendasi dari Hardinge, sebuah collet dead-length 16c digantikan untuk jaw chuck. Ini memungkinkan pengolahan untuk terjadi jauh lebih dekat ke muka spindle, yang meningkatkan baik runout maupun surface finish. Selain itu, collet juga memungkinkan bagian untuk dijalankan pada rpm yang lebih tinggi untuk pengolahan yang lebih efisien. Akhirnya, sistem dead-length memungkinkan panjang bagian untuk dikontrol dengan lebih erat.
