Großer Vorteil von Multitasking

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Maschinen, die sowohl Fräsen als auch Drehen können, sind wohl für Betriebe, die große Werkstücke bearbeiten, wertvoller als für Betriebe, die kleinere fertigen. Betriebe, die Multitasking-Maschinen zur Herstellung von Teilen herkömmlicher Größe verwenden, erkennen die üblichen Vorteile von weniger Einrichtung, verbesserter Genauigkeit von Merkmal zu Merkmal und reduziertem WIP. Wenn jedoch eine Maschine die meisten, wenn nicht alle Operationen für wirklich große Werkstücke erledigt, werden auch die entmutigenderen Aufgaben gemildert, die mit der Verarbeitung massiver Teile über mehrere Maschinen verbunden sind.

Magna Machine mit Sitz in Cincinnati, Ohio, ist sich dieser Herausforderungen bewusst. Das Geschäft begann 1947 als Reparatur- und Wartungswerkstatt für Industrieanlagen. Es führt diese Arbeit noch 66 Jahre und später in einer neuen 125.000 Quadratfuß großen Anlage durch. Aber im Laufe der Entwicklung von Magna Machine hat es sich eine Nische in der Bearbeitung von Werkstücken mit einem Gewicht von bis zu 90 Tonnen für Branchen wie Kunststoff, Bergbau, Energie, Stahl, Chemie und Werkzeugmaschinen geschaffen. Diese enorme Erfahrung in der Bearbeitung großer Mengen hat dazu geführt, dass die Werkstatt den Wert von Multitasking-Maschinen erkannt und erkannt hat, dass ihr Produktionspotenzial mit riesigen Teilen maximiert wird.

Elliot Adams, Vizepräsident für Vertrieb und Geschäftsentwicklung bei Magna Machine, nennt eine Reihe von Gründen, warum Multitasking für die Art von Arbeit, die dieser Lohnfertiger ausführt, besonders wertvoll ist. Am bemerkenswertesten ist die reduzierte Handhabung sperriger Teile in der Werkstatt, die nicht mehr auf mehrere Maschinen übertragen werden müssen. Auch die Einrichtung ist oft einfacher, da Teile so ausgerichtet werden können, dass die Schwerkraft eher ein Freund als ein Feind ist. (Dies bedeutet auch, dass die Halterung robuster ist, um schwereren Schnitten standzuhalten.) Schließlich können die Lieferzeiten für Kunden erheblich verkürzt werden. Das Einrichten großer Schmiede-, Guss- und Schweißteile kann eine ganze Schicht oder länger dauern, verglichen mit nur ein paar Stunden für konventionellere Werkstücke.

Aus diesem Grund investiert Firmenpräsident Scott Kramer erheblich in Multitasking-Geräte. Aber wie Herr Kramer betont, hat das Schwesterunternehmen von Magna Machine, der Werkzeugmaschinenimporteur United Precision Services (UPS), sicherlich dazu beigetragen, den Übergang zum Multitasking zu erleichtern.

Vor der Einführung von UPS im Jahr 1999 war Magna Machine ein guter Kunde von Union, einem deutschen Hersteller von großen Bohrwerken und Bearbeitungszentren. Schließlich erlaubte die Werkstatt Union, potenzielle Maschinenkäufer in die Einrichtung zu bringen, um zu sehen, wie sich die Ausrüstung in einer tatsächlichen Werkstattumgebung verhielt. Die Produktionsstätte von Magna Machine diente effektiv als US-Technologiezentrum von Union. Daher etablierte der Shop UPS als Importeur und Service- und Teileanbieter von Union-Maschinen für den nordamerikanischen Markt. UPS hat seitdem expandiert und Linien der spanischen Werkzeugmaschinenhersteller Bost, Ibarmia und Machine Tool Engineering (MTE) hinzugefügt. Herr Kramer sagt, dass die enge Beziehung, die Magna Machine mit diesen Herstellern aufgebaut hat, es dem Geschäft ermöglicht hat, die Palette der Multitasking-Plattformen, die es derzeit verwendet, effektiv zu seinem Vorteil zu integrieren.

Multitasking in der „Super Bay“

Magna Machine zog 1985 an seinen jetzigen Standort in Forest Park, einem nördlichen Vorort von Cincinnati. Seitdem hat es seine Anlage mehrmals erweitert, um zusätzliche Großmaschinen unterzubringen. Die jüngste Ergänzung ist die informell „Super Bay“ genannte Anlage, die speziell für die Unterbringung einer Handvoll sehr großer Multitasking-Maschinen gebaut wurde. Diese Bucht wurde im Januar 2012 fertiggestellt und verfügt über zwei 40-Tonnen-Kräne, die in Kombination mit einem Spreader eine Hubkapazität von 160.000 Pfund bieten. Es hat auch eine 20 x 20 Fuß große Tür, die das Geschäft bereits verbreitern möchte, um größere Teile besser aufnehmen zu können, wie z. B. die links gezeigte Bergbaukomponente mit 23 Fuß Durchmesser.

Derzeit befinden sich in dieser Halle drei verschiedene Multitasking-Plattformen:ein horizontales Bohrwerk mit Drehtisch, ein vertikales Drehzentrum mit Y-Achsen-Tischbewegung und ein horizontales Dreh-Fräsen mit einem B-Achsen-Kopf. Jede bietet je nach Anwendung besondere Vorteile, und eine Vielzahl von Ausstattungsoptionen ist wertvoll, weil sich die Arbeit, die durch die Werkstatt fließt, ständig ändert. Außerdem gibt es Magna Machine die Möglichkeit, einige Teile auf mehr als einem Maschinentyp auszuführen.

Die größte Multitasking-Maschine des Werks ist das horizontale Bohrwerk Union PCR 160, das auf einem Fundament installiert ist, das mit 600 Yards Beton gefüllt ist. Der XYZ-Arbeitsbereich der Maschine misst 590 x 236 x 59 Zoll mit hydrostatischen Wegen auf jeder dieser Achsen. Darüber hinaus bietet es einen W-Achsen-Spindelweg von 27,5 Zoll. Die 80-PS-Maschine ist ein Standmodell, d. h. die Säule bewegt sich beim Fräsen, nicht das Werkstück. Mehrere automatisch austauschbare Köpfe sind verfügbar, um eine Reihe von Operationen zu ermöglichen, einschließlich Drehen.

Dreh-, Plan- und Bohroperationen sind möglich, wenn ein Bost HT-120-Drehtisch an einem Ende des X-Achsen-Verfahrwegs der Maschine installiert wird. Diese Konfiguration unterstreicht den Vorteil der engen Beziehung des Shops zu seinen Werkzeugmaschinenlieferanten durch UPS. Eine atypische Maschinenanpassung ist durch die Kombination von Technologien der verschiedenen Marken möglich, die UPS vertritt.

Der Drehtisch hat eine Tragfähigkeit von 250.000 Pfund und kann Drehvorgänge mit einer Geschwindigkeit von bis zu 20 U / min ausführen. Eine spezielle Halterung, die Magna Machine für den 157 x 157-Zoll-Tisch entwickelt hat, ermöglicht es der Maschine, Durchmesser von bis zu 315 Zoll zu drehen. Das zuvor erwähnte Bergbauteil mit 23 Fuß Durchmesser ist ein ausgezeichneter Kandidat für die Produktion auf dieser Maschine. Das Aufspannen dieses Teils flach auf dem Drehtisch ermöglicht nicht nur die Durchführung von Dreh-, Fräs-, Bohr- und Bohrvorgängen in einer Aufspannung, sondern diese Teileausrichtung ist auch viel sicherer, als es vertikal gegen Knie auf der Fräse zu stellen (obwohl das immer noch so ist). eine Option). Unter Verwendung des Drehtisches kann dieses Teil mit einer Außenrundheitstoleranz von 0,001 Zoll, einer Zylindrizität von ±0,002 Zoll und einer Oberflächengüte von 32 Ra Mikrozoll bearbeitet werden. Darüber hinaus können mehrere Bohrungen für Buchsen um den Umfang herum konzentrisch zum Außendurchmesser auf 0,002 Zoll genau bearbeitet werden, was bei der Durchführung von Dreh- und Bohrarbeiten auf einer separaten Drehmaschine und Fräse schwierig zu erreichen wäre.

Vertikale Drehplattform

Das vertikale Multitasking-Drehzentrum von Magna Machine ist eine Bost VTL 60 CY. Diese Maschine verfügt über einen Drehtisch mit 137 PS und kann Teile mit einer Höhe von bis zu 142 Zoll und einem Durchmesser von bis zu 240 Zoll drehen. Der Tisch bietet bis zu 104 U/min für Drehoperationen. Wie die Union PCR 160 verfügt die Maschine über automatisch austauschbare Köpfe, um sowohl Dreh- als auch Kopf- und Seitenfräsoperationen zu ermöglichen. Es ist eine effektivere Option für Teile, die normalerweise auf einer vertikalen Drehmaschine gedreht und dann auf einer horizontalen Bohrmaschine gefräst würden.

Ein Unterscheidungsmerkmal dieser Maschine ist der Y-Achsen-Tischweg, der für die meisten Vertikaldrehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen ungewöhnlich ist. Herkömmliche vertikale Drehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen können Fräsoperationen an der Oberseite von Teilen durch Tischdrehung ausführen. Die Y-Achse der Bost-Maschine in Verbindung mit einem Seitenfräskopf ermöglicht jedoch auch Fräsoperationen, einschließlich Konturen, entlang der Seiten von Teilen. Der Verfahrweg der Y-Achse gibt der Maschine einen 20 x 13 Fuß großen X-Y-Umschlag für solche Arbeiten.

Horizontale Wendeplattform

Die dritte und neueste Multitasking-Maschine von Magna Machine ist die horizontale Dreh-/Fräsmaschine Bost T4F. Die T4F kann Dreh-, Fräs- und Bohroperationen für große Teile ausführen und bietet einen Schwenkbereich von 80 Zoll und einen Abstand von 354 Zoll zwischen den Spitzen. Es verfügt über einen 50 PS starken B-Achsen-Kopf, der über eine Drehung von ±90 Grad in unendlichen Positionen positioniert werden kann. Dieser Kopf wird von einem automatischen Werkzeugwechsler mit 60 Positionen bedient.

Die T4F wurde ursprünglich zum Drehen und Fräsen von Kurbelwellen aus Vollmaterial entwickelt. Durch die Synchronisierung der linearen Bewegung des B-Achsenkopfes in X mit der C-Achse der Hauptspindel kann ein Fräswerkzeug der exzentrischen Drehung eines Kurbelwellenzapfens um die Mittellinie der Spindel folgen. Eine Durchmessertoleranz von ±0,0005 Zoll an Stiften ist möglich. Magna Machine stellt normalerweise Kurbelwellen her, sah in dieser Maschine jedoch auch Potenzial für die Herstellung anderer Teile wie Rohre und Spreizdorne.

Obwohl der B-Achsenkopf für Dreharbeiten verwendet werden kann, wird das Schruppdrehen üblicherweise mit dem „Guillotine“-Messer der Maschine mit Capto C6-Werkzeugschnittstelle durchgeführt. Diese hohe, robuste Klinge ist so konzipiert, dass sie den nach unten gerichteten Schnittkräften beim Drehen standhält, sodass die Maschine schwerere Schnitte ausführen kann, um die Materialabtragsraten zu maximieren.

Craig Lewis ist der Hauptprogrammierer für diese und die anderen Multitasking-Maschinen in der Super Bay. Obwohl er im Wesentlichen ein „Fräser“ mit 20 Jahren Erfahrung in einem Werkzeug- und Formenbau ist, sagt Mr. Lewis, dass die Lernkurve für den T4F nicht steil war. In mancher Hinsicht verhält sich die Maschine eher wie eine Fünf-Achs-Fräse als wie ein Drehzentrum, stellt er fest. Es half jedoch, dass Bost einen seiner Programmierer nach der Installation der Maschine in die Werkstatt schickte, um ihn für vier Monate zu schulen. Darüber hinaus kam auch Sandvik, der Hauptwerkzeughersteller für diese Maschine, vor Ort, um Schulungskurse zum Drehen/Fräsen anzubieten.

Um die Einrichtung zu beschleunigen, wird ein schaltender Messtaster RMP 60 von Renishaw verwendet, um Durchmesser, Flächen usw. zu lokalisieren. Mr. Lewis schätzt, dass Setups mit der Sonde 50 Prozent schneller durchgeführt werden können, insbesondere bei komplexen Jobs. In einigen Fällen wird die Sonde für die In-Prozess-Inspektion verwendet, obwohl die Werkstatt hauptsächlich einen Faro Vantage-Lasertracker verwendet, um große Teile in der Werkstatt zu messen.

Neu eingetroffen

Die nächste Multitasking-Maschine, die in der Super Bay installiert wird, wird eine Ibarmia THC-1600 5x vertikale Dreh-/Fräsmaschine sein. Diese Maschine bietet einen Schwenkbereich von 98 Zoll und kann fünfachsiges Fräsen in einem Arbeitsbereich von 59 x 79 Zoll durchführen. Es ist in der Lage, sowohl Fräs- als auch Drehwerkzeuge automatisch zu wechseln und verfügt über eine spezielle „Blockierfunktion“ in seinem Kopf, um schwere Drehoperationen zu ermöglichen. Obwohl der europäische Markt mit dieser Multitasking-Maschinenplattform vertraut ist, ist dies die erste ihrer Art von Ibarmia, die in den Vereinigten Staaten installiert wird. Es wird Magna Machine eine weitere Produktionsoption bieten, da das Geschäft weiterhin auf große Multitasking-Geräte setzt und dabei reaktionsschneller und wertvoller für seine Kunden wird.