Udforskning af nye områder

“Hvis den er i stykker, så kom med den.” Det er det råd, som Roy Parker, direktør for og ejer af Jones Welding Company Inc giver. Siden 1911 har Mobile, Alabama maskinværksted haft ry for at klare enhver del, der trænger til at blive repareret. Det er ikke så mærkeligt.

Med 11 Mazak CNC-drejebænke og -bearbejdningscentre — flere af dem 5-aksede eller multitask-maskiner — sammen med et fuldt sortiment af tandhjuls-snekkefræsere og -shapemaskiner og en håndfuld erfarne operatører til at betjene dem, kan Jones Welding (JWC) klare næsten hvad som helst, der kommer ind ad døren.

David Dearing, kraftoverføringsspecialist hos Jones, siger: “Vi er meget alsidige. Fra komponenter med snævre tolerancer, som du kan holde i hånden til komponenter, der vejer mere end 10 metriske tons har vi prøvet at positionere os som et one-stop-maskinværksted. I dag betjener vi en hvilken som helst branche, som vi kan sælge et produkt eller en serviceydelse til.” Trods den omfattende CNC-kapacitet påpegede Dearing, at JWC ikke er et produktions-værksted, men i stedet specialiserer sig i hurtige gennemløbstider, arbejde i små volumener. “En ordre på 50 stk. er en stor mængde for os.”

Mange af disse ordrer og komponenter er tandhjul. JWC’s udstyr gør det muligt for virksomheden at bearbejde tandhjul med en diameter mellem " og 88". Problemet er ifølge Dearing opsætning af værktøjer til alle disse forskellige tandhjul. “Hver tandhjulsprofil kræver en specifik snekkefræser. Til nogle få hundrede dollars stykket, kan det virkelig løbe op.”

Det betyder, at JWC investerer i snekkefræsere, der muligvis aldrig bliver brugt igen, en omkostning som det er vanskeligt at vælte over på kunden.

JWC’s direktør er en overbevist tilhænger af kontinuerlig forbedring. “Vi prøver altid på at rykke grænsen,” sagde Parker. “Det betyder øget effektivitet og produktion alle steder, hvor det er muligt.” Som følge heraf begyndte virksomheden at fræse tandhjul på sit 5-aksede vertikale bearbejdningscenter. idet de brugte hårdmetal-pindfræsere til at interpolere tandformen. “Vi starter med at skrubfræse sporet ud, og derefter vende tilbage med en radiuspindfræser og profilfræse fladen.

Men den eneste måde, hvorpå du kan opnå en anstændig komponentkvalitet og overfladefinish er at bruge meget små stepovers, lige som ved 3D-bearbejdning af en formkavitet. Det er meget tidskrævende.”

På trods af den lange cyklustid var det stadig den bedste mulighed for nogle jobs i stedet for at bestille en dyr snekkefræser, der måske kun blev brugt én gang.

Parker vidste, at der måtte være en bedre måde. Og det viste sig, at han havde ret. “*Vi så InvoMilling-processen første gang på IMTS, og igen på Gear Expo i Detroit. Vi kunne se, at det var en måde, hvorpå vi kunne reducere vores værktøjslager dramatisk og reducere den tid, hvor vi ventede på snekkefræsere.” Uheldigvis kunne InvoMilling kun fås til DMG/Mori-udstyr på det tidspunkt, så indførelse af det modulære værktøjssystem ville betyde skift til nye maskiner og styringer.

Så da Parker modtog en invitation til Mazaks 2013 Discover-åbent hus, steg han og hans team på en flyver og tog til Kentucky. De blev imponeret af det, de så der. Mazak og Sandvik Coromant havde for nylig indgået en licensaftale om InvoMilling, og før Parker forlod showet, havde han købt InvoMilling-systemet og en splinterny Mazak Integrex i-630V Multi-tasking CNC, der skulle bruges sammen med det.

“I løbet af de seneste 5 år var vi blevet meget bedre til at fremstille tandhjul med vores CNC´er. Vi besluttede, at det ville give mening at gå hele vejen.” Det der overbeviste ham mest, er InvoMill’s evne til at bearbejde hele sortimentet af spiralformede tandhjul og cylindriske tandhjul - modul 1 til modul 12 — med blot 3 fræserkroppe. Derudover ville en fræser med hårdmetalskær køre med spindelhastigheder, der var 3–4 gange hurtigere end de HSS-snekkefræsere, de hidtil havde brugt, og oven i købet tage kraftigere spåner. “Vi vidste, at kombinationen af InvoMilling og Integrex ville give os tandhjul af en højere kvalitet med en kortere cyklustid.”

Den nye Integrex blev leveret kort tid efter, at Parker og hans team var vendt tilbage til Mobile, og de gik i gang. De fik support af Mark Briel, applikationsingeniør hos Sandvik. Han hjalp JWC med den indledende opsætning og programmering af deres første job til Integrex — udskiftning af et cylindrisk tandhjul 1045 af stål på en af havnens løbekran-systemer. Med en færdig størrelse på 18.9" diameter × 5.5" bredde, var der masser af metal at fjerne fra tandhjulsråemnet, hvilket udsatte maskiner og fræsere for en grundig test.

Briel anbefalede Sandviks PVD-belagte 1030-hårdmetalkvalitet, et skær der er velegnet til tandhjulsfræsningsapplikationer. “Fordi det var sådan en stor modulstørrelse, brugte vi en af vores 331-sporfræsere til at skrubfræse tandhjulsformen. Vi tog et overløb lige ned ad midten, og et andet overløb for hver af flankerne. Da størstedelen af materialet var fjernet, tog det kun ét InvoMilling-overløb at generere den færdige envolvente tandhjulsform. Det eneste de skulle gøre derefter var sandblæsning, nitridbehandling og afsendelse til kunden..”

Ikke alle tandhjul er så enkle forklarede Briel. Nogle kunder vil bruge InvoMilling til skrubfræsning forud for varmebehandling og slibning, men det kunne også bruges til hård fræsning af varmebehandlet materiale. “Bearbejdningen bestemmes i overvejende grad af mængden af materiale, der skal fjernes, hvordan tandhjulet skal bruges og hvilken AGMA-kvalitet der er brug for.”

Parker forklarer, at det første tandhjul var en betatest af Invomilling-processen, og at JWC har brugt konventionelle HSS-snekkefræsere til at bearbejde dette specielle tandhjul nogle gange tidligere. Det gav dem et godt udgangspunkt for en sammenligning. Med det sagt var han dog ude af stand til at opgive de faktiske før og efter-cyklustider, men kunne dog sige, at det producerede “et bedre tandhjul på mindre tid.”

Dearing var enig. “InvoMills radiale skæreforløb giver dig mulighed for at stikke, fræse og sporfræse på same tid. Der er ikke brug for noget af den der frem- og tilbage-profilfræsning med en pindfræser. Og vi kan bruge en større del af fræseren, hvilket reducerer værktøjsomkostningerne. Sammenlignet med en pindfræser giver det os en fantastisk forøgelse af produktionen.”

Som en fair gestus overfor konventionelle snekkefræsere indrømmede Parker, at de har deres berettigelse og mange af JWC’s tandhjul bearbejdes stadig på manuelle maskiner. Ganske ofte betyder det indstil det og glem det — operatøren kan gå et andet sted hen, mens snekkefreæseren udfører sit arbejde.

Problemet er ifølge Parker, at jobs hos JWC har korte holdbarheder. “Kunder kommer ind og fortæller os, at deres udstyr er brudt ned. De har brug for et nyt tandhjul, måske flere af dem, lige nu. I de fleste tilfælde kan vi hjælpe dem, selv om det betyder at køre jobbet i løbet af natten. Men vi kan umuligt have enhver tandhjuls-snekkefræser ved hånden, og de har ikke tid til at vente på, at vi bestiller en.”

Med InvoMilling, dækker tre fræserkroppe og nogle få pakker skær den største del af tandhjulsprofilerne uden at man skal bekymre sig om, hvornår FedEx-manden dukker op, eller hvor mange tænder den HSS tandhjulssnekkefræser kan klare.

Der er kun et vist antal produktionstimer på en dag,” sagde Parker. “Vores mål er at bruge effektive værktøjer og maskiner til at producere dele hurtigere, så vi kan få så meget mere ud ad døren på en given tid.”

Parker sagde, at JWC har investeret i fremtiden. Lige som hos mange maskinværksteder har produktion og kundeservice topprioritet. “Uanset om det er til stålværker eller shippingindustrien, prøver vi at holde forspringet til alle andre. Ved at blive mere effektive har vi sparet penge og har tid til at gå videre til næste nødsituation. InvoMilling hjælper os med det. Det er et imponerende værktøj og en imponerende proces.