Taillage sur un centre de tournage

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Stock Drive Products (SDP) est un fabricant avec un modèle commercial que tout observateur extérieur pourrait considérer comme difficile. L'entreprise fabrique des produits simples et standards en grandes quantités dans un pays où les salaires sont élevés :les États-Unis.

En fait, SDP est situé dans une partie à hauts salaires de ce pays à hauts salaires. La fabrication est effectuée dans la région métropolitaine de New York.

Bob Gaulrapp, contremaître de l'usine d'usinage de l'entreprise à New Hyde Park, New York, explique franchement pourquoi cela est important.

"Nous sommes en concurrence avec les Chinois", dit-il.

Cependant, la boutique gagne. Le fournisseur de composants d'entraînement de New York est en mesure de rivaliser sur les prix avec les fournisseurs étrangers des mêmes produits, en grande partie grâce à un engagement agressif envers les centres de tournage qui incluent la capacité d'outils motorisés pour le fraisage et le perçage. L'atelier utilise ces machines pour effectuer la plupart ou la totalité de l'usinage d'une pièce en une seule configuration. Pourtant, consolider le travail d'usinage de cette manière n'est qu'un début.

Pour extraire encore plus du coût de main-d'œuvre potentiel de chaque pièce, l'usine s'est engagée à respecter deux principes essentiels pour l'utilisation de ces machines. Ce sont :

1. Évitez de programmer en utilisant des macros.

Cette boutique n'utilise pas de CAM. Les programmes sont construits à partir de macros qui tiennent compte de chaque variation de pièce qui peut être anticipée. De tels programmes prennent du temps à créer, mais ils ont prouvé leur efficacité en permettant à SDP d'exécuter des conceptions de pièces nouvelles ou modifiées avec un temps de programmation nul. Aujourd'hui, un opérateur entre simplement les variables pour toute nouvelle conception de pièce sur la CNC, et les programmes macro garantissent un usinage correct.

2. Surmontez les positions d'outil limitées en utilisant des accessoires.

L'autre façon dont SDP utilise pleinement les centres de tournage est de les équiper de tous les outils possibles. La boutique de New Hyde Park s'appuie sur des machines Mori Seiki qui ont de nombreuses positions de tourelle pour exécuter n'importe quel numéro de pièce particulier. Cependant, la boutique insiste pour avoir suffisamment d'outils pour exécuter chaque numéro de pièce à la place—toutes les pièces appropriées à la machine. L'atelier utilise donc des accessoires de MD Tooling qui permettent à une seule position de tourelle de contenir plusieurs outils. Chez SDP, une tourelle à 12 positions pouvait facilement être équipée de plus de trois fois plus d'outils. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de consacrer de la main-d'œuvre au changement d'outil chaque fois qu'un numéro de pièce change.

En fait, le travail nécessaire pour envoyer la pièce à un processus de suivi est également réduit avec ces accessoires, grâce à un accessoire spécialisé qui permet désormais aux tours SDP d'effectuer le taillage.

La vue macro

M. Gaulrapp a consacré une attention considérable au fil des ans à s'assurer que les centres de tournage à outils motorisés de SDP fonctionnent aussi efficacement qu'ils le font pour l'entreprise. C'est lui qui a fait pression pour ce type d'équipement. Il a fait pression pour cette marque et ce style de machines en particulier. L'atelier réalise pleinement la promesse d'une productivité à configuration unique sur ces machines, en partie parce que, comme le dit M. Gaulrapp :"Si ce n'était pas le cas, j'aurais des œufs sur le visage."

Les 11 machines Mori Seiki ici comprennent les modèles NL2000 et NL1500Y. Ils produisent des poulies, des engrenages et divers autres produits d'entraînement standard que l'entreprise garde en stock. Les clients commandent ces composants à partir d'un catalogue SDP aussi épais qu'un annuaire téléphonique métropolitain.

M. Gaulrapp dit qu'il a écrit les programmes basés sur des macros au besoin sur une période d'environ 2 ans. À la fin de cette période, le travail accumulé comprenait tous les programmes nécessaires pour exécuter à peu près n'importe quelle variation sur les pièces standard de l'entreprise. Par conséquent, alors que les nouvelles conceptions de pièces continuent d'être courantes pour l'entreprise, les nouveaux programmes ne le sont pas. Pour un nouveau numéro de pièce ou un existant, l'opérateur saisit simplement les données. Les dimensions des caractéristiques font partie des données, mais certaines autres macro-variables indiquent également la présence ou l'absence d'une caractéristique. Par exemple, un opérateur peut entrer "1" si une poulie a un moyeu ou "0" si ce n'est pas le cas, indiquant au programme d'exécuter ou de sauter cette partie du programme. Ainsi, la plupart des nouvelles conceptions peuvent être décrites complètement et correctement avec seulement une entrée numérique.

Les macros affectent même les mouvements d'usinage aux positions d'outil correctes sur la machine. Les machines sont équipées différemment, le résultat est donc un phénomène que certains pourraient trouver déconcertant :chez SDP, le même programme exécuté sur deux machines différentes peut produire des trajectoires d'outils X-Z radicalement différentes, car les macros trouvent les outils nécessaires à différents endroits sur les accessoires de la tourelle de différentes machines.

Le complément d'outils de chaque centre de tournage reflète l'engagement de l'atelier envers une production à réglage unique. Un accessoire particulier peut permettre à deux outils entraînés de fonctionner à partir d'un poste d'outil rotatif. Un autre accessoire peut permettre à une batterie de perceuses différentes de s'étendre à partir d'une seule station. "Si nous rencontrons une géométrie qui nous empêche d'usiner une pièce avec ce que nous avons, alors nous achetons un accessoire qui nous permet de le faire", explique M. Gaulrapp. En effet, l'atelier refuse d'envisager l'achat d'un centre de tournage à moins que la machine ne soit compatible avec les types d'accessoires dont SDP dépend désormais.

Dents coupantes

L'accessoire de taillage a élargi la conception de l'atelier de ce que l'usinage à un seul réglage pourrait inclure. Le fraisage n'a jamais été considéré comme une opération pouvant être combinée avec des opérations d'atelier d'usinage plus typiques telles que le tournage, le fraisage ou le perçage. Historiquement, le taillage n'a même pas été fait dans le même bâtiment chez SDP. Au lieu de cela, le département de taillage occupe un autre bâtiment à un endroit différent, et l'atelier de New Hyde Park y envoie régulièrement du travail. Mais maintenant, le taillage sur les centres de tournage est également devenu une routine pour l'atelier.

Le "taillage" est l'opération de coupe du métal qui génère des dents d'engrenage à l'aide d'un outil spécialisé appelé fraise-mère. Pour effectuer un taillage sur un centre de tournage, le tour nécessite une option polygone dans sa CNC. Pour certaines formes d'engrenages, le travail nécessite également que la machine ait un mouvement sur l'axe Y (en plus de X et Z). SDP avait les deux capacités lorsqu'il a vu l'accessoire de taillage parmi les offres de MD Tooling. L'atelier a essayé d'usiner des dents d'engrenage sur des centres de tournage et a trouvé l'option si simple à utiliser que ce moyen de taillage est devenu une habitude.

Une macro pour le taillage que de nombreux programmes de centres de tournage incluent désormais consiste non seulement à tatouer lui-même, mais également à faire sortir la pièce avec l'avance de barre pour le dégagement, à tourner la pièce au diamètre extérieur requis avant le début du taillage et à ébavurer la pièce après taillage pour soulager le bord de sortie. Désormais, un lot donné de pièces peut subir une taillage soit au service de taillage, soit sur un tour, en fonction de la planification du tour et de l'urgence de la commande. Si la capacité est disponible pour laisser les machines de tournage faire le travail, alors M. Gaulrapp dit :« C'est la voie à suivre. La coupe des dents sur les machines de tournage est moins chère et plus rapide que l'équipement dédié, même si cette étape enfreint la règle de l'atelier qui consiste à éviter le changement d'outil entre les travaux.

Un autre chemin

Ce travail doit enfreindre cette règle car les tourelles sont déjà si encombrées chez SDP que l'atelier n'a pas encore trouvé de place pour installer plus d'un accessoire de taillage par machine. Par conséquent, une seule table de cuisson peut être en place sur n'importe quelle machine à la fois, ce qui oblige les opérateurs à changer de table de cuisson lorsqu'ils passent d'un engrenage à un autre.

Même ainsi, le taillage de cette façon peut être extrêmement efficace. Une opération de taillage ajoute 35 à 40 secondes par pièce, par rapport à la semaine de retard qui pourrait être introduite si une série de pièces devait être expédiée pour ce travail. Les pièces envoyées pour le taillage doivent être manipulées avant et après le transport entre les installations, et finalement elles finissent également par faire la queue avant de pouvoir être tatouées sur la machine prévue. Ces causes de retard introduisent des surcoûts.

Mais le travail qui attend toujours ces machines de taillage dédiées témoigne de leur valeur et de leur valeur. La taillage sur un tour ne peut pas remplacer l'approche de taillage traditionnelle pour SDP, non seulement parce que l'entreprise usine trop d'engrenages, mais aussi parce que les centres de tournage sont nécessaires pour trop d'autres choses.

Le taillage de la nouvelle manière offre plutôt une alternative. Lorsque la capacité est disponible et que le besoin de rapidité est là, certains lots de pièces de cet atelier peuvent désormais suivre un chemin différent, ce qui permet à ce fabricant innovant de réaliser des économies de main-d'œuvre encore plus importantes que ce qu'il a déjà réalisé grâce à sa production unique. -tours de configuration.