SPR マシンが真鍮の新たな生産性を発見

Aug 27, 2023

3 人のパートナーが、その多様な製造および機械加工の経験とその最後のイニシャルを提供して、2002 年に SPR Machine を設立しました。オハイオ州ハミルトンにあるこの機械工場は、2,500 平方フィートから 78,000 平方フィートに成長し、1 フロアには 14 のミルが設置されています。旋盤、溶接、検査機器はすべて、主に航空宇宙産業や医療産業の顧客向けに 60 インチから 0.0005 インチまでの高品質な製品を生産することに専念しています。

これらすべての才能、経験、起業家精神により、SPR Machine は新たな成長課題に熱意を持って取り組むオープンマインドなショップとなっています。 これらの課題の 1 つが、部品材料を鋼から真鍮に切り替えるという形で現れ、SPR が高速機械加工によってどれだけのサイクル タイムを節約できるかを確認しようとしたとき、SPR はその機会に飛びつきました。

その結果、工場は新しい機器、洞察力、人材の資格を獲得し、真鍮の多用途性と加工性能に新たな敬意を抱くようになりました。

この機会は、オフロードカーとラジコンカーの愛好家である共同創設者のスコット・ペイターが、友人とオフロード RC カーでレースをするという情熱を組み合わせたときに始まりました。

その友人が RC パーツの再設計バージョンを作成し、ホビー ショップに売り込み始めたとき、特にオフショア発注では部品が数か月も待たされることを考慮すると、ペイターは SPR が中国のベンダーよりも優れたサプライヤーになることを彼に示しました。

初期設計では 12L14 鋼が指定されていましたが、腐食して膨張し、一度使用すると部品を取り外すのが困難になりました。

アルミニウムは腐食の問題を解決しましたが、低重心の小型車両で安定させるための強度と重量が不足していました。

真鍮は、その部品を顧客にとって魅力的なものにし、SPR の品質中心のアプローチを強化する見栄えの良さと両方を提供しました。 さらに、真鍮では、SPR が他の金属で経験した、特に長さ約 4 インチのドリル貫通穴のある部品で発生した、長く糸状の鳥の巣のような切りくずが発生しませんでした。

「真鍮の方が加工が早く、切りくずが機械からスムーズに流れ出すので、完成した部品の見た目が顧客に好評です」とペイター氏は語った。

この仕事のために、Pater は同社の 2 台目の CNC 旋盤、デュアル 6,000 rpm スピンドル、27 個のツール、リニアウェイ、および 12 フィートの静圧バーフィーダーを備えた 7 軸スイス式ガネーシュ サイクロン GEN TURN 32-CS に投資しました。

「当初、私たちはこの RC パーツを SL10 旋盤で走らせていました。片側を走らせ、パーツを取り出し、裏返して裏側を仕上げる必要がありました」とペイター氏は語ります。 「Ganesh では、機械から取り出された時点でその部分は完全に完了しています。」社内に新しい機械があるため、SPR は学習曲線に飛び込むのに適した従業員を見つける必要がありました。

以前は SPR のバリ取り部門で働いていたオペレーターの David Burton 氏がこの挑戦に取り組みました。 数か月で、彼は 2 つのスピンドル機械のブロック コーディングと G コードを学び、その部品の初期プログラムを作成しました。

SPR は、機械加工性評価試験サービスを提供するシンシナティに本拠を置くコンサルティング会社 TechSolve との関わりにより、生産者と生産者を代表する非営利業界団体である Copper Development Association (CDA) と協力してこの部品を最適化するユニークな機会をこのショップにもたらしました。銅、青銅、真鍮のユーザー。

TechSolve が SPR の製造パラメータをガイドできるようにする代わりに、ショップは機械と材料の専門家から究極の最適化パラメータを入手することになります。

この部品は当初、旋削に加えてボールミル加工、多数の深い穴を開け、内径に座面をくり抜く必要がありました。

Ganesh の複数のスピンドルと軸により生産時間は節約されましたが、Burton の最初の生産プログラムでは 6 分 17 秒の部品サイクルが発生し、これは 8 時間のシフトあたり 76 ユニットに相当します。

SPR が TechSolve の推奨事項を実装した後、サイクル タイムは 2 分 20 秒に短縮され、シフトあたりの部品数は 191 に増加しました。

この最適化を達成するために、TechSolve は SPR がサイクル タイムを短縮できるいくつかの分野を特定しました。

SPR は、ボールミル加工の代わりに、ブローチ加工、部品の集合化、および 5 つのスロットの同時加工を代替できます。この戦略は、ステンレス鋼やスチールから部品を製造する場合には機能しなかったでしょう。

つつくための超硬ドリル、より積極的な送りと深さ、より少ないリトラクト、および荒加工のための切込み深さの増加により、SPR はさらに多くの時間を節約しました。 2 つのスピンドル間でワークロードのバランスをとることにより、どちらももう一方のプロセスが完了するのを待つことがなくなり、スループットが向上しました。

最後に、真鍮の優れた機械加工性は、当然のことながらプロセスを高速で進め、送り込むことができることを意味しました。

SPR により、TechSolve はプロセスを最適化できるようになり、ショップは他の製造部品に真鍮を使用することで得られる利益を確認できるようになりました。

Burton の初期生産プログラムが出発点となり、SPR 独自の最適化によりサイクル タイムがさらに短縮されました。

しかし、真鍮自体の使用と同様に、分析から生産の最適化までのプロセス全体を確認できることは、またとない機会となりました。

SPR が認識したように、真鍮には多くの利点があり、その中でもこのプロジェクトでは特に際立った利点がいくつかありました。

高速加工により、真鍮は深い穴の穴あけ作業を迅速に行い、精度を維持し、長時間のシフトでも工具寿命を延長しました。

また、真鍮はステンレス鋼や高速で加工される鋼よりもバリ取りがはるかに簡単です。

真鍮は鋼よりも必要な加工力が少ないため、機械の摩耗も減少し、高速でのたわみも少なくなります。 また、真鍮スクラップはその価値の 90% を保持しているため、SPR はリサイクル プログラムを通じて加工チップを現金化することができました。

ペイター氏は、「真鍮は生産性の大きな向上をもたらします。実際に高速加工を処理できる高度な工具を持っていない限り、設備が制限要因になります。工作機械をアップグレードすることで、真鍮の本当の可能性を引き出すことができます。」と述べています。 」

SPR の旋盤部門では、他のものよりも多くの真鍮を加工していますが、ショップ全体としては、アルミニウム、ステンレス鋼、PEEK などのプラスチックを含む珍しい材料も扱っています。 SPR の設計、エンジニア、製造の多くの仕事と同様に、その真鍮部品は、宇宙探査、軍事遠隔測定、医療ツール、および顧客の名簿の機密保持契約が含まれることが多いその他の用途で重要な役割を果たしており、その多くが SPR です。結果として、名前を付けることは許可されません。 工場が引き受ける作業の種類により、公差が SPR のワークフローを分割し、およそ半分が±3000分の1、残りが±30分の10になります。

SPR は CDA と TechSolve の意見を歓迎し、双方にメリットが得られました。

CDAのロッド＆バー部門ディレクター、アダム・エステル氏は、「真鍮による高速機械加工は、収益と生産性の向上、そして新たなビジネスを可能にするため、店舗が新しい設備への投資を正当化するのに役立ちます。私たちはその結果に興奮しています」と述べました。 SPR が達成されたことで、他のショップも真鍮に対してより積極的に取り組むようになるはずです。」

TechSolve のシニア エンジニアである George Adinamis 氏は、SPR のオープン性を称賛し、「SPR は情報を共有し、私たちを信頼してくれました。これは大きな褒め言葉であり、プロセス全体が完全なコラボレーションでした。」と述べました。

実際、SPR の顧客の一部は、部品開発、部品設計、材料の推奨事項に関してスコット・ペイター氏の意見に依存しているため、SPR は他のプロジェクトで真鍮を支持し、顧客がそのアドバイスを採用するのを見ることができるでしょう。

SPR Machine の未来は明るいです。

他の顧客向けに設計および作成する部品とともに、同社自身もサプライヤーとなり、4 軸旋盤やフライス盤が丸棒および平棒の素材や鋳物を処理できるようにするトゥームストーンワーク保持治具を作成しました。

「私たちの設計はより多くのスループットを提供し、軽量でありながら非常に剛性があるため、1 人で機械に取り付けることができます」とペイター氏は述べています。

SPR の複雑な背景は、プロジェクト、コラボレーション、成功に対する革新的なアプローチに貢献しており、そのワークフローにおいて真鍮の役割がますます高まっています。

真鍮を扱う利点を強調するこの共同作業の経験により、SPR Machine は効率と収益性を高めるために部品を移行する他の機会に目を光らせていきます。

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