Cincinnati Machine CNC旋削センタで生産量5倍を達成

Atomic City Tool (ACT), Inc.は、自動車および非自動車用エンジンバルブの熱間鍛造用工具を製造し始めてから、生産量が急増しました。5台のCincinnati Machine横形CNC旋削センタによって、バルブ工具製造を開始してわずか5年強で生産量が5倍になったと、30年前にテネシー州オークリッジで同社を設立したボブ・スミス氏は報告しています。

3台のTalonと2台のAvengerというMilacronマシンにより、ACTは実質的に完璧なバルブ形状と優れた表面仕上げを生み出す鍛造工具を作れるようになりました。

ACTは月産8,000〜9,000個の消耗/消費型鍛造工具を製造し、合わせて年間5,000万個以上のバルブを生産する2つのバルブ製造プラントの生産と在庫要件を満たしています。工具はH-10、H-11、H-13、H-19鋼で、多くの異なるバルブサイズと形状に対応します。すべての工具は熱処理され、ほとんどが窒化処理も施されます。

バルブメーカーの目標は、精密鍛造のみでバルブを仕上げ形状に成形することだとスミス氏は言います。これによりバルブの物理的完全性を最適化し、加工工程と部品コストを最小化します。しかし、これは工具に極めて厳しい要求を突きつけます。

バルブを精密に成形するため、ACTは押出工具とコイニング工具、すなわち鍛造ダイを作ります。バルブスラグを加熱し、押出工具のボアに押し込んでバルブ形状（丸いステムが広いベースに広がる形状）を作ります。コイニングダイがバルブベースの裏面形状を成形します。

「これらのプロセスで使用される工具は、鍛造仕上げのアンダーヘッドを持つ実質的に完璧なバルブを鍛造しなければなりません」とスミス氏。「Milacron旋削センタは寸法形状（内径、外径、テーパーブレンド）を「完璧に」捉えるだけでなく、0.8 Ra以下の表面仕上げも達成します。」

ACTがMilacron旋削センタで達成する精度と仕上げは、バルブプラントの工具寿命を劇的に改善し、高コストな仕上げ作業を排除しました。「マシンがバルブ単価を大幅に削減します。それがボトムラインです」と氏。

工具外径は0.5〜3.25インチ、長さは1〜9.5インチ。内径ステムボアは最小0.2664インチまで対応します。

TalonとAvenger HTCは、熱処理と窒化後の一部仕上げ寸法もハードターニングで加工し、すべて0.0005インチ未満の公差で仕上げます。「ロックウェルC硬度のトップエンドにある工具でこれは、ターニングセンタの剛性と減衰能力の真の試金石です」と氏。「しかし、繰り返し精度は優れています。」

Atomic City Toolは完全な工具・金型ショップで、密閉モーター、合成繊維、ベアリング、プレス、エンジン/自動車業界向けの精密工具、ゲージ、治具を専門としています。ペンシルベニアからフロリダ、大西洋岸からアーカンソーまで顧客を持ちます。35名の従業員を擁し、創造的な加工と保持する厳しい公差で地域全体で知られています。

5年前、ACTは競争入札でバルブ工具製造契約を獲得しました。工具は即座にヒットし、需要が急増、工場の既存旋削設備の能力をすぐに吸収しました。追加能力の緊急の必要性に直面し、スミス氏とスタッフは、顧客が要求する増大する数量と品質に対応できる、実証済みで汎用性の高い旋削センタの探索に注力しました。

主要メーカー多数のCNC旋削センタを評価した後、Milacronから3台のTalon 208旋削センタを選定しました。決定要因は剛性、馬力、チャッキング能力だとスミス氏。特に高硬度材料での精度に感銘を受けました。

約1年半後、再び能力拡大を図る中、ACTはサブスピンドルオプションを提供する旋削センタを検討することにしました。「適切なサブスピンドルマシンなら、私たちの一部品ファミリーで著しい効率向上が見込めると気づきました」とスミス氏。

サブスピンドルを提供するほぼすべての旋削センタを評価しました。「Avenger以外はすべて軽作業専用に設計されているようでした。せいぜい軽い面取り程度です」とスミス氏。Avengerは遥かに強力なサブスピンドル（8馬力）を備え、他社は約3馬力です。

Avengerは、その上で実行されるすべての工具ファミリーのサイクルタイムを大幅に短縮しました。サブスピンドル機能により、ACTはセットアップと加工工程を減らして多くの作業を処理できます。「以前2工程必要だった多くの工具を1工程で生産しています」とスミス氏。「さらに、Avengerの馬力と剛性により、バルブ工具用の硬い鋼でより深い切り込みが可能です。」

ショップはTalonとAvenger CNC旋削センタを週60時間（10時間シフト、週6日）稼働し、顧客需要は着実に増加しています。バルブ工具は現在、会社の独立した事業として扱われるまでに成長したとスミス氏。

「今後5年間で、さらに3〜5台の旋削センタを追加し、非Milacron CNC旋盤を置き換える予定です。新しいマシンもTalonかAvengerでしょう。Milacron旋削センタの購入は、私の最高のビジネス決定の1つであることが証明されました。金属加工ビジネスの多くの人々に推薦しています。」MMS