Hashier Machine、スイス旋盤導入で効率向上

最近、Hashier Machineはビジネスの面で岐路に立っていました。

兄弟のPete氏（左）とPhil氏は、以前は複数の機械で加工されていた部品に対して、日中および一晩中の長時間無人加工を可能にするため、スイス旋盤の導入を決定しました。

2006年にPhil Hashier氏によって設立され、1年後に弟で機械エンジニアのPete氏が加わったオハイオ州Avon Lakeのジョブショップは、かつて10名の従業員がいました。ショップ開業から数年後に来た不況により、多くの他のショップと同様に一部従業員を解雇せざるを得ませんでした。

しかし、それらの全体的な不況を乗り越えた後、兄弟たちはより多くの人材を採用することが極めて困難になり、現在では従業員4名に対し、CNC工作機械はその2倍以上あります。

これらの機械は確かに高性能で、ライブツーリング付き旋盤や4軸ロータリーテーブル付きVMCもあります。それでも、部品を完成させるために複数の機械で加工する必要がしばしばあり、当然ながらオペレーターが機械を監視してその作業を促進する必要があります。

したがって、兄弟たちは、既存設備を運用するためにショップフロア従業員を継続的かつ積極的に探し続けることにエネルギーを注ぐべきか、それとも日中と一晩中の長時間無人運転を可能にする、より洗練された新しい工作機械プラットフォームに習熟することに向けるべきかを判断する必要がありました。2021年10月、彼らは後者を選択し、バー給送式スイス旋盤を、ショップとして初めて導入しました。

スイス旋盤の学習曲線

特にHashier Machineをスイス旋盤検討に駆り立てた部品ファミリがあります：最大14.35インチのアルミシャフトが、2台の旋盤と1台のフライス盤で合計3工程で加工されていました。完了までの総サイクルタイムは4分。しかし、スイス旋盤ならこの部品を完結加工できる可能性がありました。

Hashier Machineは2021年10月、Nexturn SA32B 7軸スイス旋盤を購入しました。現在32mm容量は必要ありませんが、将来的に必要になる可能性があります。

複数のサプライヤーを検討した後、ショップは近くのAbsolute Machine ToolsからNexturn SA32B 7軸スイス旋盤を購入しました。この32mm機械は、10馬力/8,000rpmメインスピンドルと3馬力/8,000rpmサブスピンドルを備え、総工具ステーション20個（うち8個がライブ、各6,000rpm）を持っています。また、2,000psi高圧クーラントシステムとロングパート排出システムを装備し、上記のようなジョブで完成品をサブスピンドルを通して機械後方へ押し出し、待機中の容器に排出します。実際、旋削、フライス、穴あけ、タッピング、ナーリングを必要とするこの部品は、SA32Bで60秒で完結加工されて排出されます。

ショップがスイス旋盤で完結加工した部品のサンプル。Hashier兄弟は、新しい加工プラットフォームに習熟すれば、より複雑な仕事にも取り組む予定です。

ロングパート排出システムのため、兄弟たちは排出システムとのクリアランスを確保するためにLNS Turbo HD低プロファイルチップコンベアを選択しました。反対側には、12フィート長のバーに対応できるTracer 32V流体力学マガジンバーフィーダーを装備しています。短いバーフィーダーと比較して、これによりより長時間の無人運転が可能になり、バー材を短い長さに切断するためのショップフロア従業員の作業が不要になります（今後追加する旋盤、スイス式かどうかに関わらず、12フィートバーフィーダーを購入する予定です）。さらに、バーフィーダーの外部LEDライトにより、残りバー長とアラームの簡単な視覚監視が可能です。また、デュアル内部/外部防振装置によりバーの振れを最小限に抑え、ポリウレタンガイドチャンネルが振動を減衰させます。

Hashier Machineは、ロングパート排出システムとのクリアランスを確保するため、LNS低プロファイルチップコンベアを選択しました。このシステムは、一部のジョブで完成品をサブスピンドルを通して機械外へ押し出します。

これが初のオイルクーラント経験だったため、兄弟たちはAbsolute Machine Toolsのセールス担当副社長Klaus Miller氏のアドバイスに頼り、同ショップが加工する材料の範囲を考慮してHangsterfer's PC 20を推奨されました。Hangsterfer'sによると、PCシリーズは非常に高い引火点（VHF）化学と極性切削（PC）テクノロジーを組み合わせています。切削条件を最大化するとワークゾーンの温度が上昇するため、高いオイル引火点が望まれます。また、PCシリーズは工具と被削材の両方を潤滑し、最適な金属流動条件を作り出すとのことです。

これはまた、同ショップにとって初のFANUC CNC経験でもあり、今回は0i TF plus制御装置でした。スイス旋盤プラットフォームにまだ習熟中のPhil氏は、おそらくこの制御装置でお気に入りの機能は、Nexturnが「MPG PRO機能」と呼んでいるものだと言います。この機能により、手動パルスジェネレーターハンドホイールを回すことで、自動運転中にプログラムを順方向（時計回り）または逆方向（反時計回り）に実行できます。これにより、プログラムがフルブロックを完了するのを待たずに、プログラムの特定ポイントでの潜在的エラーをチェックできます（ブロック内での順方向/逆方向実行が可能）。

スイス旋盤のTracerマガジンバーフィーダーは12フィート長のバーに対応し、外部LEDライトでアラームと残りバー長を一目で視覚監視できます。

しかし、部品プログラミングに関しては、Hashier Machineは馴染みのCAD/CAMプラットフォームであるMastercamを継続使用しました。同社のスイスモジュールとポストプロセッサーを購入し、手動プログラミングでは時間がかかるより複雑な部品をより効率的にプログラミングし、ジョブ実行前にツールパスを検証できるようになりました。Phil氏によると、ソフトウェアはボールエンドミルや面取り工具を使用したバリ取り操作のプログラミングにも役立ち、手動バリ取りを最小限に抑え、理想的には排除できます。「サイクルタイムは少し延びますが、手作業でやる人が必要なくなります」と彼は指摘します。「また、より正確で一貫したサイズのエッジブレイクが保証されます。」

Hashier MachineはVMCのオフラインプログラミングにMastercamを使用しており、最近Nexturn用にスイスモジュールとポストプロセッサーを購入しました。これにより、手動プログラミングでは時間がかかるより複雑な部品をより効率的にプログラミングし、ジョブ実行前にツールパスを検証できるようになります。

専門家の知見を活用

今後、ショップは5軸ロータリーテーブル付きフライス盤や二軸旋盤の追加も検討しており、これらも1セットアップで部品完結加工の可能性を提供します。また、将来的にもう1台スイス旋盤を追加する可能性もあります。

しかし、Pete氏が指摘するように、どのショップも同じ機械、ソフトウェア、工具を購入できます。「鍵は、AbsoluteのKlausのような機器担当者の専門知識を活用し、その能力を最大限に引き出す方法について指導を受けることです。」

プログラム検証の促進

Pete Hashier氏は、機械のFANUC 0i TF plus制御装置でNexturnが「MPG PRO機能」と呼んでいるものを評価しています。この機能により、手動パルスジェネレーターハンドホイールを回すことで、自動運転中に部品プログラムを順方向または逆方向に実行できます。つまり、時計回り（順方向）または反時計回り（逆方向）。これにより、適切な観察速度でプログラムの特定部分のエラーをチェックできます。フルブロックの終わりで停止する必要はありません。