CNCターンミルが回らないとき

2 台目の B 軸ターンミル MoManTech現在購入されているものは旋削作業をまったく実行せず、棒材からさまざまな複雑な角柱状の医療部品を製造しています。 (すべての写真は MoManTech の厚意によるものです。)

私は、人里離れた場所にある非常に高度な機械加工ビジネスを数多く訪問してきました。コロナウイルスによる渡航制限のため、モンタナ州シェリダンにある MoManTech (この記事で取り上げた精密機械工場) に行くことができませんでした。しかし、オーナーのカート・ジョンストンは、まさに「人里離れた場所」という言葉でビジネスの場所を説明しています。

彼と彼の家族がそこにたどり着くには、信仰の飛躍が必要でした。インディアナ州出身で、ワルシャワの医療機器メーカーで管理職に昇進しました。 2003 年、31 歳のとき、彼は会社を買収する計画を立てていました。仕事関連のストレスの結果として病院に着くと、彼の計画は変わりました.

Kirt Johnston はインディアナ州のステークを引き上げて引っ越しました彼の家族はモンタナ州に移り、そこで小さな機械工場を購入しました。彼はすぐに建物に 4,000 平方フィートの床面積と、より高度なさまざまな CNC 機器を追加しました。

たまたま、人口 700 人のモンタナ州の町にある小さな機械工場が、健康上の問題を抱えて退職を目前に控えていた所有者によって売りに出されていることを知りました。その 1,800 平方フィートの工場には、数台のニーミルと 3 台のエンジン旋盤しかありませんでした。しかし、それは素晴らしい景色を望む3エーカーの土地にありました.簡単に言えば、彼はその店を購入し、家族をそこに移し、この新しい経験が提示する未知のもののために既存の雇用の安全を残しました.

そして私が言うと、彼は家族をあそこに引っ越しました 、彼は確かにしました。数年間、彼の妻でありビジネス パートナーであるミシェルと 2 人の男の子 (当時 2 歳と 5 歳) は、店に併設された 800 平方フィートのアパートに住んでいました。

今は状況が大きく異なります。 2004 年 7 月にそこに引っ越した後、Johnston は工場を 4,000 平方フィート拡大し、従業員と、ミル、ターニング センター、スイス型旋盤、ワイヤー EDM ユニット、B 軸ターン ミルなどのより高度な CNC 機器を追加し始めました。

2012 年に購入した MoManTech の最初の B 軸ターンミルにより、ショップはより複雑な医療作業を行うことができるようになりました。その2番目のものも同様でした。後者は、昨年 7 月に設置された Absolute Machine Tools のサブスピンドルを備えた QuickTech 9 軸 S42ATM ターンミル マシンです。旋削加工とフライス加工の両方ができるこの機械の最大の特徴は、フライス加工専用ということでしょう。 「旋削工具を取り付けたことは一度もありません」とジョンストンは言います。この機械をこのように使用することで、工場は、機械全体で実行される 2 つの部品ファミリの 100 の異なる部品番号の切り替えをより迅速に実行できるようになりました。また、作業が発生した場合に棒材から機械加工された追加のプリズム作業のオプションを開いたままでした。

後戻りするな

ISO 13485 認定を受けている MoManTech は、脊椎、外傷、大関節、歯科用の手術器具、およびインプラントを専門としています。その幅広い機能により、医療関係の顧客のニーズに対応する仮想ワンストップ ショップになることができます。多様な機械加工機能に加えて、このショップには、レーザー エッチング/マーキング、超音波洗浄、クエン酸パッシベーションなどの社内の二次プロセスがあります。 MoManTech には、主にショップで使用される備品を作成するために使用するプラスチックおよび金属の 3D プリンターもあります (下のサイドバーを参照)。

MoManTech は、医療機器用のさまざまなコンポーネントを加工していますとインプラント。

QuickTech S42ATM は、同社が最近購入した資本設備です。ジョンストン氏は、このモデルを選択した大きな理由として、価格とコンパクトなサイズを挙げています。しかし、彼はまた、バックワーク用のワーククランプ装置ではなく、完全な C 軸サブスピンドルを備えていることも高く評価しています。 3 軸のサブスピンドルの動きは、部品の中心線の上下で X 軸を移動できるため、B 軸のミリング スピンドルが部品にアクセスしやすくなるため、機械の小型化にも貢献します。 B 軸には 10,000 rpm、3 馬力のモーターがあり、動作範囲は 190° (垂直から ±95°) です。

マシンのバー容量は 30 mm です。バーフィーダーを使用するのではなく、バープラーを使用して、3 フィートの長さで製材されたストックを作業ゾーンに運びます。これにより、機械に必要な床面積がさらに削減されます。

後加工用の部品クランプ装置ではなく、このターンミルは完全な C 軸サブスピンドルを備えています。

メインスピンドルとサブスピンドルの両方に、6,000 rpm、5 馬力のダイレクトドライブモーターが搭載されています。それらは同期され、バックワーク操作のための正確なパーツ転送を可能にします。自動ツール チェンジャー (ATC) には、HSK-40T ツールホルダーを受け入れる 24 のステーションがあります。

MoManTech は現在、このマシン全体で 2 つのパーツ ファミリを実行しています。 1 つはチタン インプラントのファミリーで、もう 1 つはステンレス鋼の医療機器用です。すべての部品は、5 軸加工 (フルコンタリングではなくポジショニング) とバックワークが必要です。典型的なバッチ サイズは 5 から 25 の範囲です。円筒形の棒材から角柱状の部品を製造すると、特別な治具が必要になる可能性がある従来のミルと比較して、セットアップが簡単になります。

床面積を最小限に抑えるために、この B 軸ターンミルにはバーフィーダーがありません。代わりに、棒材は 3 フィートの長さに製材され、作業ゾーンに引き込まれます。

Johnston は、ATC の能力を利用して、ほとんどの作業で使用される多くの標準ツールをインストールし続けています。そうすれば、一般的に使用されるツールにタッチオフする必要がないため、新しいジョブへの切り替え時間が短縮されます。変更は通常、バーストックの最後でタッチオフするだけで、作業場所と新しいジョブ用に追加された新しいツールを設定するだけで済みます。 Absolute Machine Tools は、メイン スピンドルからサブスピンドルにワーク オフセットを引き継ぐためのカスタム マクロも作成しました。そうすれば、ツールのタッチオフはメイン スピンドルでのみ必要になります。

カスタム マクロは、メイン スピンドルからのワーク オフセットを有効にしますサブスピンドルに適用します。したがって、ツールのタッチオフは主軸でのみ必要です。

棒材から角柱状の部品を効果的に加工するには、円筒形の棒材の体積内でブロック状の部品をどのように「配置」するかを考慮する必要があります。ジョンストンは、主軸側で大部分の機械加工を実行しようとしますが、サブスピンドルがバックワーク用につかみやすい機能を残します。これには、カスタムグリッパーの代わりに、サブスピンドルジョーのポケットの機械加工のみが必要になる場合があります。ほとんどの部品は完全に機械加工され、部品はサプスピンドルから回収装置に排出されます。

(ビッグ スカイ) ホライゾンでさらに作業を行いますか?

5 月初旬にジョンストンと話をしたとき、彼のビジネスは COVID-19 のパンデミックによる悪影響を受けていないと言っていました。奇妙なことに、それは実際にスタッフを追加する機会を提供しました.彼は、夏の仕事を失った人を雇いました.1人は大学から、2人はパートタイムです。さらに、待機手術が再開されると、店はそれらの手順に関連するより多くの仕事を見ることができる可能性があります.これにより、将来的に追加のマシンの購入につながる可能性があります。そして、おそらく、その新しいターンミルは、旋削を必要とする仕事を実際に実行するでしょう.

機械工場での 3D プリント

MoManTech が印刷したこのガラス繊維強化プラスチック固定具は、 5 軸のスワーフ加工部品を保持するために使用されます。

MoManTech には Markforged の 2 台の 3D プリンターがあり、1 台はプラスチックを印刷し、もう 1 台は金属を印刷します。これらのプリンターは、溶融フィラメント製造 (FFF) プロセスを使用します。プラスチック印刷の場合、プリンターは熱可塑性材料を融点近くまで加熱し、ノズルから押し出します。ノズルはビルド プレート上で X 方向と Y 方向に移動し、パーツをレイヤーごとに作成します。 Markforged の Onyx ベース素材 (チョップド カーボン ファイバーを混合したナイロン) は、ABS の 1.4 倍の強度があると言われています。さらに、ショップは、用途に応じて、ファイバーグラス、ケブラー、またはカーボンファイバーの層を追加して、より強力な特性を実現できます。金属ねじインサートを追加することも可能です。これを行うには、適切なタイミングで印刷ジョブを停止し、挿入物を追加して印刷を続行し、挿入物をオブジェクトにカプセル化します。ショップでは通常、このプリンターを使用してプラスチック製の治具を作成しています。 MoManTech のレーザー マーキング マシンで使用されるほぼすべての器具は、Onyx 素材から 3D プリントされています。

ショップのレーザー用のこのプラスチック製の印刷済み固定具マーカーには、部品の正しい向きを確保するためのキーが含まれています。

Metal X ユニットは、フライス盤で複雑な部品を保持するために 17-4 ステンレス鋼からカスタム ハード フィクスチャを印刷するために使用されます。 Johnston 氏は、固定治具を機械加工するために製造用マシニング センターから人を降ろす必要がないという点で、ハード治具を印刷することは有用であると述べています。フィクスチャは、翌日使用できるように設計してから (必要に応じて一晩で) 印刷することができます。また、固定具を保持する必要のある一部の部品の複雑な形状を考えると、固定具を機械加工することは、不可能ではないにしても困難になる可能性があると Johnston は述べています。

このプリンターは 2 つの材料のスプールを使用します。 2つ目はプラスチックにセラミックパウダーを封入したもの。スプールはヒーター ブロックを通して供給され、プラスチックを融点まで加熱し、押出ノズルを通して供給します。ユニットは最初にセラミック材料の層を置きます。これは、真空によってユニットのベッドに固定された使い捨てのプリント シートからパーツをリリースするために使用されます。セラミック材料は、必要に応じて金属の支持構造を作成するためにも使用されます。ステンレススプールを使用した印刷が完了すると、部品が焼結され、金属粉末が固体金属に融合されます。