パンチとダイのメンテナンスを改善することで生産性を向上

Jun 29, 2023

多くの製造業者は、大量のアクティブなパンチとダイを多数所有しており、それらを最高の状態に保つために適切にメンテナンスする必要があります。 定期的なメンテナンスにより、きれいにせん断された真っ直ぐなエッジを提供するツールの能力が向上し、ツールが厳しい寸法部品公差を保持することが保証されるため、潜在的な品質問題が最小限に抑えられます。

この種のメンテナンスを正しく一貫して実行することで、製造業者は時間とコストを節約できます。 プロセスをスピードアップするために、多くの工場では、ルーフトップ パンチ、タレット プレス ツール、鉄工ツール、順送金型、ダイ セット、超硬ツール、ストリッパー プレートなどの品目の金型を社内で再表面化しています。

タレットプレスのほとんどの作業では、次回の生産実行で最適なパフォーマンスを確保するために、金型が取り外して分解され、洗浄および検査されます。 パンチとダイも表面研削から恩恵を受けるため、多くの製造業者はそれをメンテナンス プログラムの中心的な原則と考えています。

従来の平面研削盤は時間と労力がかかり、そのほとんどはオペレーターによる継続的な監視を必要とします。 より高度な自動化オプションにより、研削プロセスが高速化され、ショップは数時間ではなく数分で工具の再表面を得ることができます。

ミネソタ州ウィノナに本拠を置き、工業用ロータリー平面研削盤の設計・製作者である DCM Tech の工業製品マネージャー、マイク・アンダーソン氏は、「研磨プロセス中に工具を 0.010 インチ削るのに 5 分もかかりません」と述べています。

アンダーソン氏によれば、平面研削には、生産性の大幅な向上、工具寿命の延長、完成部品の品質の向上など、多くの利点があります。

「研磨せずに工具を長時間使用すると、工具が著しく劣化する可能性があります」とアンダーソン氏は述べ、工具の寿命は打撃回数と打ち抜かれる材料の関数であると付け加えた。 「回転平面研削法による研磨により、工具交換の工具コストを最大 40% 削減できます。バリ取り作業を削減または排除することで、追加の時間と労力を節約できます。」とアンダーソン氏は述べています。 「これらの理由により、自動化装置はわずか 1 年で投資収益率を達成できます。」

従来のツールのメンテナンスの課題一部のショップでは、外部ベンダーに研磨してもらうために工具セット全体を発送しており、その会社は研磨中のセットをバックアップするために別の工具セットに投資する必要があります。 他のショップでは、工具の寿命を延ばすために研ぐのではなく、効果がなくなった工具を廃棄しています。

社内でのツールのメンテナンスには、基本的なペデスタル グラインダーで十分な場合がありますが、どれだけの材料が除去されるかを示すものではありません。 この方法では工具が焼けてしまい、鋭い刃を作ることができず、工具が台無しになってしまいます。

従来の往復平面研削盤では、工具を治具にセットし、テーブルが砥石車の下を前後に移動するため、多くのパスと時間を必要とする非効率なアプローチでした。 管理すべき工具が数百ある場合、オペレータは研削盤の前で送りを観察したり調整したりするのに膨大な時間を費やすことになります。

古い装置には、グラインダーの動きを制御するための比較的複雑なホイールとダイヤルもあります。 これらのコントロールを操作するには、かなりの経験と手先の器用さが必要です。 最終的には、オペレーターは経験を積んで各機械の微妙な違いをすべて理解する必要があり、ベテランの機械工が退職するにつれて問題になる可能性があります。

従来の工具メンテナンスに固有の制限を考慮して、より自動化されたアプローチに目を向けるメーカーや機械加工工場が増えています。自動パンチおよびダイ研削の利点

業界の技術進歩により、高度なロータリー平面研削盤プラットフォームを使用したパンチおよびダイ研削盤の自動化が進んでいます。 一例として、5 馬力の回転テーブル平面研削盤である DCM Tech のパンチ アンド ダイ グラインダー (PDG) は、自動送り制御、セルフドレッシング CBN 砥粒、スルースピンドルクーラント、アマダ対応ユニバーサル治具を備えたターンキー パッケージです。 、Trumpf、Salvagnini、Finnpower、Weideman、Whitney、および別のツール。

このタイプの装置では、垂直主軸の下でワークをしっかりと保持した状態でテーブルが回転します。 研削は砥石の周縁ではなく、研磨面の直径全体を通して行われます。

「レシプロテーブル平面グラインダーでは、刃全体で広い範囲の草を刈ることができる水平方向ではなく、芝刈り機を横にして刃先だけを使って草を刈ろうとしているようなものです。これがロータリーの理由です。平面研削盤では必要な仕上げパスが少なくなり、プロセスがはるかに高速になります」とアンダーソン氏は説明しました。

PDG の自動フィードは、一貫性のない手動操作による潜在的な問題も排除し、オペレーターの生産性を向上させます。 オペレーターは、研磨する工具をセットアップして機械を始動したら、その場を離れて他の作業に取り組むことができます。 PDG は、選択した量の材料を供給した後に自動的に停止し、プロセスが完了すると機械をシャットダウンします。

「自動送りは、工具と機械の両方を潜在的なオペレーターの手動による激しい送りから保護し、プロセスを合理化します」とアンダーソン氏は述べています。

工具が焼けるリスクを最小限に抑えるために、クーラントはホイールの中央からスピンドルを通って、ホイールと工具が接触する外側の場所に供給されます。

研削プロセス中にパンチやダイをしっかりと保持するための固定具も必要です。

ただし、製造工場では、オペレーターが工具で適切に機能する専用の治具を探していると、貴重な生産時間が無駄になる可能性があります。 「DCM 治具は汎用性があり、ほとんどのタレットツールの形状とサイズを受け入れます」とアンダーソン氏は言います。

PDG の場合、小さなパンチから大きなダイまでの工具を固定する独自の 3 爪チャックによってパンチが所定の位置に保持されます。 標準ツールを使用すると、ルーフトップやせん断角パンチを最大 10 度まで研ぐことができます。 オプションのクイックマウント磁気チャックを使用すると、ストリッパー プレート、長方形のツール、小さなダイの研削が可能になります。

工具のメンテナンスを迅速化するために、このグラインダーは自動ドレッシング CBN 砥石車を利用しており、これにより新しい工具の状態と性能が生み出されます。

セル内ツーリングのメンテナンスのために、よりコンパクトな設置面積で自動化の必要性が低い場合、同社は 1.5 HP モーターと手動送りハンドホイールを備えた Mini PDG も提供しています。 大規模な金型メンテナンス プログラム向けに、DCM は直径 48 インチまでの回転式平面研削テーブルを提供しています。

タレットプレスのオペレーターは、パンチやダイの工具をメンテナンスするために長い間労働集約的な方法に依存してきましたが、これが生産の遅れや過剰なダウンタイムの原因となっていました。 現在、高度なロータリー平面研削盤の自動化機能により、工具のメンテナンスがほんのわずかな時間で合理化され、生産性、使用可能な工具寿命、そして最終的には収益が劇的に向上します。

「製造業者は、小さなダイインサートを含むタレット以外の工具も研ぐことができ、同等の時間の節約を経験できます」とアンダーソン氏は言います。 「工具研磨の所要時間が短縮されるということは、工具がより早く使用可能に戻ることを意味します。これがすべて、最短時間でほとんどの部品を生産することなのです。」

研削、ホーニング、ラッピング、超仕上げ、研磨に使用される物質。 例としては、さまざまな粒度のガーネット、エメリー、コランダム、炭化ケイ素、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンドなどがあります。

回転ヤスリと同様に、硬い材料または柔らかい材料を除去する回転ツール。 バーの歯、つまりフルートのすくい角はマイナスです。

フライス盤、旋盤、またはボール盤のスピンドルに取り付けるワーク保持装置。 工具やワークを一端で保持し、回転させることができます。 工作物を保持するために機械テーブルに取り付けることもできます。 2 つ以上の調整可能なジョーが実際に工具または部品を保持します。 手動、空気圧、油圧、または電気で作動させることができます。 コレットを参照してください。

機械加工中に工具とワークピースの界面での温度上昇を軽減する液体です。 通常、可溶性または化学混合物（半合成、合成）などの液体の形をとりますが、加圧空気またはその他のガスの場合もあります。 水は多量の熱を吸収する能力があるため、冷却剤およびさまざまな切削コンパウンドの媒体として広く使用されており、水とコンパウンドの比率は加工作業によって異なります。 切削液を参照してください。 半合成切削液。 可溶性油切削液。 合成切削油。

高温高圧下で窒化ホウ素から製造された結晶。 最大 70 HRC までの難削鉄およびニッケル基材料の切削に使用されます。 ダイヤモンドに次いで2番目に硬い素材。 超砥粒工具を参照してください。

切削中のワークに対する工具全体の位置の変化率。

特定のワークピースを保持する装置。多くの場合社内で製造されます。 治具を参照してください。 モジュール式治具。

動力を与えられた砥石車、砥石、ベルト、ペースト、シート、コンパウンド、スラリーなどによって材料をワークピースから除去する機械加工操作。さまざまな形式があります。 円筒研削（外部円筒形およびテーパー形状、フィレット、アンダーカットなど）。 センタレス研削; 面取り; ねじ山と形状の研削。 工具とカッターの研削。 不用意な研磨。 ラッピングとポリシング（非常に滑らかな表面を作成するための非常に細かい粒子で研削）。 ホーニング; そしてディスク研磨。

適切なマトリックスに混合された研磨材から形成されたホイール。 形状はさまざまですが、基本的に 2 つのカテゴリに分類されます。1 つは往復研削のように外周で切削するもの、もう 1 つは工具やカッター研削のように側面または面で切削するものです。

平面研削盤やフライス盤で、大きく平らな側面を持つ鉄製部品を保持するために使用されるワーク保持装置。 保持力は永久磁石または電磁システムによって提供されます。 チャックを参照してください。

研削砥石スピンドルと平行な平面内で研削砥石の下にワークピースを通過させることにより、平面、傾斜面、輪郭のある面を加工します。 「研削」を参照してください。

ワークピースはチャックに保持され、フェースプレート上に取り付けられるか中心間に固定され、回転しながら、切削工具 (通常は一点工具) がその周縁に沿って、あるいは端または面を横切って送り込まれます。 直線旋削（ワークの外周に沿って切削）の形式をとります。 テーパー旋削（テーパーの作成）。 ステップ旋削（同じワークで異なるサイズの直径を旋削）。 面取り（エッジまたは肩の面取り）。 フェーシング（端をカット）。 ねじ山を回す（通常は外部ですが、内部の場合もあります）。 粗加工（大量の金属除去）。 そして仕上げ（最終的なライトカット）。 旋盤、ターニングセンタ、チャッキングマシン、自動ネジ盤などで行われます。