変化する工具製造業界で前進する正しい方法を選択する

May 13, 2023

同社オーナーのティム・リーツマ氏とマイク・リーツマ氏によると、ミシガン州ゼーランドにあるトゥルー・ダイ社の成長戦略は、金型取引自体の将来に結びついている可能性があるという。

Tim Rietsma と彼の兄弟 Mike は、熟練した工具製造という職業の誇り高い伝統を継承したいと考え、2000 年に金型と金型の店を始めました。 しかし、進化する工作機械テクノロジーの採用により、物事を行うための新しい方法が登場し、すぐに兄弟は自分たちのビジネスと理想に対する予期せぬ課題に直面するようになりました。

工具製作の職業は変わりました。 資格のある工具製作者が不足していました。 この業界は常に、熟練した多才な工具メーカーの育成を基盤としていましたが、技術学校は基本的な機械操作の職への候補者を輩出し始めていました。

マイク・リーツマが弟のティムに、「博物館に行かない限り、鍛冶屋ももう見かけないよ」と言うまで、時間はかかりませんでした。

ティム・リーツマ氏は、「会社を設立したとき、私は金型製作の経験が 15 年、兄はスタンピング金型の製作で 20 年の経験がありました。1990 年代に私たちが持っていた工具メーカーは、今後も見られないと思います」と述べました。またあのタイプの人ね。」

テクノロジーには両刃がある

元の社名である Contour Tool & Engineering は、最近、新たな所有権投資、新しい丸製品ツーリング機能の追加、および工具製造業界への新たな取り組みにより、True Die に変更されました。 Contour Tool として、同社は、射出成形プラスチック部品用の金型を構築するための統合された知識とアプローチを必要とする OEM にとって、ワンストップのリソースとなっています。 True Die, Inc. の経営陣は、同社の伝統をより完全に活用できるようになったと述べています。

「私たちは工具を設計して加工するときに、完成した部品に何が組み込まれるかを考えています」とティム・リーツマ氏は説明します。 「私たちはどの段階でも問題を発見し、それを解決することができます。それが終われば、残りは機械加工です。私のところに職業紹介サービスのサービスを提供してもらったこともあります。私は、金型メーカーか金型ビルダーが必要だと伝えています。」 「彼らは、技術学校に通っていて、部品を切断するための基本的な機械の動かし方を知っている人を連れて戻ってきます。すると、彼らはこう言います。『そうか、ここでやっているのはそういうことだよね？ 部品を切断するの？』」

True Die の経営陣にとって、2 つの決定経路が浮上しました。機械オペレーターに部品を切断する能力を与える新しい基本的な機械に投資するか、従業員がスキルやキャリアを構築できるようにする、より高性能な機械/制御パッケージに投資するかです。会社。

2014 年、同社は最初の Siemens CNC を搭載した最初の ROMI マシンを購入しました。 ROMI D1000AP 立形マシニング センターには、Siemens Sinumerik 828D 制御およびドライブ パッケージが搭載されています。

「私たちは当初、より高いスピードと精度を望んでいました」と Tim Rietsma 氏は思い出します。 「金型を使用して、ツールの両方の半分を切断します。その後、両方の半分が 1,000 分の 1 インチ以内で互いにぴったりとフィットする必要があります。機械でこれができない場合は、手作業で多くの時間を費やす必要があります」ベンチの上のグラインダー。」

ベンチ研削を廃止することは、ROMI-Siemens への投資の即時的な回収の 1 つであることが判明しました。 研削に関連した精度と表面品質のばらつきはすぐに回避され、処理能力の向上により事業の収益性が向上しました。

「3 年前、私たちの表面仕上げ作業のほとんどは、毎分約 50 ～ 60 インチの送り速度で行われていました」と Rietsma 氏は言います。 「シーメンスと ROMI の組み合わせにより、当社の送り速度の一部はすでに毎分 200 インチに達しています。機械から得られるのははるかに短い時間で部品が切断され、顧客に繰り返し高品質を提供します。」

新しい機械/制御パッケージは、投資が日を追うごとに見栄えを良くし続けている会社に他の重要な利益をもたらしました。

ワンパス穴あけ

ROMI D1000AP 立形マシニング センターは、高速穴あけ時の統合冷却機能を備えています。 クーラントはドリルビットを通って流れ、金属の切りくずを溝から洗い流します。 超硬ドリルビットの寿命ははるかに長くなり、穴あけサイクルは 5 分から 30 秒に短縮されました。

工場では、穴やビットから金属片を除去するために上下のパスを繰り返すのではなく、1 回のパスで穴を開けることができるようになりました。 「つまり、工具の価格は 5 つの穴ごとに 25 ドルと見積もられるかもしれません」と Tim Rietsma 氏は説明します。 「速度がどうであれ、以前なら 1 つ穴を作るのにかかっていた時間で、5 つの穴を作ることができます。」

この機能だけでも、True Die, Inc. は、会社の利益を増やしたり、新しいビジネスを獲得するために戦略的に仕事の価格を設定したり、場合によってはその両方を柔軟に行うことができます。

ゴールまでの時間が短縮されるTrue Die の金型および金型の専門家は、新しい ROMI マシニング センターを駆動する Sinumerik 828D CNC について、あらゆる点で注目すべき点を発見しました。

重要な発見は、部品の切断にかかる時間を最小限に抑えるように機械をプログラムできることでした。 「Advance Surface」と呼ばれる機能を使用すると、最も効率的な加工動作を実現するために、金型の切断速度、精度、表面品質を最適化できます。 したがって、たとえば、ツール パスで鋭いコーナーの正確な切断 (精度) が必要な場合は機械速度 (速度) を下げることができ、正確な仕上げ要件 (表面品質) で部品を製造するために荒い切断を介して加工する場合は加速することができます。

「これは、私がこれまでに見たどのコントロールよりも優れた機能です」と Rietsma 氏は言います。 「コントロールを数回短くクリックするだけで、特定のブロックが許容誤差についてあまり気にしていないことをマシンに伝えることができます。事実上、『許容範囲を広げてください』と言うことができ、それによってマシンの速度が向上します。」金型に必要な表面仕上げと機械の最高速度を同時に実現できます。」

使いやすさを超えて市場に出回っているほぼすべての CNC ブランドが使いやすいと主張していますが、百聞は一見に如かずだと Tim Rietsma 氏は言います。 「シーメンスはすべての競合他社を上回っています。CNC は完全なグラフィカル サポートを備えています。プログラムを作成しているときに何をしているのかがわかります。他の多くのコントロールを使用して、本を見ながら理解しようとしているのです。」物事が何を意味するのか。」

とはいえ、先進的な ROMI マシンを駆動する、より使いやすい Siemens の制御装置への投資は、True Die, Inc. にとっての最終目標ではありませんでした。より大きな目標は、ショップの従業員の能力を高め、ビジネスを改善し、社会に貢献することでした。知識とスキルの開発に基づいて構築された工具製作の職業へ。

「会話」を超えて、シーメンスとROMIの投資により、ショップの従業員は知識とスキルを構築できるようになりました。 「私たちは今でもマシンで学習しており、毎週学習しています」とティム・リーツマ氏は言います。 「機械が床に着くと、部品を作る必要がありました。CNC を学ぶ時間がありませんでした。そして、数週間が経つにつれて、少しずつ学んでいきます。Sinumeric 828D には限界があります。」

機械/制御への投資から得られるもう 1 つの実証済みの利益は、一貫した品質の金型をより迅速に生産できることです。 新たに獲得した柔軟性を活用して、さまざまなタイプの顧客向けにさまざまな部品を同じマシンで生産します。 ツールホルダー内のツールに名前を付けて呼び出す機能。 20 時間のオフライン EDM プロセスから、機械での 1.5 時間のフライス加工プロセスに金型リブの切断を削減します。 以前の設定を正確に保持するシーメンスのアブソリュートエンコーダにより、朝の何時間もの「ホーミング」再起動時間が不要になります。 また、以前の Haas および Fanuc ファイルを損失なく Siemens コントロールにダウンロードできるため、加工の柔軟性が向上します。

将来を見据えて True Die, Inc. のオーナー兼社長であるブライアン ブラウンは、工具メーカーの教育に対する同社の立場と展望を特に誇りに思っています。 彼自身も職人の工具製作者であり、より実現可能なテクノロジーとより堅牢な教育の導入を通じて業界を保護し、成長させることに情熱を注いでいます。

「私たちのビジネスには州認定の見習いプログラムがあります」とブラウン氏は指摘する。 「そして、私たちのビジネスは、私たちの業界の課題を理解しているシーメンスやROMIのような企業によって支えられています。私たちの市場/製品の提供をさらに強化するために、深絞り業界向けの丸工具を加工するために2台目のROMIを購入したところです...C420 Sinumerik 828D 制御を備えた旋盤は、厳密にハードターニングに使用されます。

このアプローチにより、熱処理後の丸工具の内径/外径研削の必要性が最小限に抑えられます。 ハードターニングは研削と同等の表面仕上げと公差を維持できますが、はるかに効率的なプロセスです。」

工具メーカーの業態は変わったかもしれないが、True Die, Inc. にとって前進には、知識とスキルを構築し、創意工夫を奨励し、現場に新しいアイデアをもたらすキャリア志向の従業員に報酬を与える、より自由なテクノロジーへの投資が含まれます。床。

部品の作成または変更を可能にする工作機械専用のマイクロプロセッサベースのコントローラ。 プログラムされた数値制御により、機械のサーボと主軸ドライブが作動し、さまざまな加工動作が制御されます。 DNC、直接数値制御を参照。 NC、数値制御。

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。

誘電性流体中のワークピースと電極 (ツール) の間に流れるパルス電流の制御された印加によって、導電性材料を気化させるプロセス。 従来の機械加工で発生しがちな内部応力を発生させることなく、形状を高精度で加工することができます。 金型製作に便利です。

切削中のワークに対する工具全体の位置の変化率。

切削点からの切りくずの除去と切削液の塗布を可能にする工具本体の溝と空間。

単一のアーバーに取り付けられた複数のカッターを使用した加工。通常は同時に切断します。

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。

45 HRC を超える硬度値を持つワークの 1 点切削。

ワークまたはカッターが 1 分間にどれだけ直線的に進むかを示す値。ipm = ipt 5 有効歯数 5 rpm として定義されます。 テーブル送りまたはマシン送りとも呼ばれます。

鋸引き、フライス加工、研削、歯切り、ドリリング、リーマ、ボーリング、ねじ切り、フェーシング、面取り、溝入れ、ローレット加工、スピニング、突切り、ネッキング、テーパーカット、カムカット、偏心カットも可能な旋盤ステップターンと直進ターンとして。 手動から半自動、全自動までさまざまな形式があり、主な種類としてはエンジン旋盤、旋削・コンタリング旋盤、タレット旋盤、数値制御旋盤などがあります。 エンジン旋盤は主軸台と主軸、心押し台、ベッド、キャリッジ（エプロン付き）、クロススライドで構成されています。 ギア (速度) および送りセレクター レバー、刃物台、複合レスト、送りねじおよび逆転送りねじ、ねじ切りダイヤル、早送りレバーなどの機能が含まれています。 特殊な旋盤タイプには、スルーザスピンドル、カムシャフトおよびクランクシャフト、ブレーキドラムおよびローター、スピニングおよびガンバレル機械が含まれます。 工具室旋盤と卓上旋盤は精密作業に使用されます。 前者は工具と金型の作業や同様の作業に使用され、後者は小さなワークピース (機器、時計) に使用され、通常は給電がありません。 モデルは通常、「スイング」、つまり回転可能な最大直径のワークピースに従って指定されます。 ベッドの長さ、または中心間の距離。 そして発生する馬力。 旋盤を参照してください。

ドリリング、リーマ、タッピング、フライス加工、ボーリングが可能な CNC 工作機械。 通常は自動ツールチェンジャーが付属しています。 自動ツールチェンジャーを参照してください。

回転するカッターに力を加えて金属などを削り取る加工作業。 立型フライス加工では、切削工具が主軸に垂直に取り付けられます。 水平フライス加工では、切削工具はスピンドルまたはアーバーに直接水平に取り付けられます。 水平フライス加工は、さらに従来のフライス加工に分類されます。このフライス加工では、カッターが送り方向と反対に回転し、ワークピースに向かって「上向き」に回転します。 そして、カッターが送り方向に回転する上昇フライス加工、つまりワークピースに向かって「下降」します。 フライス加工には、平面または表面フライス加工、エンドミル加工、正面フライス加工、角度フライス加工、フォームフライス加工、およびプロファイリングが含まれます。

ワークピースの寸法が設定された標準から変化しても許容される最小値と最大値。

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。