Einen großen Ring befestigen

Oct 10, 2023

In schwierigen wirtschaftlichen Zeiten sind Teilehersteller in der Regel nicht bereit, einen Auftrag an einen Konkurrenten auszulagern, wenn es eine Möglichkeit gibt, ihn intern zu erledigen. Akron (Ohio) Gear & Engineering Inc. war vor einem Jahr mit dieser Situation konfrontiert, als COVID-19 die Arbeitsbelastung im Unternehmen erheblich reduzierte. Das Unternehmen sei auf die Bearbeitung großer Teile spezialisiert, darunter auch Industriezahnräder, und wolle ein Projekt zur Herstellung eines 0,9-Tonnen-Rings (1 Tonne) aus 4340-Stahl nicht aufgeben, obwohl die am besten geeignete Maschine für diesen Auftrag gerade umgebaut werde, hieß es Dennis Miller von Akron Gear & Engineering.

„Die Kosten für die gesamte Arbeit waren höher, als wenn wir sie ausgelagert hätten“, sagte er und wies auf die hohen Kosten für die erforderlichen Werkzeuge hin. „Aber wenn wir es nicht schaffen würden, hätten wir möglicherweise ihr Geschäft verloren. Wir wollten kein Risiko eingehen.“

Da die größte vertikale Revolverdrehmaschine mit einer Kapazität von 3.098,8 mm (122 Zoll) zu diesem Zeitpunkt nicht verfügbar war, musste Akron Gear & Engineering den Ring auf seinem horizontalen CNC-Bohrwerk Juaristi bearbeiten, verfügte jedoch nicht über die erforderliche Vorrichtung Bei der Verwendung eines Bohrwerks anstelle des VTL musste der Ring vertikal und nicht horizontal gehalten werden. Das Bohrwerk mit 3+2-Fähigkeit hat Kapazitäten von 2.997,2 mm (118 Zoll) auf der x-Achse und 2.413 mm (95 Zoll) auf der y-Achse. Achse und 711,2 mm (28") auf der Spindel.

Miller kontaktierte einen bekannten Spannmittellieferanten, um eine Lösung zu finden, erhielt aber nie eine Antwort. Da er nicht länger warten wollte, rief er den Industriehändler Atwood Industries Inc. in Cleveland an, der ihm Spannmittel von Mitee-Bite Products LLC in Center Ossipee, New Hampshire, empfahl. Nach der Besprechung des Auftrags mit Michael Witzgall, Senior Applications Manager bei Mitee-Bite Products, wurde eine modulare Anordnung auf T-Nut-Unterplatten empfohlen. Zu den Werkstückhaltevorrichtungen gehörten die robusten T-Nuten-Klemmen von Mitee-Bite Products mit Pitbull-Klemmen mit stumpfen Kanten und großen Multivorrichtungsanschlägen für die erste Operation sowie modulare XYZ-Xpansion-Stifte für Innen-, Außen- und Planbearbeitungen.

„Der modulare Aufbau war bei dieser Anwendung von entscheidender Bedeutung, um Verformungen durch den Klemmdruck zu vermeiden“, sagte David Bishop, General Manager von Mitee-Bite Products. „Große, einteilige Auflagen lassen sehr wenig Spielraum für Fehler. Um Verformungen bei diesem schweren, ringförmigen Teil zu verhindern, waren eine solide Kommunikation mit dem Kunden, eine ausführliche Brainstorming-Sitzung und CAD-Simulationssoftware erforderlich, um die besten Optionen zu empfehlen. Montage der T-Nut.“ Die auf dem Ringdurchmesser zentrierten Platten ermöglichen die Platzierung aller Klemmen und Festanschläge in einer statischen Position und die anschließende gleichmäßige Ausübung des Kontaktdrucks in kleinen Schritten in alle Richtungen, bis eine ausreichende Haltekraft erreicht ist.

Bei Akron Gear & Engineering wird ein 0,9 Tonnen schwerer Ring gebohrt. Bild mit freundlicher Genehmigung von Mitee-Bite Products

Da Miller keine Erfahrung mit Produkten von Mitee-Bite Products hatte, machte er sich Sorgen, ob seine Werkstückhalter der Aufgabe gewachsen wären, das massive Teil zu halten.

„Wenn die Klemmen oder Stifte versagen“, sagte er, „ist es meine Schuld. Sie müssen dem Verkäufer vertrauen, der sie Ihnen verkauft, und hoffen, dass er mit der Qualität seiner Teile nicht übertreibt.“

Bishop schätzte, dass mehr als 4.536 kg (10.000 lbs.) Kraft erforderlich wären, um einen XYZ Xpansion-Stift, der aus 17-4 PH-Edelstahl besteht, abzuscheren.

„Wir machten uns keine Sorgen über mangelnde Festigkeit in X-, Y- und Z-Richtung“, sagte er.

Miller sagte, dass der Außendurchmesser des Rings 2.247,9 mm (88,5 Zoll), der Innendurchmesser 1.993,9 mm (78,5 Zoll) und die Dicke 107,95 mm (4,25 Zoll) beträgt. Wie sich herausstellte, war das Teil höher als der Winkel von Akron Gear & Engineering Platten, die ein Einklemmen des Oberteils verhindern.

„Es dauerte viel länger als erwartet, weil die Bearbeitung des nicht eingespannten Bereichs an der Oberseite starke Vibrationen erzeugte“, sagte er und fügte hinzu, dass die Bearbeitung des Rings auf dem vertikalen Drehzentrum etwa eine Woche dauerte. „Wenn wir es auf dem größeren VTL gemacht hätten, hätten wir die gesamte Arbeit in zwei Tagen erledigen können.“

Miller begann mit der Arbeit, indem er einen 152,4 mm (6 Zoll) großen Planfräser anwendete, um die gesamte Fläche in einem Durchgang abzudecken. Zusätzlich zu seinen Bedenken hinsichtlich Vibrationen und Rattern war die Kruste des Werkstückmaterials härter als der Untergrund.

„Ich bin auf einen 4-Zoll-Planfräser (101,6 mm) umgestiegen, um durch die Oberfläche zu kommen“, sagte er. „Sobald ich unter der Kruste war, konnte ich wieder auf einen 6-Zoll-Fräser zurückgreifen.“

Es wird ein Detail der Halterung von Mitee-Bite Products angezeigt, mit der Akron Gear& Engineering einen 0,9 Tonnen schweren Ring hielt. Bild mit freundlicher Genehmigung von Mitee-Bite Products

Miller sagte, dass der größere Planfräser mit einem DOC von 1,524 mm (0,06") und einer Vorschubgeschwindigkeit von 2.286 mm/min (90 ipm) lief, um Vibrationen zu minimieren. Eine 1,83 m (6') lange Bohrstange von Allied Machine & Engineering Corp. mit Zur Endbearbeitung des Außen- und Innendurchmessers wurde eine Einzelschneideplatte verwendet, wobei pro Durchgang ein DOC von 0,508 bis 0,762 mm (0,02 bis 0,03 Zoll) aufgenommen wurde, um die verbleibenden 3,175 mm (0,125 Zoll) Material an beiden Merkmalen zu entfernen.

Er sagte, die T-Nuten-Unterplatten seien flach bearbeitet worden und hätten sowohl am Innen- als auch am Außendurchmesser eine Aussparung, so dass die Bohrstange die Unterplatten nicht berühren könne, wenn die Bohrstange über die Kante käme. Sie wurden an den Winkelplatten angeschraubt oder festgeklemmt, und die Pitbull-Klemmen hielten das Teil im ersten Satz.

„Mit dieser Einrichtung konnte ich eine Fläche fräsen und fertigbearbeiten sowie die Löcher im Teil bohren und reiben“, sagte Miller. „Sobald dieser Vorgang abgeschlossen war, wurde der Ring entfernt und Löcher für die Xpansion-Stifte in die Unterplatten gebohrt und mit Gewinde versehen. Sobald die Stifte festgezogen waren, begann ich mit der zweiten Seite, indem ich die Fläche fräste und dann den Innen- und Außendurchmesser kreisförmig fräste 0,125 Zoll vom Endmaß.

Er sagte, die XYZ Xpansion-Stifte sorgen dafür, dass das Teil frei von Klemmstörungen bleibt.

„Wir können drei Seiten in einem Aufbau bearbeiten“, sagte Miller, „und sparen dadurch eine Menge Rüstzeit, weil wir die Klemmen bewegen und unzählige Male die Bohrung angeben müssen. Das zeigt Ihnen nur, dass Sie nicht die größte Klemme brauchen, um die größeren Teile zu halten.“ ."

Nach Abschluss des Auftrags fragte er den Vertriebsmitarbeiter des ursprünglichen Lieferanten, dass Akron Gear & Engineering darüber nachgedacht habe, warum der Vertriebsmitarbeiter nie geantwortet habe.

„Er hat COVID-19 dafür verantwortlich gemacht“, sagte Miller.

„Was mich wirklich beeindruckt hat, war, wie schnell (Akron Gear & Engineering) den Plan in die Tat umgesetzt hat“, sagte Bishop. „Ein altes Sprichwort sagt: Wer keine Chips macht, verdient kein Geld.“

Vergrößerung eines bereits gebohrten oder entkernten Lochs. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um einen Vorgang, bei dem das zuvor gebohrte Loch mit einem Einspitz-Drehwerkzeug abgerichtet wird. Beim Bohren handelt es sich im Wesentlichen um Innendrehen, bei dem normalerweise ein Einschneidewerkzeug die Innenform formt. Einige Werkzeuge sind mit zwei Schneiden erhältlich, um die Schnittkräfte auszugleichen.

Im Wesentlichen ein freitragender Balken, der ein oder mehrere Schneidwerkzeuge während eines Bohrvorgangs in Position hält. Kann stationär gehalten und axial bewegt werden, während sich das Werkstück darum dreht, oder rotiert und axial bewegt werden, während das Werkstück stationär gehalten wird, oder eine Kombination dieser Aktionen. Installiert auf Fräs-, Bohr- und Bohrmaschinen sowie Drehmaschinen und Bearbeitungszentren.

Vibrationszustand der Maschine, des Werkstücks und des Schneidwerkzeugs. Sobald dieser Zustand auftritt, bleibt er oft von selbst bestehen, bis das Problem behoben ist. Rattern erkennt man daran, dass im Werkstück in regelmäßigen Abständen Linien oder Rillen entstehen. Diese Linien oder Rillen werden durch die Zähne des Fräsers verursacht, wenn diese in das Werkstück hinein und aus diesem heraus vibrieren, und ihr Abstand hängt von der Vibrationsfrequenz ab.

Mikroprozessorbasierte Steuerung für eine Werkzeugmaschine, die die Erstellung oder Änderung von Teilen ermöglicht. Eine programmierte numerische Steuerung aktiviert die Servos und Spindelantriebe der Maschine und steuert die verschiedenen Bearbeitungsvorgänge. Siehe DNC, direkte numerische Steuerung; NC, numerische Steuerung.

Produktdesignfunktionen, die mit Hilfe von Computern und spezieller Software ausgeführt werden.

Fräser zum Schneiden von ebenen Flächen.

Geschwindigkeit der Positionsänderung des Werkzeugs als Ganzes relativ zum Werkstück während des Schneidens.

Flache Oberfläche, die in den Schaft eines Schneidwerkzeugs eingearbeitet ist, um den Halt des Werkzeugs zu verbessern.

Bearbeitung mit mehreren auf einer Welle montierten Fräsern, im Allgemeinen zum gleichzeitigen Schneiden.

Maß, das den Innendurchmesser eines Hohlraums oder Lochs definiert. Siehe OD, Außendurchmesser.

Drehmaschine zum Sägen, Fräsen, Schleifen, Verzahnen, Bohren, Reiben, Aufbohren, Gewindeschneiden, Plandrehen, Anfasen, Nuten, Rändeln, Drehen, Abstechen, Auskegeln, Kegelschneiden sowie Nocken- und Exzenterschneiden als Stufen- und Geradeausdreher. Es gibt sie in verschiedenen Formen, von manuell über halbautomatisch bis hin zu vollautomatisch, wobei die Haupttypen Motordrehmaschinen, Dreh- und Konturdrehmaschinen, Revolverdrehmaschinen und numerisch gesteuerte Drehmaschinen sind. Die Motordrehmaschine besteht aus Spindelstock und Spindel, Reitstock, Bett, Schlitten (komplett mit Schürze) und Querschlitten. Zu den Merkmalen gehören Gang- (Geschwindigkeits-) und Vorschubwählhebel, Werkzeughalter, Verbundauflage, Leitspindel und Umkehrleitspindel, Gewindeschneidrad und Eilganghebel. Zu den speziellen Drehmaschinentypen gehören Durchgangsdrehmaschinen, Nockenwellen- und Kurbelwellendrehmaschinen, Bremstrommel- und Rotormaschinen sowie Spinn- und Pistolenlaufmaschinen. Für Präzisionsarbeiten werden Werkzeug- und Tischdrehmaschinen eingesetzt; erstere für Werkzeug- und Gesenkarbeiten und ähnliche Aufgaben, letztere für kleine Werkstücke (Instrumente, Uhren), normalerweise ohne Kraftvorschub. Modelle werden typischerweise nach ihrem „Schwung“ oder dem Werkstück mit dem größten Durchmesser, das gedreht werden kann, bezeichnet. Bettlänge oder der Abstand zwischen den Mittelpunkten; und PS erzeugt. Siehe Drehmaschine.

Bearbeitungsvorgang, bei dem Metall oder anderes Material durch Krafteinwirkung auf einen rotierenden Fräser entfernt wird. Beim Vertikalfräsen wird das Schneidwerkzeug vertikal auf der Spindel montiert. Beim Horizontalfräsen wird das Schneidwerkzeug horizontal montiert, entweder direkt auf der Spindel oder auf einem Dorn. Das Horizontalfräsen wird weiter in das konventionelle Fräsen unterteilt, bei dem sich der Fräser entgegen der Vorschubrichtung oder „nach oben“ in das Werkstück hinein dreht; und Gleichlauffräsen, bei dem sich der Fräser in Vorschubrichtung oder „nach unten“ in das Werkstück dreht. Zu den Fräsvorgängen gehören Plan- oder Flächenfräsen, Schaftfräsen, Planfräsen, Winkelfräsen, Formfräsen und Profilfräsen.

Betreibt Schaftfräser und auf einem Dorn montierte Fräser. Zu den Merkmalen gehören ein Kopf mit einer Spindel, die die Fräser antreibt; eine Säule, ein Knie und ein Tisch, die für Bewegung in den drei kartesischen Achsen sorgen; und eine Basis, die die Komponenten trägt und die Schneidflüssigkeitspumpe und den Behälter beherbergt. Das Werkstück wird auf dem Tisch montiert und dem rotierenden Fräser oder Schaftfräser zugeführt, um die Frässchritte durchzuführen. Bei Vertikalfräsmaschinen werden Schaftfräser auch über eine auf einer Spindel montierte Pinole in das Werkstück eingezogen. Die Modelle reichen von kleinen manuellen Maschinen bis hin zu großen Bett- und Duplexmühlen. Alle haben eine von drei Grundformen: vertikal, horizontal oder umwandelbar horizontal/vertikal. Vertikale Maschinen können vom Knietyp sein (der Tisch ist auf einem Knie montiert, das angehoben werden kann) oder vom Betttyp (der Tisch ist sicher gestützt und bewegt sich nur horizontal). Im Allgemeinen sind horizontale Maschinen größer und leistungsstärker, während vertikale Maschinen leichter, aber vielseitiger und einfacher einzurichten und zu bedienen sind.

Herstellung eines Produkts in Unterbaugruppen, die den schnellen und einfachen Austausch defekter Baugruppen und die Anpassung des Produkts an verschiedene Zwecke ermöglicht. Siehe austauschbare Teile.

Maß, das den Außendurchmesser eines zylindrischen oder runden Teils definiert. Siehe ID, Innendurchmesser.

Maximale Last, die der Roboter sicher bewältigen kann.

Das Werkstück wird in einem Spannfutter gehalten, auf einer Planscheibe montiert oder zwischen Spitzen befestigt und gedreht, während ein Schneidwerkzeug, normalerweise ein Einschneidewerkzeug, entlang seines Umfangs oder über sein Ende oder seine Fläche in das Werkstück eingeführt wird. Dies erfolgt in Form eines geraden Drehens (Schneiden entlang der Peripherie des Werkstücks); Kegeldrehen (Erzeugung eines Kegels); Stufendrehen (Drehen unterschiedlich großer Durchmesser am gleichen Werkstück); Anfasen (Abschrägen einer Kante oder Schulter); zugewandt (ein Ende abschneiden); Drehgewinde (normalerweise extern, können aber auch intern sein); Schruppen (großer Metallabtrag); und Endbearbeitung (letzte Lichtschnitte). Wird auf Drehmaschinen, Drehzentren, Spannmaschinen, Schraubautomaten und ähnlichen Maschinen durchgeführt.

Der Unterschied zur Motordrehmaschine besteht darin, dass die normale zusammengesetzte Auflage durch schwenkbare Multitool-Revolver ersetzt wird, die auf dem Querschlitten und dem Reitstock montiert sind. Siehe Drehmaschine.

Von Cutting Tool Engineering verfasste Nachrichten wurden von den Herausgebern der Zeitschrift Cutting Tool Engineering verfasst oder bearbeitet. Bei den Berichten handelt es sich um Material, das von externen Autoren an CTE übermittelt und von CTE-Redakteuren hinsichtlich Stil und Genauigkeit bearbeitet wurde.