大きなリングを固定する

経済的に困難な時代において、部品メーカーは通常、社内で作業を行う方法がある場合でも、競合他社に仕事を外注することを嫌います。 アクロン (オハイオ) ギア & エンジニアリング社は、1 年前、新型コロナウイルス感染症により社内の作業負荷が大幅に減少したときに、この状況に直面しました。 同社は産業用歯車を含む大型部品の機械加工を専門としており、その仕事に最適な機械が再構築されていたにもかかわらず、4340鋼で作られた0.9メートルトン（1トン）のリングを製造するプロジェクトを引き継ぎたくなかったと述べた。アクロン・ギア＆エンジニアリングのデニス・ミラー氏。

「作業全体にかかる費用は、私たちが自力で作業した場合よりも高かったです」と彼は言い、必要な工具のコストが高かったことを指摘した。 「しかし、もしそれができなかったら、私たちは彼らのビジネスを失っていたかもしれません。 私たちは賭けをしたくなかったのです。」

アクロン ギア & エンジニアリングは、当時は利用できなかった 3,098.8 mm (122 インチ) の能力を持つ最大の立型タレット旋盤を使用して、Juaristi 横型 CNC ボーリング ミルでリングを加工する必要がありましたが、必要な治具がありませんでした。 VTL の代わりにボーリング ミルを使用するには、リングを水平ではなく垂直に保持する必要がありました。3+2 機能を備えたボーリング ミルの能力は、x 軸で 2,997.2 mm (118 インチ)、y 軸で 2,413 mm (95 インチ) です。軸およびスピンドル上で 711.2 mm (28 インチ)。

ミラー氏は解決策を求めて馴染みのワークホールドのサプライヤーに問い合わせましたが、返答はありませんでした。 これ以上待ちきれなかった彼は、クリーブランドにある産業販売会社アトウッド・インダストリーズ社に電話したところ、ニューハンプシャー州センター・オシピーにあるミティー・バイト・プロダクツ社のワークホールディングを勧められた。 Mitee-Bite Products のシニア アプリケーション マネージャーである Michael Witzgall とこの仕事について話し合った結果、T スロット サブプレートに取り付けられるモジュール式の配置が推奨されました。 ワーク保持装置には、最初の作業用に、鈍端のピットブル クランプと大型マルチフィクスチャ ストップを備えた Mitee-Bite Products のヘビー デューティ T スロット クランプが含まれ、その後、内径、外径、端面作業用のモジュラー XYZ Xpansion ピンが使用されました。

「このアプリケーションでは、クランプ圧力による歪みを避けるためにモジュラー設計が不可欠でした」と Mitee-Bite Products のゼネラルマネージャーである David Bishop 氏は述べています。 「大規模な一体型のランでは、エラーの余地はほとんどありません。 この重いリング状部品の歪みを防ぐには、顧客とのしっかりとしたコミュニケーション、広範なブレインストーミング セッション、最適なオプションを推奨する CAD シミュレーション ソフトウェアが必要でした。 リングの直径の中心に T スロット プレートを取り付けることで、すべてのクランプとハード ストップを静止位置に配置し、十分な保持力が得られるまで全方向に均等に少しずつ接触圧力を加えることができます。」

Akron Gear & Engineering では、0.9 トンのリングがボーリングされています。 画像提供：Mitee-Bite Products

Mitee-Bite Products の製品に関する経験が不足していた Miller 氏は、従業員がこの巨大な部品を保持する任務に耐えられるかどうかを心配していました。

「クランプやピンが故障したら、それは私に降りかかることになります。」と彼は言いました。 部品の品質を誇張していないことを祈りながら、部品を販売しているセールスマンを信頼しなければなりません。」

ビショップ氏は、17-4 PH ステンレス鋼で作られた XYZ Xpansion ピンを剪断するには 4,536 kg (10,000 ポンド) 以上の力が必要になると推定しました。

「X、Y、Z 方向の強度不足については心配していませんでした」と彼は言いました。

ミラー氏は、リングの外径は 2,247.9 mm (88.5 インチ)、内径は 1,993.9 mm (78.5 インチ)、厚さは 107.95 mm (4.25 インチ) であると述べました。結局のところ、この部品はアクロン ギア & エンジニアリングの角度よりも高かったことがわかりました。プレートが固定され、上部セクションがクランプされるのを防ぎます。

「上部のクランプされていない領域の機械加工で多くの振動が発生したため、予想よりもかなり時間がかかりました」と彼は述べ、リングを垂直ターニングセンターで機械加工するのに約 1 週間かかったと付け加えた。 「もっと大きな VTL で実行していたら、作業全体を 2 日で完了できたでしょう。」

ミラー氏は、152.4 mm (6 インチ) のフェースミルを 1 回のパスでフェース全体に適用することから作業を開始しました。振動やびびりに対する懸念に加えて、ワークピース材料の表面が表面下よりも硬かったためです。