เครื่องมือความแม่นยำสูง

เครื่องมือความแม่นยำสูงช่วยให้ผู้ผลิตแม่พิมพ์ทำงานได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

บริษัทผู้ผลิตแม่พิมพ์ Fischer Werkzeugbau ทำการกัดขึ้นรูปอิเล็กโทรดในเซลล์การผลิตที่มีทั้งการวัดและการกัดเซาะร่วมกัน เพื่อให้การกัดกราไฟท์ได้ประสิทธิภาพดีขึ้นไปอีกขั้น กระบวนการทั้งหมดทำงานไปพร้อมกับการวิเคราะห์ร่วมกับบริษัท Moldino Tool Engineering เป็นระยะเวลาหลายปี และยังมีการปรับให้เข้ากับการใช้งานในวงกว้างยิ่งขึ้น และผลลัพธ์ที่ได้จากการร่วมกันพัฒนาครั้งนี้ก็คือ มีอัตราป้อนชิ้นงานสูงขึ้นสามเท่า ลดต้นทุนการผลิต และความแม่นยำของมิติรูปทรงที่ดียิ่งขึ้น

ส่วนของการกัดขึ้นรูปอิเล็กโทรดแบบอัตโนมัติในเซลล์การผลิต ผู้ผลิตแม่พิมพ์ Fischer Werkzeug- und Formenbau ได้มีการพัฒนาสู่ระดับขั้นสูง อย่างไรก็ตามยังมีช่องว่างที่ต้องการพัฒนาอยู่เช่นกัน เพื่อให้เกิดข้อผิดพลาดน้อยที่สุดซึ่งเป็นเป้าหมายหลักของ Thomas Brezing หัวหน้าทีมเครื่องกัดของบริษัทในประเทศเยอรมัน 

Higher dimensional accuracy, better surfaces and therefore virtually no more reworking: The example electrode with holder on the zero point clamping station of the coordinate measuring machine.(Source: Contura)

เช่นเดียวกับการตัดเฉือนแบบแข็งส่วนใหญ่ การกัดขึ้นรูปอิเล็กโทรดที่ Fischer เกิดขึ้นในเซลล์การผลิตความยาว 16 เมตร เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ 5 แกน 2 เครื่อง สำหรับการกัดกราไฟท์และการตัดเฉือนเหล็กกล้าแบบแข็ง ทำงานเชื่อมโยงกับเครื่อง EDM แบบไดซิงก์ (die-sinking) 2 เครื่อง พร้อมกับระบบล้างชิ้นส่วน เครื่องวัดพิกัด (the coordinate measuring station) และพื้นที่จัดเก็บผ่านหุ่นยนต์แขนเคลื่อนที่แบบหมุน (articulated-arm robot) ที่นำทางบนรางเชิงเส้น 

ที่ไซต์งาน Horb อิเล็กโทรดเรียกได้ว่าเป็นสิ่งสำคัญต่อการผลิต รวมถึงอิเล็กโทรดสำหรับระบบ EDM แบบภายนอก จะถูกผลิตขึ้นในเซลล์การผลิตนี้ แม้ว่า Fischer ยังจะไม่พอใจกับสถานการณ์ใช้งานจริงในขณะนั้นและถึงแม้จะไม่ได้มีปัญหาใดๆ เกิดขึ้นโดยตรงก็ตามแต่พวกเขามองเห็นศักยภาพในการพัฒนาในดีขึ้นกว่าเก่า: หากมองในอีกด้านจะเห็นได้ว่ามีการสึกหรอสูง ทำให้ต้องซื้อเครื่องใหม่จำนวนมากในแต่ละปี อีกทั้งยังมีความต้องการเวลาในการผลิตที่สั้นลง จุด (Point) ที่มีความละเอียดอ่อนเป็นพิเศษ ซึ่งหมายถึงความแม่นยำของมิติ (Dimensional accuracy) เนื่องจากมีความคลาดเคลื่อนอยู่เสมอภายในซีรีส์ สิ่งเหล่านี้แสดงในเห็นระหว่างการวัดพิกัดในกระบวนการของรูปร่าง (These were revealed during the in-process coordinate measurement of the contour) ทำให้เกิดการทำงานซ้ำ และจะนำไปสู่ถึงค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นตามมา 

The air vents from Fischer automotive systems for the Audi Q3 are a real eye-catcher and also ensure a pleasant climate inside the vehicle.(Source: Fischer)

สำหรับโครงการกราไฟท์ Moldino ใช้การผลิต 50 วิธี (P50) ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นพิเศษภายในบริษัทสำหรับภาคการกัด จุดมุ่งหมายคือการวิเคราะห์กระบวนการกัดที่มีอยู่ร่วมกับลูกค้า เพื่อให้ได้มุมมองและข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับกระบวนการผลิตทั้งหมด แนวทางแบบองค์รวมระบุจุดที่ต้องปรับปรุง สิ่งเหล่านี้สามารถพัฒนาได้อย่างยั่งยืน รวมทั้งบันทึกไว้ในการคำนวณความสามารถในการทำกำไรโดยละเอียด และแสดงให้บริษัทเห็นถึงมูลค่าเพิ่มของการดำเนินการ 

ขั้นตอนแรกในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการคือการวิเคราะห์สถานะจริง: สำหรับจุดประสงค์นี้ ไม่เพียงแต่ต้องการข้อมูลพารามิเตอร์การกัดก่อนหน้า เช่น กลยุทธ์การตัดเฉือน การเลือกเครื่องมือ หรือค่าการตัด จะถูกตรวจสอบสำหรับอิเล็กโทรดที่แตกต่างกัน 4 แบบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งที่ส่งผลต่อโปรแกรม NC ศักยภาพของเครื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พารามิเตอร์เหล่านี้ส่งผลต่อไดนามิกและรันไทม์ของกระบวนการผลิต สังเกตได้ว่ากลยุทธ์และพฤติกรรมการเผื่อ (the allowance behavior) ระหว่างการกัดหยาบไม่สอดคล้องกัน ดังนั้นเครื่องมือเก็บผิวละเอียดจึงต้องใช้วัสดุจำนวนมาก ซึ่งทำให้เกิดปัญหาด้านความแม่นยำของมิติ เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ อัตราการป้อนลดลงมากขึ้นเรื่อยๆ ในพื้นที่ขนาดเล็ก ส่งผลให้ใช้เวลาดำเนินการนานขึ้น 

Feed rate tripled: The example electrode after roughing and finishing of the two left ‘dowel halves’ to final size with the Moldino ball end mill D-EPDB-2004-4.(Source: Moldino)

Fischer และ Moldino ได้ปรับกลยุทธ์ CAM อย่างละเอียดและทดสอบการผสมผสานทอรัส (Torus) และคัตเตอร์บอล (Ball cutter) ต่างๆ ซีรีส์ D-EPDR และ D-EPDB ที่เคลือบด้วยเพชรจากผู้ผลิตเครื่องมือของญี่ปุ่น ในอดีตมีขนาดใหญ่มาก แต่ปัจจุบันใด้มีการพัฒนาให้เล็กลง ด้วยวิธีนี้การ อัตราป้อนจะเพิ่มขึ้นสามเท่าและการสึกหรอลดลง การเพิ่มประสิทธิภาพส่วนหนึ่งยังรวมถึงการตรวจสอบฐานข้อมูลเครื่องมือและการตั้งค่าการจัดระดับเครื่องมือ เนื่องจากตอนนี้ใช้ความยาวที่มีประสิทธิภาพที่สั้นลงสำหรับการเก็บผิวละเอียด จึงมีการโก่งตัวน้อยลง (Less deflection) ความแม่นยำที่มากขึ้น และมิติการเก็บผิวละเอียดที่พัฒนาดีขึ้น สิ่งนี้รับประกันความเสถียรของมิติในระยะยาว 



สิ่งนี้รับประกันความเสถียรของมิติในระยะยาว นอกจากกลยุทธ์การตัดเฉือนที่พัฒนาขึ้นใหม่แล้ว คุณภาพของเครื่องมือ Moldino ที่ใช้แล้วยังมีความสำคัญต่อความสำเร็จของโครงการอีกด้วย ทอรัสเคลือบเพชรและดอกกัดปลายมนของซีรีส์ D-EPD ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการตัดเฉือนกราไฟท์และครอบคลุมช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางกว้างตั้งแต่ 0.1 ถึง 10  มม. จุดเด่นอย่างหนึ่งของโครงการนี้ที่ Fischer คืออัตราป้อนสูงสามารถทำได้ด้วยบอลทูลชนาดเล็ก(Small ball tools) เมื่อตัดเฉือนกราไฟท์ ในการเก็บผิวละเอียด การผลิตเครื่องมือได้เพิ่มอัตราการป้อนขึ้นสามเท่าและยังมีมิติที่แม่นยำยิ่งขึ้น ด้วยอายุการใช้งานของเครื่องมือที่เท่าเดิม Fischer ทำงานได้มากขึ้นสามเท่าด้วยเครื่องมือเพชรของ Moldino 

เวลาที่มีการบันทึกไว้นั้นมีความน่าสนใจเช่นกัน การผลิตก่อนหน้านี้ต้องใช้เวลา 265 นาทีในการกัดขึ้นรูปอิเล็กโทรด ซึ่งตอนนี้ใช้เวลาเพียง 185 นาทีเท่านั้น สิ่งนี้ส่งผลในเชิงบวกต่อต้นทุนการผลิต เนื่องจากทำให้การตัดเฉือนได้จำนวนมากขึ้นขณะที่ใช้เวลาเท่ากันและทำให้ใช้งานเครื่องมือน้อยลง: ก่อนหน้านี้ จำเป็นต้องใช้เครื่องมือ 7 ชิ้นสำหรับการกัดขึ้นรูปอิเล็กโทรด โดยตอนนี้ลดลงเหลือเพียง 4 ชิ้นเท่านั้น วิธีนี้ทำให้ต้นทุนการจัดซื้อลดลง เครื่องมือที่น้อยลงทำให้การตั้งค่าการทำงานใช้เวลาน้อยลงตามมา  “กำลังคนในการตั้งค่า เช่น การตั้งค่าล่วงหน้าและการเปลี่ยนเครื่องมือก็ลดลงเช่นกัน สิ่งนี้ยังส่งผลในด้านดีเมื่อเตรียมพร้อมสำหรับการดำเนินงานแบบไม่มีคนขับในช่วงสุดสัปดาห์ และเพิ่มความสามารถในการทำกำไรของบริษัท Fischer อย่างมีนัยสำคัญ” Thomas Brezing สรุปในเชิงบวก “ด้วยอายุการใช้งานเครื่องมือที่เท่าเดิม แต่สามารถทำงานได้มากขึ้นสามเท่าด้วยเครื่องมือเพชรของ Moldino ดังนั้นเราจึงนำเครื่องมือขนาดเล็กมาใช้งานได้จริง” 

อ้างอิง: https://www.etmm-online.com/precision-tools-bring-mould-maker-up-to-speed-a-1079194/

บทความที่เกี่ยวข้อง: