CNC工作機械のインデックス可能な工具の故障を修復する方法

Oct 15, 2019

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損傷した工具を効率よく高品質で修復するには、高度なCNC工作機械と精密測定機器が不可欠です。昔ながらの手動の工作機械では、インデックス可能な工具を修復するのに十分ではありません。次に、CNC工作機械のインデックス可能な工具の故障を修復する方法。

過去には、切削工具の修理はどんな機械加工工場でもできることでした。これはもはや事実ではありません。刃先交換式刃具の構造がより複雑になり、精度の要件がますます高くなるにつれて、これらの工具を修理するために必要な機械および装置は、通常、新しい工具を作るために必要なものと同じです。その結果、多くの加工工場では、過去のように、古い手動装置で自分の工具を修理することがより困難になりました。手動で修復されたツールは見た目は良いかもしれませんが、必要な切削性能を達成することは困難です。

多くの企業は社内の加工工場を削減し続けており、熟練した加工スタッフが不足しているため、工場内の工具の修理が困難になっています。その結果、厳しく管理された実績のある手順に従ってツールを修復できる専門機関に頼る必要があります。誤ってツールを修復すると、ツールのインデックス作成時間が長くなり、ツールの変更が多くなり、加工コストが増加する可能性があります。これは、加工工場が追求しているものと正反対です。（CNC工作機械の複数のスレッドを加工する方法を参照）

複雑なインデックス可能なツールを「新しい外観」状態に復元するために、多くのツール修理サービス機関は高度なCNC工作機械と自動化機器に投資していますが、すべてのツール修理作業は信頼できる手作業で行うことは、理想的な戦いではないこともあります。

品質問題

工具修理の重要な問題は品質コストです。 CNC工作機械と精密検査機器の購入には多くの設備投資が必要ですが、これらの機器を使用する企業は、より複雑なインデックス可能なツールを「新しい外観」に戻すにはこれらの高度な機器が不可欠であると述べています。

機械加工工場が手作業で工具の修理を試みたが結果が満足できない場合、新しい工具を購入することを選択する場合があります。多くの修理工場は、標準以下の修理品質のために損傷した工具の修理を放棄しており、その結果、数百万ドルの工具費を節約できる可能性を失っています。

ただし、品質保証ツールの修理として精密テストおよび検査機器を使用すると、インデックス可能なツールの寿命を延ばすことができます。特定のプロセス用に設計および製造された特別なツールの場合、破損したツールを修復すると、新しいツールを購入するコストの最大90％を節約できます。さらに、古いツールの修復にかかる時間は新しいツールの作成と提供よりも短いため、多くの場合、多くの時間を節約できます。

インサートホルダーを備えた少数のツールのみが損傷後に修復するのが難しく、他のほとんどのインデックス可能なツールは損傷後に修復できます。ユーザーは多くの場合、ツールを修復できないと思い込みますが、これはそうではないことを知って驚くでしょう。一般的に、修復できないツールとは、ツール全体にひびが入っている、シャンクが曲がっている、またはひどく変形しているツールを指します。ほとんどのインデックス可能なツールは修復でき、元の状態に複数回（ツールの種類と使用状況に応じて2〜5回以上）復元できます。一部の加工工場では、修理ツールサイクルを独自の基準として3回使用しています。

著しい向上

工具メーカーが使用する機械装置は、過去10年間で大幅に改善されました。最新のシャンク技術を備えた高精度のインデックス可能なツールは、修理作業により高い要求を課します。正確な加工制御とより重要な精密工具検査が不可欠です。工具メーカーが選択した鋼の元の完全性を破壊または犠牲にすることなく、工具を完全に修復するには、適切な制御も実装する必要があります。元の工具鋼の完全性を変更すると、精度に関係なく、工具の切削性能が危険にさらされます。工具修理プロセス全体を通して、工具の精度と鋼の完全性を考慮し、管理する必要があります。

インデックス可能なツールの修復は、厳密な精度要件を満たす必要があります。より厳しいワーク公差を考慮すると、修理された工具は、処理されるワークと同等以上の全体的な品質と寸法精度を持つことが重要です。

工作物の公差、工作機械の改修、改修および再製造会社に関しては、工作機械がより高度になるにつれて工作物のサイズと形状の公差がますます厳しくなっているため、工具の精度が最も重要です。今日、多くの加工工場では、切断作業の許容範囲を数十分の一ミリメートルにすることが一般的であり、このレベルの精度は研削によってのみ達成されていました。

通常、工具修理の成功は、ワークピースの品質要件と、修理後にツールが処理しなければならないワークピースの数という2つの重要な変数に依存します。これらの2つの変数のいずれかが要求される場合、加工工場はおそらく、そのインデックス可能なツールを修理するための高度な設備を備えた専門機関を選択する必要があります。

ツール構造を変更する

ツールの構造を変更すると、ツールの修復により多くのコストを節約できます。切削加工の開発動向は、多径プランジフライスカッターなど、処理時間を短縮し、工具交換の回数を減らすことができる多機能複合工具の使用です。複合工具は多くの場合専用の工具であり、新しい工具は標準の単機能工具よりも購入費用が高いため、加工工場はそのような工具の修理に熱心です。

工具修理工のスキルは、使用する機器と同じくらい重要です。ツールは、適切な機械加工および検査機器を適切に使用できる技術的に資格のあるメカニックが修理する必要があります。ただし、CNC工作機械でツールを修復する必要があるかどうかは、ツールの複雑さと修復する必要のあるツールの数によって異なります。

高速スクラップ

バッチサイズ、ツールの複雑さ、メカニックのスキルと経験、これらすべての要因が合わさって、ツールを手動で修復するかCNCマシンで修復するかが決まります。多くの大量の部品は自動化された機器で処理されます。このようなプロセスシステムでは、ツールが故障すると、多数のワークが急速に廃棄されます。プロセスを自動化するほど、プロセスの各コンポーネントの信頼性が高くなります。もちろん、ナイフもこれらのコンポーネントの1つです。技術的な要件を満たさないインデックス可能なツールは、より早く摩耗します。

高生産性の機械加工では、1つのブレードと次のブレードの不規則なまたは一貫性のない切りくず負荷により、標準以下の品質のインデックス可能なツールはより早く故障します。適切に修理されずにツールが正しく動作しない場合、一部のブレードは他のブレードよりも大きな直径をカットし、他のブレードよりも多くの材料が回転ごとに除去されます。リーは次のように指摘しました。「これらの問題はすべてブレードの寿命を短くします。どのプロセスでも、特に高速自動処理では、問題を解決するために必要なダウンタイムはもちろん、ブレードを交換してください。

綿密な計画

最良の結果を得るには、ツールの修復作業を慎重に整理し、ショップシステムの一部にした場合のみです。この計画には、ツールの収集、配布、およびオペレーターのトレーニングが含まれます。

たとえば、大手航空機メーカーは、インデックス可能なツール（ドリル、フライス、工具チャック）の修復プログラムを実装しています。部品メーカーは、工具のコスト削減を最大化するために、すべての修理可能な工具を確実に修理する包括的な計画を立てる必要があります。

ツールを修復する最も重要な理由はお金を節約することですが、ツールを修復するときに追求する最も重要な目標は品質です。一般に、復元されたインデックス可能ツールのコストは、新しいツールを購入するよりも50％〜85％低くなりますが、修復されたツールの切削性能が新しいツールのレベルに達しない場合、このコスト節約は意味がありません。実際、修復されたツールが早期に故障するか、正しいサイズと精度に修復されない場合、最終的なコストは新しいツールを購入するよりも高くなる可能性があります。

リーン修理

世界的な競争と無駄のない生産は、工具修理の2つの主要な原動力です。数年前、摩耗した工具は機械加工工場で廃棄されるのが一般的でしたが、修理は新しい工具を購入する場合に比べてコストを約50％節約できました。工具修理会社の推奨事項を採用してください。修理後、工具は3回リサイクルされます。

工具修理作業を実施するには、まず工場全体をカバーする工具リサイクルシステムを開発する必要があります。工具修理会社は、修理プロセスの実施を促進するためのさまざまなサービスを提供できます。たとえば、ツールのリサイクルビン、出荷用コンテナ、リサイクルツールのオフサイトインベントリ管理を提供できます。工具修理計画を検討している加工工場は、使用する修理機器も慎重に検討する必要があります。

ツールの種類と複雑さによっては、修復したツールにマークを付ける必要がある場合があります。工具修理会社は、修理した工具の品質検査証明書も提供する必要があります。これには、適切な検査機器と治具、および市場にあるさまざまなインデックス可能なツールに関する広範な知識を持つメカニックが必要です。

また、工具修理ワークショップはISO認証に合格し、関連する技術文書や検査手順の管理を含む正確な品質管理を実施できる必要があります。品質が保証された工具修理工場には、洗練された機器、定期的な備品、および訓練されたオペレーターが必要です。ツールの精度要件を理解し、ツール材料の完全性を維持することは、修復プロセスにとって重要です。

検査は、特定のツールの修理にとって特に重要です。たとえば、アメリカの自動車メーカーは、特定の部品を加工するために特別なインデックス可能なツールチャックを使用しています。このインポートされたチャックは高価で、高精度が必要で、新しいチャックを注文するための長いリードタイムがあります。カーバイドツールサービスは、これらのツールチャックの修理プログラムを開発しました。これにより、ユーザーは毎年ツール費用を20万ドル以上節約できます。

すべての工具修理サービスは定石ではありません。過去に機械修理工場で工具修理に関する不愉快な経験があったとしても、潜在的な工具修理サービスプロバイダーへの現地訪問を含む、工具修理作業の実施方法を再度検討してください。高価なインデックス可能なツールはプロセスの成功にとって重要であるため、誰にも委ねることはできません。