PCDで最適な深穴加工

Harzgerode工場 で製造されている部品は、アルミダイキャストのクラッチハウジングです。 製造させてました部品は、さまざまな大手自動車メーカーに納入されており、主に 2 リッター エンジンを搭載した車両に搭載されています。 ベルハウジングはトランスミッションをエンジンに接続します。 トランスミッション側はすべてのクラッチ ハウジングで同じですが、もう一方の側は各自動車メーカーのエンジンに適合します。 違いはほとんど小さいため、ベル ハウジングの構造はすべての自動車メーカーで 99% 同一です。

Schlote Harzgerode GmbH社は1 日あたり 4,000 個の部品を生産しています。 現在工場では 80% 以上という非常に高度な自動化が進んでいます。 ハルツゲローデの施設では、120 人の従業員が週 5 日、24 時間体制で働いています。 必要に応じて、生産を週 6 日または 7 日に拡張することができます。

自動車業界全体に言えることですが、部品に対する精度要求は非常に高くなります。 「この部品はアダプターフランジだけでなく、トランスミッションの後部も含まれます。 したがって、ベアリング シートには最高度の精度が必要です」と Schlote社 の作業準備チーム リーダー、Sebastian Swiniarski 氏は説明します。 この部品には公差の異なる多数の穴が必要であるため、1,000 分の 1 ミリメートルの精度で製造する必要があります。

MAPALとSchlote社は、長年にわたる効果的な協力関係を振り返ることができます。MAPALは、PCD フライスカッター (シーリング材を塗布する面の荒面を製造する)、タップドリル、リーマー、多様な穴あけ工具の供給を委託されています。 「当社は、プロセス全体の開発を含む包括的なソリューションをお客様に提供しています」と MAPAL の Schlote 技術顧問、Stefan Frick 氏は述べています。

納品されたツールは注意深く管理されていました。 Harzgerode 工場の稼働以来、潜在的な弱点を見つけて製造を最適化するために分析が継続的に実行されてきました。 この継続的な改善プロセスの中で、Schlote 社と MAPAL は共同して、長年にわたる工具寿命の延長、工具支出の削減、生産量の増加を達成してきました。 量産初期は 1 日あたり最大 3,600 個の部品が生産されていましたが、現在では追加の機械を必要とせずに、 4,500 個の部品製造をするにまで引き上げられました。

最新の最適化には、トランスミッションのギア部に使用されるオイル チャネルの深穴の加工です。 「工具管理システムを使用して、どの工具をどのくらいの頻度で交換する必要があるかを毎月評価しています」と Swiniarski 氏は報告します。 「深穴用のドリルは特にセンシティブです、これらのドリルは比較的コストが高価のため、ツールのコストを削減するために、深穴用のドリルに集中しました。」 切れ味が鈍いドリルでは穴の出口にバリが生じるため、品質面は工具の摩耗にも影響します。

Newデザインの工具は、マパールの標準の超硬ソリッドドリルをベースに、先端に PCD 切刃を挿入しました。 このツールの構造は、超硬チップを備えたコンクリートドリルを彷彿とさせます。 Harzgerode の担当者は、PCD ディープドリルの工具寿命に非常に満足しています。 超硬ソリッドドリルの工具寿命は 2,500 部品を超えると終了しますが、PCD ディープドリルは 15,000 部品まで確実に加工出来ます。 材料のブローホールや鋳造品質の変化など、機械加工の課題には改善の余地があります。 「状況によって、PCD ディープドリルの寿命が 40,000 個に達することもあります。 当然のことながら、私たちはこの長い工具寿命を標準にしたいと考えています」とFrick 氏は強調します。

切削条件は、主軸速度 8,700 rpm、送り 0.3 mm/rev、切削速度 218 m/min における超硬ソリッドドリルの切削条件タと同じです。 新しいドリルの可能性は、工具寿命が大幅に長くなり、その結果工具コストが削減され、プロセスの信頼性が向上することにあります。 工具の交換が減れば、機械のダウンタイムも減ります。

Schlote社ハルツゲローデ工場 での生産には、合計 10 個の製造ラインがあります。 各ラインは、工作機械メーカー SW の 3 台のマシン (W06 ダブルスピンドル マシン 2 台と one6 シングルスピンドル マシン 1 台) で構成されています。 部品は 3 つのクランプ設定で加工され、ダブルスピンドル機械が最初の 2 つの設定を処理し、仕上げは 3 番目の設定で行われます。

Clutch housing manufacturing at the site was planned to last at least eight years with a peak output of 1.1 million parts per year. This peak was surpassed in 2020. Production has been ongoing for five years in the meanwhile with 900,000 parts produced per year.

Due to continuously improved productivity and the lower production quantities, there has been time to address future trends and produce different parts. The factory is already being modified for this purpose. The first of two new projects involves six different parts that Schlote is to produce for a hybrid model of super sports car manufacturer.

In the other project, Schlote’s expertise as a clutch housing manufacturer is once again called for – this time for an electric car. Schlote draws from the trend toward electric mobility by supplying e-cars with transmissions as well. For an innovative model with three gears, the connection between engine and transmission is to be produced in Harzgerode. Half of the factory capacity is currently being converted. The production of parts for combustion engines is to be ramped down to 50 per cent. In future, hybrid cars will account for 10 per cent and purely electric mobility for 40 per cent. Schlote has already produced the first parts for the new projects.