Osiąganie wysokiej jakości wykończenia powierzchni otworów w częściach silników okrętowych za pomocą składanych wierteł lufowych i wierteł z wymienną głowicą do obróbki krzyżujących się otworów poprzecznych.
Jest to wersja internetowa artykułu opublikowanego w wydaniu Machinery Technology z maja 2024 r.
W ślad za przejściem przemysłu motoryzacyjnego na elektryfikację, sektor morski również zmierza w kierunku dekarbonizacji. Firma Miyahara Manufacturing Co., Ltd. z siedzibą w mieście Tamano w prefekturze Okayama specjalizuje się w obróbce i montażu części do okrętowych silników wysokoprężnych. Mając na uwadze redukcję emisji gazów cieplarnianych, firma nawiązała współpracę z Tungaloy, wiodącym producentem narzędzi, od samego początku swojej masowej produkcji.
Prezes
Hiroaki Miyahara Mr.
Zastępca kierownika działu produkcji
Shota Yamamoto Mr.
Szef sekcji obróbki skrawaniem
Masayuki Shimada Mr.
Dzięki tej współpracy firma Miyahara wdrożyła składane wiertło lufowe Tungaloy „DeepTri-Drill” i wiertło z wymienną głowiczką „DrillMeister”. Narzędzia te, wraz ze wskazówkami ekspertów, umożliwiły firmie Miyahara opracowanie metody obróbki zapewniającej wysoką jakość powierzchni i stabilne operacje. Razem kierują przemysł morski w stronę bardziej ekologicznego horyzontu.
Koncentracja na silnikach okrętowych.
Firma dąży do osiągnięcia pozycji lidera w sektorze silników okrętowych, skupiając się wyłącznie na tej branży, wykonując dotychczas obróbkę części do drukarek i obrabiarek. Obsługuje głównych klientów i poszukuje możliwości współpracy z krajowymi i międzynarodowymi producentami silników okrętowych.
Ich siła tkwi w kompleksowym systemie obsługującym operacje od obróbki skrawaniem po montaż. Dzięki własnej obróbce skrawaniem i zróżnicowanemu wyposażeniu w dwóch fabrykach, w tym około 40 maszynom NC, produkują komponenty od wielkości dłoni po duże części. Dodatkowo, firma oferuje unikalne usługi, takie jak hartowanie i chromowanie proszkowe w celu zwiększenia trwałości części.
Współpraca z producentem narzędzi
W odpowiedzi na przewidywany wzrost popytu na silniki dwupaliwowe, w ciągu ostatnich 1-2 lat firma skoncentrowała swoje wysiłki na produkcji części do tej innowacyjnej technologii. Silniki dwupaliwowe wykorzystują zarówno konwencjonalny olej ciężki, jak i paliwa alternatywne, takie jak gaz ziemny, oferując znaczną redukcję emisji gazów cieplarnianych. Masowa produkcja tych części rozpoczęła się w 2023 r. na zlecenie dużego klienta, co stanowiło kluczowy moment dla firmy. Jednak od samego początku napotkali ogromne wyzwania.
Materiałem obrabianym jest S45C, a blok ma wymiary 400×300×200 mm i posiada skomplikowaną sieć otworów o średnicy od ø4 do 80 mm. Otwory, w tym te o największych średnicach, poprzecinane ukośnymi otworami z wielu kierunków, stanowiły wyzwanie obróbcze o niespotykanej dotąd złożoności. W związku z potrzebą dokładnej obróbki licznych otworów krzyżujących się i nieosiowych, firma poszukiwała zewnętrznej wiedzy specjalistycznej, aby zapewnić płynną produkcję masową.
Uznając potrzebę wyspecjalizowanych możliwości wiercenia, firma zwróciła się do Tungaloy, znanej z doświadczenia w wierceniu głębokich otworów.
Części do dwupaliwowych okrętowych silników wysokoprężnych.
Narzędzia do zaawansowanej obróbki otworów.
Pod kierownictwem firmy Tungaloy, Miyahara Manufacturing przeszła znaczącą transformację w swoim podejściu do narzędzi do obróbki otworów. Tradycyjnie polegali oni na wiertłach HSS do obróbki głębokich otworów ze względu na ich wytrzymałość i odporność na pękanie, niezbędne do stabilnej pracy. Jednak niskie prędkości skrawania wierteł HSS stanowiły wyzwanie w osiąganiu gładkiego wykończenia powierzchni, przy poziomach chropowatości powierzchni sięgających Ra = 3,2 μm, a dokładniejsze Ra = 0,8 μm lub Ra = 0,6 μm okazały się nieosiągalne. Aby temu zaradzić, zwrócono się ku narzędziom z węglików spiekanych, które są w stanie zapewnić prędkość obróbki jak i jakość powierzchni.
Po rygorystycznym prototypowaniu przy użyciu nowo wprowadzonego 5-osiowego centrum obróbczego, Miyahara Manufacturing opracowała stabilną metodę obróbki. Zastosowali dwa kluczowe narzędzia: składane wiertło lufowe „DeepTri-Drill” i wiertło z wymienną głowiczką „DrillMeister”. DeepTri-Drill wyróżnia się wydajnością usuwania wiórów, szybkością obróbki i dokładnością, podczas gdy DrillMeister łączy wydajność skrawania wiertła monolitycznego węglikowego z wygodą szybkiej wymiany głowiczki. DeepTri-Drill poradziło sobie z obróbką głębokich otworów i otworów skrzyżowanych, podczas gdy DrillMeister poradził sobie z innymi zadaniami obróbki otworów, skutecznie rozwiązując kwestie chropowatości powierzchni i zapewniając stabilne operacje.
Utilizing specialized jigs to harness the capabilities of the 5-axis MC
Looking ahead, Miyahara Manufacturing plans to further optimize their processes. They aim to reduce setup times by utilizing specialized jigs and leveraging the capabilities of the 5-axis machining center to process multiple faces simultaneously. Additionally, they are exploring lateral expansion into other parts, recognizing the benefits of exchangeable tools in minimizing human errors and optimizing tool replacement timing through quantitative assessment of wear conditions.
DeepTri-Drill for cross-hole machining with two guide pads connected
Cross-Hole Machining with DeepTri-Drill
Example of Machining Program for Cross-Hole Machining
Video provided by: DMG MORI Precision Boring CO.,LTD.
Encouraging Free Innovation
The success of this endeavor can be attributed to the early involvement of Tungaloy during the initial stages of mass production. Deputy Manager Yamamoto praised the invaluable advice and expertise provided by Tungaloy’s team through their sales representative. He expressed satisfaction with specialized products like the DeepTri-Drill, which enhanced guide pads for cross hole drilling.
In February 2024, as Miyahara Manufacturing celebrated its 100th anniversary under the banner „KEEP THE TOMORROW SHIP,” President Miyahara reaffirmed the company’s dedication to focusing on marine engines while embracing new challenges. Emphasizing a culture of open innovation, President Miyahara encourages all employees to freely explore their interests and pursue innovative ideas.
Miyahara Manufacturing has not only established machining techniques crucial for the decarbonization of the maritime industry but also aims to further invest in equipment to expand their newly acquired technologies. Additionally, they are keen on attracting new customers as they continue their journey towards shaping the future of marine engineering.
Curious about Tungaloy’s Hole Making lineup? Click here to learn more!
