1パスでのねじ切り加工

ワンレボリューションスレッドミルAT-1による人工採取法のシステムに用いられる各種機器の生産性向上

Bob Kress | OSG USA

2014年に設立された Flowco Production Solutions社は、石油およびガス業界向け人工採取法(生産井から原油やガスを地上にくみ上げる方法として自噴採油に対して、各種のくみ上げ機器を用いる採油法)のソリューションを提供しています。同社は人工採取法の設計、製造、設置を専門としています。本社はアメリカ合衆国テキサス州ヒューストンにあり、現在北米に30か所の拠点があります。

Flowco Production Solutions社のテキサス州フォートワースにある生産工場。敷地面積67,000 平方フィート。 2014年に設立されたFlowco Production Solutions社は、石油およびガス業界向け人工採取法のソリューションを提供します。写真提供:Flowco Production Solutions社。

Flowco Production Solutions社は、最高水準の製造品質達成に取り組んでいます。常に、すべての人工採取法のシステムに高性能な部品と機器を使用することで、油井とガス井の生産能力向上と寿命を最大化するよう努めています。

テキサス州フォートワースにある工場では、AISI4130 L80材のフランジとブロックの製造におけるねじ切り加工に大きな課題を抱えていました。ねじサイズ7/8-9 UNC、ねじ立て長さ1.1 inch (27.94 mm) の止り穴の加工で、使用機械はHass VF-5/40 立形マシニングセンタと YCM TV188B 立形マシニングセンタです。

Flowco Production Solutions社は従来、この加工に他社のスレッドミルを使用していましたが、サイクルタイムの長さと工具の欠損という問題を抱えていました。 同社は、生産性向上を求めて工具商社MSC インダストリアル サプライ社のシニア金属加工スペシャリストKenny McClure氏に連絡を取りました。同氏は、オーエスジーに最適工具の提案を求めました。オーエスジーは加工内容の詳細を調査した結果A BrandのワンレボリューションスレッドミルAT-1を提案しました。

AT-1は、高品質なねじ切り加工を実現するために設計された1パス加工を可能にする革新的なスレッドミルです。多くの場合、従来のスレッドミルでは、ねじ山を形成するために複数回のパスが必要です。 AT-1は、2つの特許技術による独自の工具仕様により、1 パスでねじ山を形成することが可能です。1つは右刃左ねじれ溝仕様です。従来の右刃右ねじれ溝のスレッドミルは、刃先から加工を始めるため倒れが発生しやすいのに対し、右刃左ねじれ溝仕様のAT-1は、シャンク部側から加工が始まるため倒れの少ない加工が可能です。もう1つは、エンドミルで適用される不等分割・不等リード溝です。びびり振動が最小限に抑えます。

AT-1は、高品質なねじ切り加工を実現するために設計された1パス加工を可能にする革新的なスレッドミルです。多くの場合、従来のスレッドミルでは、ねじ山を形成するために複数回のパスが必要です。 AT-1は、2つの特許技術による独自の工具仕様により、1 パスでねじ山を形成することが可能です。

他社7/8-9UNC加工用スレッドミルの切削条件は、2,315 min-1 、3.1 ipm(78.74 mm/min) です。パス回数3回が必要で、一つのねじ穴を加工するために合計6分かかっていました。オーエスジーは、AT-1 (EDP.1662502417 外径0.539 inch、刃長 2 inch、溝数5)の試験を依頼しました。AT-1は、2,122 min-1 (91 m/min) 、10.61 ipm (270 mm/min) 、パス回数1回での加工を可能にし、1穴の加工時間は30 秒でした。これは、他社スレッドミルと比べて 12 倍の加工能率です。 この部品生産数は年間わずか120個ですが、加工能率向上により、他社と比べて$10,984のコスト削減が実現しました。

オーエスジーAT-1を活用することで、Flowco Production Solutions社は、人工採取法のシステムに使用される部品と機器の加工時間を大幅に短縮することができます。

この加工能率向上の実現により、様々なねじサイズで AT-1の試験が行われました。Flowco Production Solutions社は、年間3,600個生産される部品に用いられる3/4-10 UNC ねじ加工でも、他社スレッドミルによる欠損トラブルを抱えていました。他社スレッドミルの切削条件は、2,315 min-1、3.148 ipm(80 mm/min)です。 パス回数は4回を必要とし、1つのねじ穴を加工するために合計2分かかっていました。オーエスジーはAT-1(EDP# 1662502117 外径 0.461 inch、刃長 1.7 inch、溝数5) の試験を依頼しました。AT-1も初期テスト中に欠損の問題が発生し、オーエスジーのアプリケーションエンジニアDaniel Dominskiが状況を確認するため加工現場を訪問しました。いくつかの試験を行った後、切削条件が過大であることがわかりました。 AT-1の切削条件を1,864 min-1 (68.5 m/min)、1.8 ipm (45.72 mm/min)に変更した結果、パス回数1回での加工が可能となり、従来の加工時間2分から54秒に短縮できました。AT-1に切り替えることで、約$50,635.41のコスト削減が達成されます。

左から、Flowco Production Solutions社オペレータ Mark Lopez氏、オーエスジー アプリケーション エンジニアDaniel Dominski、オーエスジー 地域セールス マネージャーBob Kress、MSC社 シニア金属加工スペシャリストKenny McClure氏、Flowco Production Solutions社 シニア製造エンジニアRobert Jackson氏、Flowco Production Solutions社 NC プログラマーDustyn Boyd氏。 AT-1の切削試験中に撮影。

AT-1による大幅な加工改善により、Flowco Production Solutions社は現在、生産性を最大化するために工場全体でその他の部品へ追加試験をしています。すでに5つの加工改善を実現しており、その削減コストは$2,407~$50,635の合計$96,547になりました。

「オーエスジーのスレッドミルは、市場で圧倒的に優れています。最も時間のかかるアプリケーションの1つであるねじ切り加工の時間を1穴あたり9分から30秒に短縮できました。信じられないほどのコスト削減です。」と、Flowco Production Solutions社のシニア製造エンジニアである Robert Jackson氏は述べています。

オーエスジーのワンレボリューションスレッドミルAT-1OSG USA、および Flowco Production Solutions社の詳細