视频:独特的创新使车轮转动
这段视频包括 Wes Wolfenbarger 和 Gary Mailhiot,他们描述了是什么激发了他们独特的自行车零件的想法,以及他们如何从开发它变成一家生产 100 多种不同零件的国际公司。
当狂热的自行车手和专业自行车机械师 Gary Mailhiot 决定为自行车的底部支架制造他的新设计时,他在一家自行车商店工作,没有任何加工经验。但是,在朋友和未来的商业伙伴 Wes Wolfenbarger 和附近的机床经销商的帮助下,他们解决了困扰自行车行业的轴承过早失效问题。
2013 年,当他的价值 5,000 美元的新型碳纤维自行车出现在自行车商店时,Mailhiot 提出了新的底部支架设计的想法,该自行车带有两个塑料轴承座,可与高端钛合金曲柄组配合使用。知道需要更好的设计后,他想知道一体式铝制配置是否会是更好的选择。
他向在一家机械厂工作的机械工程师 Wolfenbarger 咨询了他对新设计的想法。两人对这一前景感到兴奋,当时在沃尔芬巴格的雇主工作了一个原型。但最终,两人决定在阿肯色州的北小石城建立自己的机械车间,在内部制造五通。)
底部什么?
自行车的底部支架是用于将曲柄组连接到自行车车架的组件,使其能够独立于车架旋转。复合自行车的中轴压入车架外壳,每侧包含两个轴承。
两人决定他们可以用棒料管为两个轴承加工一个薄壁铝制外壳。然后,可以将轴承压入管子的每一端,形成一个整体式支架,提高两个轴承之间的同心度。
幸运的是,Wolfenbarger 与当地的机床经销商 TechMach(阿肯色州罗杰斯)建立了合作关系,当时恰好有一台斗山车床库存。在感受一下机器后
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因为中括号不是通用尺寸,该公司现在制作了大约 100 种其所谓的核心模块的变体。图片来源:BBInfinite
由于经销商的位置,业务合作伙伴决定第一次购买 Doosan Lynx 220 LYA 车削中心,因为它的转速为 6,000 rpm。 Wolfenbarger 解释说,这种高主轴速度对于保持薄壁铝制外壳所需的非常严格的公差至关重要。
Mailhiot 随后在 TechMach 的指导下租用了 1,500 平方英尺的设施。分销商还就电力需求、索具服务和融资公司向业务合作伙伴提供建议。这只是这家名为 BBInfinite 的新创业公司成功冒险的开始。
根据 Wolfenbarger 的说法,该公司以其制造的产品(底部支架)和“无限”而得名,就像“永远旋转”一样,很快就获得了其一体式设计的专利。
问题已解决
Wolfenbarger 解释说,大多数自行车制造商使用由两个轴承组成的两件式底部支架,每个轴承都在自己的外壳中,自行车车架的每一侧都有一个。但是这种设计存在问题,因为当两个轴承中的一个发生移动时(因为两个轴承上的重量不均匀),其中一个轴承的磨损往往比另一个快。
“我们的一体式设计是解决轴承过早失效的绝佳解决方案,因为我们能够更好地控制轴承放置,”Wolfenbarger 解释道。此外,这种设计使自行车制造商或制造商可以轻松地将组件压入自行车车架。
该公司开始为一些高端自行车品牌生产五通。 Wolfenbarger 说,众所周知,有一个品牌的底部支架问题比其他品牌多,因此他们首先专注于向该公司销售。 “我们通过向我们的网站添加新产品来建立目录,”他解释道。 “然后我们会为该产品制作一个新的 YouTube 视频。它只是从那里开始的。”
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斗山 Lynx 220 加工薄壁铝在 6,000 rpm 时的转速,Wolfenbarger 说对于这种精密材料保持严格的公差,这是必要的速度。
由于底部支架不是通用尺寸,该公司现在制造了大约 100 种其所谓的核心模块的变体。直径的变化范围从 1-1¼ 到 2 英寸(36 毫米到 50 毫米)。库存为 3 英尺。长,通常产生大约 8 到 12 个部分。
BBInfinite 的客户群已扩大到包括高端自行车制造商和将自行车放在车库中的 DIY 人员。 “Gary 和我想为这些客户开发一个系统,这样他们就可以自己安装底部支架,”Wolfenbarger 说。 “我们将围绕它创建一个支持结构。”因此,该团队多年来录制了许多包含明确安装说明的 YouTube 视频。该公司还建立了一个网站,并最终使用 Shopify 作为在线商店来销售其产品。
开发有效的加工工艺
凭借该车间的 20 马力 Doosan Lynx 220 LYA 车削中心和 TechMach 对关键性能配件的了解,BBInfinite 证明了可以始终如一地实现加工薄壁铝壳以用于其底部支架组件所需的严格公差。这台车床始终保持 ± 0.00025 的公差,据 Wolfenbarger 称,这对于加工非常薄的铝至关重要,对于一些客户来说,铝的厚度约为 0.02 英寸,表面光洁度很光滑。
Wolfenberger 说,金刚石工具还有助于实现高质量的表面光洁度。在与山特维克可乐满合作完成他以前的工作后
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Wolfenbarger 站在 Doosn Lynx 220 前小批量加工该公司的中轴管。随着自行车行业的蓬勃发展,即使在 COVID-19 大流行期间,BBInfinite 的生意也很好。不过,Wolfenbarger 预测到供应链短缺,因此决定购买最新的斗山车床 Lynx 2100。
加工位置,他已经知道他会选择这个工具来加工车间的铝部件。 “我喜欢认为我们正在建造一辆法拉利——我们不会像追求质量那样追求高产量,”他说。 “因此,我们寻找能够生产高质量零件的最佳工具。”
但是,此外,机床及其附件必须作为一个系统协同工作。 BBInfinite 表示,它在加工中轴时发现了以下选项的正确组合,以提高效率。
- 排屑器: 该公司使用 Hennig(滚筒式)过滤切屑输送机通过有效地将车床产生的细小切屑移出机器来保持机器清洁。这样就无需手动从机器中取出切屑。
- 夹头夹头: 与 BBInfinite 密切合作的 TechMach 销售工程师 Zach Chimarys 表示,Royal Products 的快握收集夹头可最大限度地减少停机时间,同时在加工不同尺寸的零件时更换夹头。此外,他补充说,卡盘具有与机器主轴转速相匹配的高转速等级。
- 截断杆拉拔器: Lynx 220 还配备了带有切断工具的 Royal Products 拉杆器。 Chimarys 解释说,该功能是机器自动化的一种形式,因为它可以加工零件,而无需打开门并手动拉出杆来加工下一个零件,他说。 “他们可以运行 3 或 4 英尺长的铝棒或铝管,并且可以从中取出多个零件,而不会受到操作员的干扰,”他说。
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BBInfinite 的一体式底部支架设计包括一个薄壁铝制外壳,用于两个通常会过早磨损的轴承。轴承被压入外壳管的每一端,提高了两个轴承之间的同心度。
车削完成后,该单元的切断工具将工件从棒材上分离下来。然后,该装置的拉拔器立即抓住棒材并将其拉入到位以进行下一次转动操作。以这种方式组合元素仅使用一个炮塔站。它还消除了将单独的拉拔器分度到位的需要,这将减少循环时间。
- 部分集合: 为了消除因零件掉入传统篮子而造成划痕的可能性,Wolfenbarger 和 Mailhiot 开发了一种环接方法来抓住零件。 Wolfenbarger 将该过程描述为一种用于抓住空心铝管部件的开槽工具。 (想想嘉年华上的“抛环”游戏。)零件被捕获在那里,供操作员在零件完成后收集。
- 集雾器: 对于高转速加工,实施雾气收集器以捕获产生的大量雾气和烟雾至关重要。 Chimarys 说,这家干净的车间之所以能保持清洁,是因为它配备了 LNS Fox WS 2 330 油雾收集器,可以保持地板上的油污和空气清洁。
质量控制使用了正确的软件
虽然他不认为自己是一名机械师,但沃尔芬巴格在商店成立之初就操作了这台车床,因为没有其他人可以这样做。然而,从那以后,该公司聘请了一名机械师来操作这台车床。但 Wolfenbarger 继续在 CAMWorks 中对机器进行离线编程
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Verisurf 绘图软件程序在 BBInfinite 的 Renishaw Equator 上运行300测量系统,提高探针对车间加工的薄壁铝管的公差测量精度。
SolidWorks 使用软件经销商 GoEngineer 的支持团队提供的套件。他发现该软件对用户很友好,因为他可以离线对整个零件进行编程,无需在加工过程中进行干预。他特别喜欢在他的特定机床中提供工具库的插件。从那里,他可以模拟切割零件的工具,并可以微调程序。
Wolfenbarger 说,BBInfinite 非常重视质量控制,因为如果不确保不存在零件尺寸计算错误,业务合作伙伴就会倒闭。
这就是为什么与 Renishaw Equator 300 测量系统一起运行的 Verisurf 测绘软件程序对企业如此有价值的原因。该软件提高了探头在车间加工的薄壁铝管上的公差测量精度。他解释说,这些探头看起来像围绕被测零件的蜘蛛腿,在计算零件尺寸时会接触零件。它使商店能够知道如何调整偏移量以保持尺寸。而当零件需要报废时,BBInfinite 会回收材料。
激光打标和组装
铝管加工后,公司将其外包进行阳极氧化处理。然后,该商店使用 Derek Laser 的光纤激光打标机进行自己的激光打标。机器用二维码标记每个管子,其中包括客户关于如何在自行车上安装底部支架的说明。这些
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内部激光打标机标记每个带有二维码的管子,其中包括有关如何在自行车上安装底部支架的客户说明。
无纸化说明也有助于减少包装材料,并使公司能够在需要时轻松更新其在线说明。
将两个(购买的)轴承压入铝管的两端,这是 BBInfinite 内部组装中轴的最后一步。
进展和建议
该车间仍然只使用其在公司成立之初购买的一台原装 Doosan Lynx 220 来加工铝管。然而,业务合作伙伴此后购买了另一台斗山车床——Lynx 2100——它提供了一个稍大的主轴孔来加工更大的零件。这台较新的机器使车间能够在其内部生产中添加用于不同产品(以前是外包的)的 Delrin 垫片。
拥有适合工作的设备当然是必要的,但 Wolfenbarger 解释说,要创业,立即购买机床并不是必须的。他说,在产品实际生产之前对其进行营销同样重要。
“如果你想开一家机械厂,不要因为买不起机器而不知所措,”他解释道。 “想办法推销自己,想办法建立网站,想办法让人们找到你。所以,当你开始制作产品时,营销就不是你的下一个障碍了。”
BB无限 | bbinfinite.com
DN Solutions(原斗山机床美国)| dn-solutions.com
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