जो दुकानें नए बाजारों में विस्तार करने का फैसला करती हैं, वे अक्सर अपने प्रयासों का समर्थन करने के लिए नए मशीनिंग उपकरण जोड़ने या नई मशीनिंग प्रक्रियाओं को अपनाने के लिए प्रेरित होती हैं। ट्रू डाई के मामले में, डीप-ड्रॉ शीट-मेटल-फॉर्मिंग अनुप्रयोगों के लिए सटीक गोल टूलिंग का निर्माण करके अपने उत्पाद की पेशकश में विविधता लाने के लिए उठाए गए कदमों ने इसे हार्ड टर्निंग के लिए एक प्रभावी रणनीति विकसित करने के लिए प्रेरित किया है। इसका लक्ष्य 64 HRC तक की (मुख्य रूप से) कठोर पाउडर धातु गोल टूलिंग के आंतरिक व्यास (ID) और बाहरी व्यास (OD) पीसने की आवश्यकता को समाप्त करना था, जिससे यह उच्च सामग्री हटाने की दर प्राप्त करने में सक्षम हो सके, जबकि सांद्रता, सतह की फिनिश और आयामी सटीकता के मामले में पीसने से जो हासिल हो सकता है, उससे मेल खाता हो। तब से इसने ऐसा किया है, व्यास और त्रिज्या को ±0.0002-इंच की सटीकता के साथ हार्ड-टर्न करने की क्षमता स्थापित की है।

वास्तव में, ज़ीलैंड, मिशिगन की दुकान में हाल ही में जोड़ी गई दो मशीनें टर्निंग सेंटर हैं जिन्हें मुख्य रूप से हार्ड टर्निंग के लिए खरीदा गया था। मिच स्टाहल ट्रू डाई के तकनीकी विशेषज्ञ हैं, जिन्होंने टर्निंग कोऑर्डिनेटर क्रिस मैक्लेरी के साथ मिलकर मशीनिस्टों की एक टीम का नेतृत्व किया और दुकान की हार्ड-टर्निंग रणनीति स्थापित की। संक्षेप में, उनका कहना है कि दुकान का दृष्टिकोण तीन परस्पर जुड़ी अवधारणाओं पर आधारित है: समग्र प्रक्रिया कठोरता स्थापित करना, सही प्रकार के कटिंग टूल को लागू करना और उचित कट डेटा लागू करना।

यहाँ मुख्य शब्द है परस्पर संबद्धता। श्री स्टाहल का कहना है कि इनमें से केवल एक या दो अवधारणाओं को लागू करना कारगर नहीं होगा; प्रभावी हार्ड टर्निंग के लिए सभी को उचित रूप से संबोधित किया जाना चाहिए। उन्होंने कहा, "इस तरह की प्रक्रिया को लागू करते समय छोटी-छोटी बातों पर ध्यान देना भी उतना ही महत्वपूर्ण है।"

सच्चा मरना, जिसे पहले कंटूर टूल एंड इंजीनियरिंग के नाम से जाना जाता था, ने 2015 में उस कंपनी का अधिग्रहण कर लिया था, उसे प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्ड्स और प्रोग्रेसिव डाई सेट की डिजाइनिंग, मशीनिंग और असेंबलिंग में विशेषज्ञता हासिल है। इसके 10,000 वर्ग फुट के परिसर में मशीनिंग उपकरणों की एक विविध श्रृंखला है, जिसमें सीएनसी मिल्स, टर्निंग सेंटर, ग्राइंडिंग मशीन और वायर और सिंकर ईडीएम उपकरण शामिल हैं।

ट्रू डाई के अध्यक्ष ब्रायन ब्राउन कहते हैं कि डीप-ड्रॉ मेटल-फॉर्मिंग उद्योग ने दुकान के लिए एक नए बाजार में विविधता लाने का अवसर प्रस्तुत किया जो अन्य बाजारों के पूरक हैं। श्री ब्राउन कहते हैं, "डीप-ड्रॉ स्टैम्पिंग के अनुप्रयोग की हमारी विशेषज्ञता ने हमें एक टूलिंग आपूर्तिकर्ता के रूप में अद्वितीय स्थान दिलाया, जिससे हम बाजार में ठोस समाधान और उच्च प्रदर्शन करने वाले उपकरण लाने में सक्षम हुए।" "ड्रॉ स्टैम्पिंग के डिजाइन, विकास और उत्पादन में 100 से अधिक वर्षों के संयुक्त अनुभव के साथ, हम उस उद्योग की अनूठी आवश्यकताओं की पूरी समझ के साथ अच्छी तरह से तैयार थे।"

खरीद के समय, कॉन्टूर केवल मोल्ड और डाई का निर्माण कर रहा था। डीप-ड्रॉ स्टैम्पिंग कंपनी के साथ रणनीतिक साझेदारी विकसित करने से दो अतिरिक्त ग्राहक सक्षम हुए, जिससे विविधीकरण और तेजी से विकास का अवसर मिला, शॉप ने श्री ब्राउन द्वारा कहे जाने वाले "विवरण विभाग" की स्थापना करके अपनी पेशकशों को अच्छी तरह से पूरा किया, जो नए और मौजूदा डीप-ड्रॉ उपकरणों और स्वचालित असेंबली उपकरणों के लिए अलग-अलग घटक प्रदान करता है। वास्तव में, विवरण कार्य वर्तमान में शॉप की बिक्री का 50 प्रतिशत प्रतिनिधित्व करता है, और कंपनी ने विवरण बाजार में प्रवेश करने के बाद से दो वर्षों में लगभग 700 प्रतिशत की वृद्धि की है।

इस गोल टूलींग का उपयोग जटिल, प्रगतिशील और डीप-ड्रॉ डाई में किया जाता है, जिसका उपयोग शीट मेटल (आमतौर पर स्टेनलेस स्टील) से घटक (आमतौर पर बेलनाकार) बनाने के लिए किया जाता है, मुख्य रूप से ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए, जैसे ईंधन, ब्रेकिंग और एयरबैग सिस्टम के लिए घटक। श्री ब्राउन कहते हैं, "हमने मूल रूप से मान लिया था कि हमें आवश्यक सहनशीलता प्राप्त करने और गोल टूलींग को पूरा करने के लिए अधिक सक्षम बेलनाकार पीसने वाली मशीन खरीदने की आवश्यकता होगी।" "हालांकि, हार्ड टर्निंग के साथ अपने अनुभव को देखते हुए, श्री स्टाहल ने सुझाव दिया कि हार्ड-टर्निंग प्रक्रिया से आवश्यक सटीकता प्राप्त होगी और उच्च सामग्री हटाने की दरों के कारण पीसने की तुलना में तेज़ थ्रूपुट प्राप्त होगा। इसके अलावा, हम कठोर सामग्रियों में जटिल प्रोफाइल को भी कुशलतापूर्वक बदल सकते हैं जिन्हें पीसने के लिए लागत निषेधात्मक होगी और संभवतः फॉर्म-पीसने के संचालन की आवश्यकता होगी।"

क्योंकि ट्रू डाई एक जॉब शॉप है, इसलिए राउंड टूलिंग के लिए इसके बैच आकार कम हैं (अक्सर एक से छह टुकड़ों तक भिन्न होते हैं), और इसका उत्पाद मिश्रण उच्च है। टूलिंग की लंबाई 20 इंच और व्यास 0.1 से 12 इंच तक हो सकती है, और कई संस्करणों में उच्च लंबाई-से-व्यास अनुपात (एल:डी) होता है।

दुकान मुख्य रूप से पाउडर धातु मिश्र धातुओं के बारस्टॉक से गोल टूलिंग बनाती है, जो विभिन्न धातुओं और मिश्र धातु तत्वों के संयुक्त कणों से बने होते हैं। पाउडर धातु "नुस्खा" को बारस्टॉक के रूप में संपीड़ित किया जाता है जिसे दुकान पहले गर्मी उपचार से पहले अपनी नरम या "हरी" अवस्था में मशीन करती है, जो कठोर घटक बनाने के लिए व्यक्तिगत कणों को एक साथ जोड़ती है। विशिष्ट पाउडर धातु मिश्र धातु के आधार पर, हरे रंग की अवस्था में टूलिंग की कठोरता अनिवार्य रूप से नगण्य होती है और पारंपरिक टर्निंग विधियों का उपयोग करके प्रभावी ढंग से मशीन की जा सकती है। हालाँकि, गर्मी उपचार के बाद, टूलिंग कठोरता 64 HRC तक हो सकती है। दुकान की मशीनों में आम पाउडर धातु स्टील्स में CPM 3V, 9V और 10V, साथ ही M2 और M4 शामिल हैं।

ट्रू डाई आमतौर पर टूलिंग को पहले से सख्त अवस्था में घुमाने के बाद लगभग 0.010 से 0.012 इंच अतिरिक्त स्टॉक छोड़ता है ताकि बाद में हार्ड-टर्निंग पास की अनुमति मिल सके। यह उन भागों पर अधिक स्टॉक छोड़ सकता है जो गर्मी उपचार के बाद बुरी तरह से विकृत हो जाते हैं, जैसे कि वे जिनमें उच्च एल:डी होता है। महत्वपूर्ण वॉरपेज के मामले में, चुनौती आकार सहिष्णुता प्राप्त करने की नहीं, बल्कि सख्त सांद्रता सहिष्णुता प्राप्त करने की होती है। श्री स्टाल कहते हैं, "कभी-कभी विकृत भाग को सीधा करना आकार में लाने से ज़्यादा मुश्किल होता है।"

हार्ड टर्निंग के लिए हाल ही में खरीदे गए दो टर्निंग सेंटर ट्रू डाई हैं मज़ाकक्विक टर्न नेक्सस 250 II मॉडल 12-स्टेशन टर्रेट्स के साथ (दोनों में लाइव-टूलिंग स्टेशन नहीं हैं)। इनमें से पहली मशीन अप्रैल 2016 में खरीदी गई थी और दूसरी उसी साल अगस्त में खरीदी गई थी, और वे उस कठोरता की पेशकश करते हैं जिसकी दुकान को अपनी हार्ड-टर्निंग प्रक्रिया के लिए नींव बनाने की आवश्यकता थी, श्री स्टाहल कहते हैं।

मशीन टूल वितरक के प्रतिनिधि माइक उटर के अनुसार एडी मशीनरी(ग्रैंड रैपिड्स, मिशिगन), जिन्होंने मशीनों को ट्रू डाई को बेचा, उनके एमएक्स हाइब्रिड रोलर गाइड सिस्टम उनकी कठोरता में एक प्रमुख योगदानकर्ता हैं। "रोलर्स बॉल बेयरिंग की तुलना में अधिक सतह संपर्क प्रदान करते हैं, फिर भी स्लाइड की तुलना में कम घर्षण के साथ," वे बताते हैं। "सिस्टम भारी भार क्षमताओं को भी प्रभावी ढंग से संभालता है, क्योंकि रोलर्स के साथ कम लोचदार विरूपण होता है, और वे उच्च स्तर की भिगोना क्षमता प्रदान करते हैं, जो उपकरण के जीवन को बढ़ाता है। इसमें एक एक्स-प्रकार का डिज़ाइन भी है जो भार को चार दिशाओं में कुशलतापूर्वक वितरित करता है- रेडियल (घड़ी की दिशा में और वामावर्त), रिवर्स रेडियल और पार्श्व- और कॉर्नरिंग गति करते समय उलट त्रुटियों को कम करता है।" इसके अलावा, इन मशीनों द्वारा उपयोग किए जाने वाले इंटीग्रल स्पिंडल मोटर को बेल्ट-संचालित स्पिंडल वाली मशीनों की तुलना में भारी-लोड काटने के दौरान बेहतर सांद्रता प्रदान करने के लिए कहा जाता है।

श्री स्टाहल कहते हैं कि हार्ड टर्निंग के दौरान वर्कहोल्डिंग और कटिंग टूल की कठोरता पर विचार करना भी उतना ही महत्वपूर्ण है। पहले वाले को संबोधित करने के लिए, शॉप बारस्टॉक के साथ अधिक सतह-क्षेत्र संपर्क प्रदान करने के लिए जबड़े के बजाय कोलेट का उपयोग करती है। "इसके अलावा, समानांतर क्लैम्पिंग को प्राप्त करना आसान है क्योंकि कोलेट का उपयोग करने से जबड़े में कोई लिफ्ट नहीं होती है," श्री स्टाहल कहते हैं। "सभी मेटिंग सतहें भी साफ होनी चाहिए, जिसमें वर्कपीस, कोलेट और स्पिंडल नाक शामिल हैं।"

ट्रू डाई का उपयोग करता है हार्डिंगFlexC नेक्सस मशीनों (साथ ही दुकान में कई अन्य टर्निंग सेंटर) पर क्विक-चेंज कोलेट सिस्टम लगाया है, जो 0.0004 इंच के भीतर कुल संकेतित रनआउट (TIR) प्रदान करता है। FlexC पारंपरिक जबड़े चक की तुलना में सेटअप और परिवर्तन-समय को भी गति देता है। इस प्रणाली में एक स्पिंडल माउंट असेंबली, कोलेट हेड और ट्रिगर रिलीज के साथ एक मैनुअल रिंच है जिसका उपयोग मशीन के चक के अनक्लैम्प्ड स्थिति में होने पर कोलेट हेड को मैन्युअल रूप से स्थापित या बदलने के लिए किया जाता है।

कोलेट हेड में कठोर स्टील के खंड होते हैं जिन्हें वल्केनाइजेशन प्रक्रिया द्वारा एक साथ जोड़ा जाता है। चूंकि कोई कोलेट शैंक नहीं है, इसलिए कोलेट सेगमेंट स्टॉक के समानांतर रहते हैं। समानांतर क्लैम्पिंग को स्टॉक "पुश बैक" को कम करने के लिए कहा जाता है और पारंपरिक कोलेट के समान ग्रिपिंग क्षमता प्राप्त करने के लिए कम ड्रॉबार बल की आवश्यकता होती है। यह सिस्टम 3.25 इंच तक के बार व्यास को समायोजित कर सकता है, और एक सामान्य फ्लेक्ससी कोलेट हेड में ±0.020 इंच की ग्रिपिंग रेंज होती है जो इसके नाममात्र आकार से छोटी और बड़ी होती है ताकि अलग-अलग आकार के कोलेट में बदलाव किए बिना बारस्टॉक आकार भिन्नता को समायोजित किया जा सके। दुकान 3.25 इंच से बड़े वर्कपीस व्यास के लिए मानक तीन और छह जबड़े वाले चक का उपयोग करती है।

श्री मैक्लेरी बताते हैं कि कटिंग टूल की कठोरता सुनिश्चित करने के लिए, सबसे पहले कटर को उचित टूल सेंटर ऊंचाई पर रखना महत्वपूर्ण है। वे कहते हैं, "सिर्फ़ 0.002 इंच ऑफ-सेंटर होने से चटर और कंपन हो सकता है।" "इसके अलावा, वर्कपीस का व्यास जितना छोटा होगा, टूल सेंटर की ऊंचाई उतनी ही महत्वपूर्ण होगी।" ऐसा इसलिए है क्योंकि, वर्कपीस सेंटर से समान दूरी पर टूल दिए जाने पर, छोटे वर्कपीस व्यास के साथ त्रुटि का अनुपात बढ़ जाता है।

टूल स्टिक-आउट और टूलहोल्डर से ओवरहैंग को भी कम से कम किया जाना चाहिए। आमतौर पर निर्धारण कारक टेलस्टॉक का उपयोग करते समय ओडी टर्निंग के लिए टूल क्लीयरेंस और आईडी बोरिंग करते समय छेद की गहराई होती है। "यदि हैंगआउट के कारण कंपन हो रहा है, तो पहला कदम गति और फ़ीड को संशोधित करना है," श्री मैक्लेरी बताते हैं। "अगला कदम एक अलग कटिंग टूल इंसर्ट नोज़ रेडियस या एज प्रीप पर विचार करना होगा।"

लगभग सभी मामलों में, ट्रू डाई हार्ड टर्निंग के लिए क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड (सीबीएन) कटिंग टूल्स का उपयोग करता है, मुख्य रूप से सुमितोमोदुकान ने पाया है कि बहुत कठोर सामग्रियों के लिए CBN सिरेमिक की तुलना में अधिक समय तक चलता है, अधिक दोहराया जा सकता है और इसे शीतलक के साथ चलाया जा सकता है। इसका नुकसान यह है कि CBN कटर सिरेमिक की तुलना में अधिक महंगे हैं। आम तौर पर, यह निरंतर कट के लिए सुमिबोरोन BNC200 ग्रेड और बाधित कटिंग के लिए BNC300 ग्रेड का उपयोग करता है (लगभग 25 प्रतिशत गोल टूलिंग में बाधित कट होते हैं)। इन इंसर्ट के बारे में कहा जाता है कि वे फ्रैक्चर और वियर रेजिस्टेंस का अच्छा संतुलन प्रदान करते हैं, और इसमें टाइटेनियम एल्युमिनियम नाइट्राइड (TiAlN) कोटिंग होती है।

ट्रू डाई 25 से 80 डिग्री (आमतौर पर नकारात्मक ज्यामिति की विशेषता) और 0.004 से 0.031 इंच तक की नाक त्रिज्या वाले हीरे के आकार के इंसर्ट का उपयोग करता है। ओडी टर्निंग के लिए आमतौर पर 55 डिग्री इंसर्ट का उपयोग किया जाता है, रफिंग ऑपरेशन के लिए 0.030 इंच की नाक त्रिज्या और फिनिशिंग कार्य के लिए 0.015 इंच की नाक त्रिज्या के साथ। भारी बाधित कट के लिए एक मजबूत 80 डिग्री डायमंड इंसर्ट का उपयोग किया जाता है। बोरिंग ऑपरेशन के लिए, दुकान आमतौर पर सकारात्मक ज्यामिति के साथ 80 डिग्री इंसर्ट का उपयोग करती है।

श्री मैक्लेरी कहते हैं कि नकारात्मक या सकारात्मक ज्यामिति वाले इंसर्ट के बीच चयन करते समय कई तरह के समझौते करने पड़ते हैं। "हमने पाया है कि नकारात्मक ज्यामिति वाले इंसर्ट सकारात्मक-ज्यामिति वाले इंसर्ट से ज़्यादा मज़बूत होते हैं और इन्हें पलटकर चार उपयोगी किनारे भी दिए जा सकते हैं," वे बताते हैं। हालाँकि, ये इंसर्ट ज़्यादा कटिंग दबाव बनाते हैं और कम क्लीयरेंस देते हैं। सकारात्मक-ज्यामिति वाला इंसर्ट ज़्यादा आसानी से कटता है और इसमें ज़्यादा क्लीयरेंस होता है, लेकिन यह कमज़ोर कटिंग एज होता है।

कट डेटा के संदर्भ में, ट्रू डाई में हर हार्ड-टर्निंग एप्लिकेशन के लिए कोई निश्चित मान नहीं हैं, क्योंकि यह सामग्री के प्रकार, कठोरता, वर्कपीस एल:डी, कटिंग की स्थिति आदि के आधार पर भिन्न होता है। बहुत कठोर सामग्रियों में भारी बाधित कट के लिए शॉप 150 एसएफएम से लेकर मामूली कठोरता रेटिंग वाली हल्की सामग्रियों में 550 एसएफएम तक चल सकती है।

श्री स्टाहल कहते हैं कि फिनिशिंग ऑपरेशन के लिए दुकान द्वारा उपयोग की जाने वाली कट की सामान्य गहराई (DOC) 0.003 से 0.004 इंच है, भले ही कटिंग टूल प्रतिनिधियों ने सुझाव दिया है कि DOC कम से कम टूल की नाक की त्रिज्या की मात्रा होनी चाहिए। हालाँकि, ट्रू डाई ने पाया है कि, कुछ मामलों में, जैसे कि जब वर्कपीस L:D 20:1 से अधिक होता है, तो गहरे कट का दबाव बहुत अधिक वर्कपीस विक्षेपण का कारण बनता है और अक्सर इसे सहनशीलता बनाए रखने से रोकता है। यह दबाव भाग में तनाव भी डाल सकता है, जिससे यह विकृत हो जाता है।

हीट ट्रीटमेंट के बाद 0.010 से 0.012 इंच स्टॉक को हटाकर, उसी 0.003- या 0.004-इंच DOC पर या उसके आसपास तीन हार्ड टर्निंग पास किए जा सकते हैं। इस तरह, प्रत्येक पास के लिए टूल प्रेशर समान होता है।

श्री स्टाहल बताते हैं, "यदि पिछला भाग विनिर्देश के अनुसार बदल दिया गया है, तो ऑपरेटर को उपकरण को स्टॉक की कुल मात्रा से पीछे ले जाने में सक्षम होना चाहिए, ताकि उपकरण मुश्किल से भाग को छू सके।" "फिर, वर्कपीस को मापने के लिए एक अच्छी सतह प्रस्तुत करने के लिए पहला पास लेना, दूसरा पास लेना और यह सुनिश्चित करने के लिए माप लेना कि ऑपरेशन दोहराया जा रहा है, और फिर वर्कपीस को अंतिम आकार में लाने के लिए अंतिम पास लेना।"

इस विधि का उपयोग करने से दुकान को उपकरण को तब तक धकेलने में सक्षम बनाता है जब तक कि यह दोहराना बंद न कर दे। घिसाव सामान्य और अपेक्षित है, और जब तक इंसर्ट एक दोहराव योग्य मात्रा में घिस रहा है, तब तक इसे प्रबंधित किया जा सकता है। हालाँकि, यदि वर्तमान किनारा दोहरा नहीं रहा है, तो इंसर्ट को बदलना या नए किनारे पर अनुक्रमित करना आवश्यक है।

बाधित कटों को छोड़कर, लगभग सभी मामलों में दुकान शीतलक के साथ चलती है। यह शीतलक का उपयोग चिप्स को फ्लश करने या स्नेहन प्रदान करने के लिए नहीं, बल्कि भाग को ठंडा रखने के लिए करता है। "हम कभी-कभी शीतलक प्रवाह को निष्क्रिय टिप से दूर निर्देशित करेंगे, यहाँ तक कि कुछ मामलों में भाग के विपरीत दिशा में भी," श्री मैक्लेरी कहते हैं। "उच्च कठोरता वाले पाउडर धातु सामग्री कठोर मोड़ के दौरान बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करते हैं, इस हद तक कि गर्मी से थर्मल विस्तार हमारी स्वीकार्य सहनशीलता से अधिक हो सकता है। इसके अलावा, यदि शीतलक का उपयोग नहीं किया जाता है, तो ऑपरेटर को माप से पहले कठोर मोड़ के बाद वर्कपीस को ठंडा करना होगा। शीतलक का उपयोग करने से हम तुरंत एक भाग को मापने में सक्षम होते हैं।" कटिंग एज के थर्मल फ्रैक्चरिंग की संभावना के कारण शॉप बाधित कटों के लिए शीतलक का उपयोग नहीं करती है।

ट्रू डाई की दो क्विकटर्न नेक्सस मशीनों में से एक हार्ड-टर्निंग कार्य के लिए आरक्षित है, जबकि दूसरी का उपयोग कभी-कभी तब किया जाता है जब पारंपरिक टर्निंग के लिए क्षमता की आवश्यकता होती है। वास्तव में, श्री स्टाहल का मानना है कि यदि संभव हो तो हार्ड-टर्निंग प्रक्रियाओं के लिए एक टर्निंग सेंटर को समर्पित करना महत्वपूर्ण है। "यदि आपके पास हार्ड-टर्निंग फिनिशिंग ऑपरेशन के साथ मशीन के शेड्यूल को भरने का काम है, तो उस मशीन को रफ करके क्यों खराब करना है?" वह पूछते हैं। "दीर्घकालिक रूप से, आपके लिए एक मशीन को हार्ड टर्निंग के लिए समर्पित रखना बेहतर है, क्योंकि मेरा मानना है कि इससे मशीन द्वारा उन सटीक ऑपरेशनों को प्रभावी ढंग से करने की अवधि बढ़ जाती है। साथ ही, यह आपको मशीन में सभी उपयुक्त टर्निंग, फेसिंग और बोरिंग टूल सेट अप रखने में सक्षम बनाता है, जो सेटअप को गति देता है। ऐसा कहा जाता है कि, मशीन को हार्ड टर्निंग के लिए समर्पित करना हमेशा व्यावहारिक नहीं होता है, खासकर कम-वॉल्यूम, हाई-मिक्स जॉब शॉप में।"