IMTS 2018:Kennametal wordt innovatief met spindelverbindingen

Ga voor al onze verslaggeving van de show naar Better MRO op IMTS 2018.

De verbindingen tussen de machine, het snijgereedschap en de spil:gereedschapshouder

In een conferentiesessie op IMTS gaf Ewald een technische presentatie gericht op het maximaliseren van de productiviteit, met de hoek dat de spindelverbinding de "zwakste schakel" is.

Hoe benut u de mogelijkheden van de huidige machines en combineert u deze met geoptimaliseerde snijgereedschappen om de meeste output te behalen en het meest winstgevend te zijn? Er zijn drie elementen:de bewerkingsmachine, het snijgereedschap en de spilinterface - wat volgens Ewald een over het hoofd gezien aspect is bij het oplossen van productiviteit.

"Je moet de juiste werktuigmachine kiezen en ervoor zorgen dat je het juiste snijgereedschap hebt, en wat we willen benadrukken is wat die twee dingen echt met elkaar verbindt:de spilinterface of de klemming in de spil in die machine", zegt Ewald. . "We zijn echt van mening dat onze klanten, om hun effectiviteit te maximaliseren, aan al deze zaken aandacht moeten besteden."

Dingen om te overwegen:Stijfheid is belangrijk om weerstand te bieden tegen buigen, net als of er lange reikwijdten zijn tussen het onderdeel en het snijgereedschap en of u zware afwerkingsvereisten hebt. Kun je in wezen het metaal verwijderen met het koppel en de pk's van een bepaalde machine? En afhankelijk van wat je snijdt, is er de spilsnelheid die je moet begrijpen, legt Ewald uit.

"Een grote, grote overweging is het materiaal dat wordt gesneden", zegt Ewald. "Een gereedschap dat is ontworpen om titanium te snijden, zal echt heel anders zijn dan het gereedschap dat is ontworpen om gietijzer te snijden."

Een van Kennametals meest recente innovaties is de Harvi Ultra 8X-gereedschapslijn, ontworpen met een gloednieuwe hardmetaalsoort, de KCM40, gericht op bewerking van titanium in de ruimtevaart. Het is een tweezijdige wisselplaat met acht snijkanten.

"De kwaliteit zelf heeft zeer speciale kenmerken met een speciale legering in het onderdeel die ons zeer goede vervormingseigenschappen geeft bij hogere temperaturen, wat je vaak ziet bij titanium omdat het titanium het snijgereedschap heet maakt", zegt Ewald. "Titanium heeft een slechte warmteoverdracht, dus de spanen worden erg heet, dus je hebt een kwaliteit nodig met een zeer goede weerstand tegen thermische vervorming."

De eigenschappen van het snijgereedschap helpen de verspaningssnelheid te verdubbelen en te verdrievoudigen en tegelijkertijd de standtijd van je gereedschap tot 100 procent te verlengen, zegt Ewald.

Balancering van buig- en koppelmogelijkheden in snijtoepassingen

Waarom is weerstand tegen buigen belangrijk bij het snijden van metaal? Sommige verbindingen kunnen een aanzienlijk koppel aan, maar de snijkrachten die nodig zijn om een ​​dergelijk hoog koppel te genereren, zullen ook grote buigmomenten op het gereedschap veroorzaken.

"Als je begint met freesbewerkingen, vooral met langere uitsteeklengtes, hebben veel van de spilverbindingen een behoorlijk ernstige beperking van het buigmoment dat ze kunnen dragen", zegt Ewald. “Dus er zijn veel gevallen waarin je een zeer stijve gereedschapsmachine hebt, een supersnijgereedschap, maar een zwakke spilinterface, dus je zult echt niet dezelfde prestaties op die machine kunnen krijgen dan wanneer je een meer geoptimaliseerde en stabielere spindel.”

De voorbeelden die Ewald gebruikt, zijn gericht op de ruimtevaart, waar de materialen voor het verwijderen van metaal hoogwaardige gereedschappen en machinekracht vereisen. Om koppel en buigmomenten in evenwicht te brengen met de mogelijkheid om "agressieve sneden" te maken, promoot Kennametal zijn KM4X-spindelverbindingssysteem, waarvan het zegt dat het op basis van eigen tests lagere belastingafbuigingsresultaten heeft dan zijn concurrenten.

“Er zit veel wetenschap achter dit ontwerp. … Door de krachtenbundeling die we met het sluitsysteem leveren, krijgen we een mechanisch voordeel dat bijna vijf keer zo groot is”, legt Ewald uit. "Als de machine met 10 pond kracht aan de trekstang trekt, geeft het systeem u door zijn geometrische vooruitgang 50 pond klemkracht."

KM4X is een klemsysteem met voorbelasting en is ontworpen om drie punten van oppervlaktecontact te geven, waaronder twee gebieden op de conus en één op de voorkant van de verbinding. Het eerste contact is op het gebied van de maatdiameter tussen de gereedschapsconus en de spindelconus. Terwijl het gereedschap in de spil wordt getrokken, wordt er contact gemaakt in beide gebieden van de taps toelopende delen - en vanwege de perspassing is er nog steeds geen gezichtscontact.

Bij onafhankelijke statische doorbuigingstests tussen zijn eigen producten (KM4X63 versus HSK63), ontdekte Kennametal dat de KM4X ongeveer 40 procent minder buigt dan zijn HSK-product met dezelfde belasting en bedrijfsomstandigheden, dus dezelfde machine en hetzelfde snijgereedschap. Het ontdekte ook dat het een 50 procent betere oppervlakteafwerking en een 20 procent langere standtijd oplevert.

“Dankzij dit zeer stabiele contact kun je de spindel veel sneller draaien”, zegt Ewald. "En het is ook ontworpen om zeer, zeer efficiënt met koelvloeistof om te gaan."