De nieuwste innovaties op het gebied van gereedschapshouder en werkstukopspanning die u helpen de productiviteit te verhogen

Een verscheidenheid aan nieuwe werkstuk- en gereedschapsophoudsystemen bieden fabrikanten veel opties als het gaat om metaalbewerking. Hier zijn nieuwe systemen die kunnen helpen bij het verbeteren van zowel de kwaliteit van de onderdelen als uw bedrijfsresultaten.

Iedereen die lang genoeg voor een CNC-bewerkingscentrum heeft gestaan, herkent het belang van hoogwaardige snijgereedschappen. Ze weten ook dat, tenzij u deze boren, vingerfrezen en andere frezen aandrijft met een efficiënt gereedschapspad en de juiste voedingen en snelheden, de resultaten minder dan wenselijk zullen zijn.

Helaas accepteren te veel machinisten en programmeurs de status-quo voor de rest van de bewerkingsvergelijking. Ze nemen genoegen met zijvergrendelingshouders die bijvoorbeeld een dodelijke slingering veroorzaken, of doen het met vermoeide machinebankschroeven die beter zouden kunnen dienen als ankers voor vissersboten.

Toegegeven, machinisten zijn vaak overgeleverd aan de mensen in de frontoffice en moeten eventuele nieuwe gereedschapsuitgaven rechtvaardigen. Het goede nieuws is dat deze zware taak geen uitdaging hoeft te zijn. Zelfs een kleine verbetering van de productiviteit of de kwaliteit van onderdelen is vaak genoeg om een ​​ontegensprekelijk argument voor een technologie-investering te creëren, en zoals u in de volgende voorbeelden zult zien, wordt de terugverdientijd doorgaans gemeten in maanden en soms weken, niet in jaren.

Het probleem met gereedschapshouders

Denk aan gereedschapshouders. De Weldon-schacht werd in 1918 uitgevonden door een gereedschapsmaker genaamd Carl Bergstrom nadat hij ontdekte dat zijn andere uitvinding - een vingerfrees met een spiraalvormige fluit van 30 graden - de neiging had om uit te trekken tijdens zware zaagsneden. Bergstrom deed wat elke machinist zou hebben gedaan:hij maalde een klein plat vlak op de schacht van de frees, boorde en tikte een gat in de zijkant van de gereedschapshouder en gebruikte een stelschroef om de frees op zijn plaats te vergrendelen. Probleem opgelost.
 

Een eeuw later is die basisbehoefte aan gereedschap niet veranderd. Het is zelfs nog groter, aangezien machinisten tegenwoordig zwaardere sneden maken en hardere materialen frezen dan Bergstrom zich ooit had kunnen voorstellen. Wat echter is veranderd, is het feit dat spindels tegenwoordig draaien met snelheden tot 100 keer sneller dan de Cincinnatis en Garvins uit de tijd van Bergstrom. Dat betekent dat de relatief hoge mate van rondloop en onbalans waarvoor sidelock-gereedschapshouders bekend staan, enorm wordt versterkt, wat leidt tot een slechte standtijd en een slechte kwaliteit van de onderdelen. Erger nog, een dergelijke onbalans leidt onvermijdelijk tot spilschade, wat gemakkelijk opweegt tegen de bezorgdheid over de investering in nieuwe gereedschapshouders.

Het goede nieuws? Er zijn een handvol uitstekende alternatieven voor Weldon-vingerfrezen en sidelock-gereedschapshouders beschikbaar. Ze zijn allemaal meer gebalanceerd en de meeste bieden een gelijkwaardige of betere weerstand tegen het uittrekken van het gereedschap, en ze zullen zeker de frees- en boorbewerkingen verbeteren, hoe hard u het gereedschap ook duwt.

Hier zijn twee voorbeelden:

Hemelse Hydraulica-gereedschapshouders

Ronald West, senior global productmanager voor gereedschapssystemen bij Kennametal Inc., legt uit dat het bedrijf drie varianten hydraulische gereedschapshouders aanbiedt, samen met verlengstukken en verloophulzen.

Vanwege de hogere grijpkracht beveelt hij de eerste aan, de HydroForce, als de beste keuze voor toepassingen voor het frezen, boren en ruimen van massieve uiteinden, gevolgd door de High-Performance en Slim Lines voor boortoepassingen. Hij raadt ook aan om de grootste boorkopdiameter te kiezen die praktisch is voor de toepassing en deze naar beneden te schuiven om op het gereedschap te passen. Dit verlaagt de gereedschapskosten, verhoogt de grip en maximaliseert de flexibiliteit, terwijl de adapter voor meerdere andere toepassingen in de winkel kan worden gebruikt. "Hoewel alle hydraulische klauwplaten van Kennametal dezelfde kenmerken delen, beschouw ik HydroForce met zijn superieure grijpkracht en nauwkeurigheid als de ultieme gereedschapshouder", zegt hij.

Geen hete lucht:Shrink Fit Toolholding

Brendt Holden is het volledig eens over de noodzaak van goed uitgebalanceerde gereedschapshouders, ongeacht de klemmethode.

De president van Haimer USA, biedt een complete lijn gereedschapsbalanceringsapparatuur, evenals een brede selectie gereedschapshouders, waarvan een groot percentage krimpkous is.

"We zijn de marktleider als het gaat om inductieve krimptechnologie en hebben meer dan 30 modellen krimpmachines", zegt hij, eraan toevoegend dat het krimpproces sterk is veranderd sinds de introductie in de vroege jaren '90. Waar de eerste machines hete lucht gebruikten om de gereedschapshouder te verwarmen en de boring voldoende uitzet om er een gereedschap in te laten vallen, vertrouwt moderne apparatuur voor krimppassing in plaats daarvan op inductieve verwarming, die afhankelijk van de diameter van de gereedschapshouder slechts twee seconden kan zijn. Krimppassing is extreem gebruiksvriendelijk, benadrukt Holden, en biedt een nauwkeurigheid tot op 3 μm (0,0001") of beter, extreem hoge klemkrachten en uitzonderlijke balans. Bovendien kunnen de gereedschapshouders worden uitgerust met RFID-chips voor het volgen van bewerking en gereedschap gegevens voor diegenen die geïnteresseerd zijn in een Industrie 4.0-strategie.

Het is belangrijk op te merken dat Haimer en Kennametal, net als veel andere fabrikanten, ook mechanische gereedschapshouders bieden, zoals ER-spantangen en frezen. Zoals eerder vermeld, is het belangrijk om de beschikbare opties te testen en te evalueren welke het beste werken in uw winkel. Hetzelfde kan gezegd worden voor werkopneemsystemen. Hoewel een hoogwaardige, goed onderhouden machinebankschroef zijn plaats heeft, zijn er snellere, sterkere en nauwkeurigere opties beschikbaar.

Op nul zetten

Een daarvan is afkomstig van Schunk Inc., waar Brad Evans, de teamleider van stationair werkstukopspanning, wijst op de VERO-S-snelwisseltechnologie van de gereedschapmaker. Je kent het misschien als nulpunt.

Het maakt gebruik van een retentieknop die lijkt op die aan het uiteinde van een gereedschapshouder voor een CNC-bewerkingscentrum, die rechtstreeks aan een werkstuk, opspanning of bankschroef kan worden bevestigd. Dit past bij een opspanmechanisme dat op zijn beurt wordt vastgeschroefd aan een op een machine gemonteerde grondplaat. Het systeem biedt een herhaalbaarheid op locatie van <5 μm (0,0002") standaard en 2 μm met een SPG-klempen. Lucht- en handmatige activering zijn beschikbaar, en afhankelijk van de onderdeelgrootte kan zelfs een enkele VERO-S-spankop voldoende zijn om stevig vast te houden een werkstuk. Dat gezegd hebbende, twee of meer heeft de voorkeur, afhankelijk van de grootte. De website van Schunk adverteert met meer dan 1.000 klemvarianten.

Palletkracht

"Het is vrij gebruikelijk om het VERO-S-systeem te gebruiken in palletiseertoepassingen", zegt Evans. “Hier monteer je de bankschroef of het armatuur op een pallet, bevestig je enkele nulpuntsknoppen aan de onderkant van de pallet en klem je het geheel dan gewoon op de tafel met VERO-S. Deze optie is vooral populair bij 5-assige bewerkingscentra. De pallet kan binnen enkele seconden door de operator worden verwisseld, of als de machine een robot heeft, kan het volledig geautomatiseerd worden om werkstukken en/of pallets te verwisselen. Ik ken klanten die een boekenplank van 30 of 40 pallets opzetten en hun 5-assige machines het hele weekend onbeheerd laten draaien. We hebben ook enkele winkels gezien die een RFID-tag aan de pallet bevestigen en deze vervolgens scannen om het onderdeelprogramma en de gereedschapscompensatie-informatie op te halen. Hoe je ze ook gebruikt, zero-point en palletisatie is een enorme tijdsbesparing van zowel setup als cyclustijd.”

De uitdaging aangaan

Iemand die alles weet over 5-assige bewerking is Ray Strickland, vice-president verkoop en marketing bij Raptor Workholding Products Inc.

Het bedrijf staat bekend om zijn brede lijn van zwaluwstaartbevestigingen, stijgbuizen en adapters, allemaal ontworpen met het grote bereik en de compacte footprint die nodig zijn voor 5-assig werk. Strickland zegt dat de grootste vraag de laatste tijd afkomstig is van winkels die meer onderdelen op hun machinetafels willen persen. "Een paar jaar geleden zijn we begonnen met de Raptor 720 Challenge", zegt hij. “Er zijn 30 dagen in een maand en 24 uur per dag, en ons doel was om winkels te helpen hun spindels zo veel mogelijk van die uren draaiende te houden. We hebben nu verschillende klanten die ruim 680 uur per maand draaien.”

Strickland schrijft dit succes toe aan het gebruik van Raptor's gepalletiseerde multi-fixtures. Dankzij het unieke ontwerp kunnen klanten een tiental of meer onderdelen in een 5-assige freesmachine laden en later die dienst of zelfs de volgende dag terugkomen op afgewerkte werkstukken. En dankzij de binnenkort uit te brengen lijn van nulpuntspanproducten van het bedrijf, kunnen operators de hele armatuur in seconden verwisselen. "Het draait allemaal om de machine bezig te houden met het maken van chips terwijl jij er niet bent", zegt hij.

Gebruikt u de nieuwste innovaties op het gebied van gereedschapsopname en werkstukbevestiging?

Nieuwe werkstuk- en gereedschapsophoudsystemen bieden fabrikanten veel opties als het gaat om metaalbewerking.

Deze nieuwe systemen kunnen zowel de kwaliteit van de onderdelen als uw bedrijfsresultaten helpen verbeteren.

Welke adopteer je? Vul onze poll in om uw inzichten te delen.

Welke van de volgende technologieën gebruikt u?

Hoe haalt u het meeste uit de nieuwste gereedschaps- en werkstukopspansystemen? Deel uw mening en inzichten in de onderstaande opmerkingen.