Lessen in hoogwaardige bewerking:vergeet de gereedschapshouders niet

Tussen hardmetalen materialen, hoge snelheden en voedingen - en gereedschapsbalancering - zijn gereedschapshouders veel belangrijker voor uw succes bij het bouwen van onderdelen op een hoogwaardige machine dan u misschien denkt. Ontdek waarom.

Dus uw winkel heeft net een nieuw high-performance bewerkingscentrum gekocht. Het beschikt over een aantal indrukwekkende specificaties, waaronder een spindel van 20.000 tpm, een ijlgang van 2.400 ipm en bijpassende voedingssnelheden. Het is veel sneller dan al het andere op de vloer. Iedereen geniet van het staccato geluid van spaanders tegen het plaatwerk en het lage gebrom van de spindelmotor diep in een snede.

Er is maar één probleem:bij deze nieuwe en verbeterde hogere spilsnelheden zorgt het gebabbel ervoor dat iedereen op zoek is naar oordopjes. De standtijd van het gereedschap verslechtert. Bij het snijden van de 17-4 PH en Triple 5 titanium ruimtevaartonderdelen die de baas onlangs begon binnen te halen, was het uittrekken van het gereedschap een groot probleem. Het resultaat? De stapels onderdelen die elke dag gemaakt moesten worden van de investering in een HPMC komen gewoon niet opdagen.

Eerlijk gezegd kunt u deze klachten ook hebben over de oudere, minder capabele bewerkingscentra. In feite zou het in de eerste plaats een van de drijfveren voor een nieuwe machine kunnen zijn geweest. Sorry dat ik u dit moet vertellen, maar het probleem is hoogstwaarschijnlijk dat de houders voor zijfrees en ER-stijl spantangen die u al tientallen jaren gebruikt, niet geschikt zijn voor moderne bewerkingstechnologie.

"Je hebt de gereedschapsmachine die in staat is tot hoge snelheden en voedingen, het snijgereedschap met de nieuwste geometrieën en coatings, en met de gereedschapshouder als interface tussen de twee, waarom zou je hoeken snijden?" zegt Ronald West, senior global product manager bij Kennametal. "Met de huidige bewerkingsmachines die in staat zijn tot hogere snelheden en voedingen, is het vasthouden van gereedschap belangrijker dan ooit geworden om te profiteren van de mogelijkheden van hoogwaardige snijgereedschappen."

Sommige fabrikanten investeren in de machine en de nieuwste gereedschaps- en snijtechnologie, maar het is niet ongebruikelijk dat veel bedrijven een standaard gereedschapshouder gebruiken die niet geschikt is voor het werk. Toch is het een van de belangrijkste elementen in de hedendaagse high-performance omgevingen, vooral in ruimtevaarttoepassingen waar je met geavanceerde materialen werkt, legt West uit.

"Side-lock houders zijn nog steeds prominent aanwezig in de industrie, maar het bewijst de investering in hardmetalen snijgereedschappen die bedrijven nu kopen echt een slechte dienst", zegt West. "De gereedschapshouder moet passen bij het soort krachtige machine dat tegenwoordig wordt gebruikt."

Stop de gereedschapsbeweging, vermijd extra afval, red de levensduur van uw gereedschap

Overweeg het uittrekken van gereedschap. De bewerking van titanium en andere hittebestendige superlegeringen genereert niet alleen hoge snijkrachten in axiale en radiale richting, maar ook in axiale richting, wat kan leiden tot uittrekken van het gereedschap. Het is nog belangrijker om het juiste type gereedschapshouders te gebruiken om gereedschapsstoringen en uitval van onderdelen te voorkomen. Het is misschien niet veel - misschien slechts een paar duizendsten van een inch per keer, maar de kans is groot dat het genoeg is om een ​​aantal zeer dure onderdelen weg te schrapen. Slijp alle groeven en vlakken die je wilt op de schacht van het gereedschap, het zal nog steeds bewegen, hoogstwaarschijnlijk wanneer je het het minst verwacht.

De beste oplossing is een gereedschapshouder die speciaal is ontworpen om uittrekken te voorkomen. Veel leveranciers geven licenties voor de gepatenteerde Safe-Lock-technologie van Haimer. Alles zal de broek verslaan van een traditionele zijvergrendelingshouder terwijl de uitloopkarakteristieken worden verbeterd. Hier is een klein voorbeeld van enkele van de beschikbare oplossingen:

• De CoroChuck 930 hydraulische vingerfreeshouder van Sandvik Coromant gebruikt een tweepuntsmechanisme in "fulcrum"-stijl om beweging te voorkomen.
• Kennametal's HydroForce™ hydraulische spankop voor zwaar frezen claimt een uitzonderlijke rondloop en nauwkeurigheid - en een optionele SAFE-LOCK-mof helpt het uittrekken van moeilijk te bewerken materialen (zoals die worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart- en energie-industrie) te voorkomen.
• /li>
• De Mega Perfect van Big Kaiser accepteert platte vingerfrezen van Weldon, maar zou slip en uittrekken elimineren.

Wilt u het maximale uit uw metaalbewerkingsinspanningen halen? Lees "Hoe u de productiviteit van uw machine kunt maximaliseren met gereedschapshouders."

Bedien de harmonischen, chatter en spil

Je draait gereedschappen sneller dan ooit tevoren, en de slingering waar je al jaren mee leeft, zal zelfs de beste frees snel verslaan. Alsof een slechte standtijd nog niet erg genoeg is, genereert het hogere toerental de harmonischen die leiden tot klapperen, mogelijk gevolgd door spilschade dankzij een ongebalanceerde situatie.

U hebt verschillende opties om deze hogere snelheden, feedchatter en harmonischen te beheren, waaronder:krimpende gereedschapshouder, hydraulische klauwplaten en mechanische klauwplaten . U moet ze allemaal zelf testen, de resultaten documenteren en uw beslissing nemen op basis van de prestaties op uw machines, niet op prijs.

Shrink-Fit Toolholding

Je hebt een krimpmachine nodig en je zult bij elke gereedschapswisseling een extra minuut of twee besteden aan het verwarmen en koelen van de houder, maar veel winkels zweren bij de extreme nauwkeurigheid en inherente balans van het vasthouden van gereedschap met krimppassing. Haimer zegt dat het in totaal minder dan 40 seconden is.

Hydraulische gereedschapshouders en klauwplaten

Hydraulische klauwplaten zijn nauwkeurig, eenvoudig te gebruiken en bieden robuuste gereedschapsopnamemogelijkheden. Kennametal's HydroForce™ wordt bijvoorbeeld gebruikt voor zwaar frezen en claimt drie keer de klemkracht van conventionele hydraulische spankopsystemen en heeft niets meer nodig dan een inbussleutel om te werken. HydroForce-klauwplaten hebben een dempend vermogen dat de standtijd verbetert, vooral bij het bewerken van titanium en andere legeringen voor hoge temperaturen.

Mechanische freesklauwplaten

Schunk, Iscar, Guhring en anderen brengen mechanische klauwplaten op de markt met een nominaal toerental van 20.000 tpm en een uitloop tot 0.0002-inch of beter (net als Sandvik Coromant, Big Kaiser en anderen). Nogmaals, de bediening is eenvoudig, met stijfheid en klemkrachten die veel hoger zijn dan die van de 100 jaar oude Weldon flat.

Over legacy toolholding gesproken, hopelijk is uw nieuwe machine geleverd met een HSK, Capto, KM4X of een vergelijkbare spindel. CAT- en BT-flens zijn prima geschikt voor minder veeleisend werk, maar ploegen door HRSA-materialen of het opduiken van een matrijsholte bij hoge spilsnelheden vereist een moderne spilinterface.

Bij deze machinesnelheden heeft u gereedschapsbalans nodig

De meeste gereedschapsexperts zeggen dat uitgebalanceerde gereedschapshouders een must zijn voor spiltoerentallen van 20.000 tpm of hoger, terwijl anderen suggereren dat de lat lager ligt.

"Als je bewerkingsmachines zo snel laat draaien, meestal meer dan 12.000 tpm, is het aan te raden om altijd het complete systeem (d.w.z. de gereedschapshouder met het snijgereedschap) in evenwicht te brengen", zegt West. “Het verlengt alleen de standtijd en vermindert de spilslijtage … Het is een beetje moeilijker om met een spantang of vingerfreesadapter de balans te behouden vanwege hun ontwerp en vereiste hardware, maar meestal zijn hydraulische klauwplaten en krimppassingsadapters veel gemakkelijker te fijn balanceren voor toepassingen met hoge snelheid.”

Bij 6.000 tpm zul je de onbalans niet zo veel opmerken, merkt West op, maar met de hogere snelheden is de gereedschapsbalans cruciaal - en iets dat verkeerd kan worden begrepen als het over gereedschapshouders gaat.

Om te helpen, is een speciale balanceermachine vereist, evenals extra inspanning tijdens het voorinstellingsproces van het gereedschap. Zorg ervoor dat u vooraf instelt. Voorgebalanceerde gereedschapshouders zijn niet voldoende, aangezien de hele montage, inclusief het snijgereedschap en de retentieknop (voor degenen met CAT- en BT-machines) als één stuk moet worden uitgebalanceerd. Als u deze aanbevelingen opvolgt en routineonderhoud opneemt om de levensduur van het gereedschap te verlengen, vermindert u de uitvaltijd en kunt u betere onderdelen maken.

"Met de juiste gereedschapshouders kunt u prestatieverbeteringen van het werkstuk laten zien", zegt West. "Het is iets dat gemakkelijk over het hoofd wordt gezien, maar een enorm verschil maakt."

Heb je het verschil opgemerkt dat een gereedschapshouder kan maken in een hoogwaardig bewerkingscentrum? Deel uw ervaring.