Boost 5-as CNC efficiëntie met snelle quick-change spannoplossingen

Als productiviteit van uw CNC bewerkingsoperatie het doel is, dan moet spannen en fixeren sterk zijn en het moet over de shop heen in verschillende operaties werken. Zie hoe bedrijven output maximaliseren en opstellingen minimaliseren met de juiste quick-change ondersteuningsgereedschappen.

Veel machineshops hebben geïnvesteerd in een 5-as CNC bewerkingscentrum alleen te ontdekken dat extra investering nodig is. Dat is omdat de 6-inch bewerkers schroefbanken die typisch gebruikt worden op de bestaande 3-as freesmachines van de shop – schroefbanken waar veel aannemen dat ze prima zullen werken op hun nieuwe 5-as machine – niet adequate clearance bieden om de bovenkant en zijkanten van een werkstuk te bewerken.

De relatief lage profiel van de schroefbank betekent dat toolhouder interferentie bijna gewaarborgd is, terwijl de rechthoekige vorm vaak niet past op de kleinere, vaak cirkelvormige tafel van een 5-as bewerkingscentrum.

Bovendien zijn de uurtarieven van een 5-as bewerkingscentrum doorgaans veel hoger vergeleken met een 3-as machine, wat opstellingstijdreductie een nog belangrijker doel maakt. Als resultaat is een quick-change spannstrategie bijna een voorwaarde voor 5-as bewerking, tenminste voor die shops die bezorgd zijn over het maximaliseren van hun werktuigmachines volle potentieel. Gelukkig is de kosten van toegewezen 5-as spannen en quick-change positioneringssystemen onbetekenend vergeleken met de prijs van de werktuigmachine. We praten met verschillende spann- en fixatie gereedschappenfabrikanten over de innovatie geprimeerd voor het houden van 5-as CNC machines werkend op optimale niveaus.

Maximaliseer de uren op uw 5-as CNC: Maak spanen, maak geld

"Iedereen in de industrie weet dat als u geen spanen maakt, u geen geld maakt," zegt Ray Strickland, vice president van sales en marketing voor Raptor Workholding Products. "Dit is waarom we de 'Raptor 720 Challenge' startten, een programma dat 5-as bewerkingscentrum eigenaren en operators helpt de volle 720 uren die beschikbaar zijn in een 30-dagen maand te benutten."

Strickland zegt dat Raptor enorm groei heeft gezien de afgelopen twee jaar in de 5-as bewerkingsmarkt, en een aantal van zijn klanten in de luchtvaart- en medische sector zijn heel dicht bij het verslaan van de Raptor 720 Challenge, routinematig 680 uren of meer van spindel-on-time per maand rapportend. Het geheim, merkt hij op, is het gebruik van spannen "ontworpen om volledig voordeel te halen van alles wat een 5-as bewerkingscentrum capabel is van te doen."

Zoals de naam impliceert, gebruikt de "Raptor dovetail fixture" een dovetail-stijl spannmechanisme om een maatwerk, voorgebewerkte oppervlakte op de onderste ⅛-inch van een werkstuk blank te grijpen. Wanneer gemonteerd op een van de cirkelvormige riserblokken van het bedrijf, biedt dit maximale snijgereedschapstoegang tot vijf van de zes kanten van het werkstuk.

Om meer te leren over Raptor dovetail fixtures, bekijk deze video.

Bron: Raptor Workholding Products

Raptor "multi-fixtures" zijn ook beschikbaar, wat bewerkers in staat stelt vier of meer werkstukken in de machine tegelijkertijd te monteren, evenals bewerkbare "pinch blocks" en zelf-centrerende schroefbanken die uitgerust kunnen worden met dovetail of traditionele trap kaken.

"Het Raptor systeem biedt herhaalbaarheid binnen vijf tienden of zo (0,0005 in.), en de verschillende modules kunnen op elkaar gestapeld worden voor extra clearance en verhoogde flexibiliteit," zegt Strickland. "Een module monteren of een werkstuk wisselen is een kwestie van een paar schroeven draaien, dus er is minimaal spann-gerelateerde downtime."

Over het enige andere overweging is het snijden van de dovetails in de werkstuk blanks. Strickland merkt op dat deze operatie niet veel tijd of zelfs een super nauwkeurige werktuigmachine vereist – veel Raptor klanten zullen een knie-frees toe wijden aan blank voorbereiding – en er zijn bedrijven die deze service aanbieden voor een klein bedrag.

"Hoe u het ook aanpakt met het voorbereiden van de blanks, we adviseren sterk dat shops de aanbevelingen op onze website volgen, inclusief het gebruik van onze dovetail frezen, die ontworpen zijn om de hoeken en stralen precies te snijden om onze fixtures te matchen," legt Strickland uit. "Klanten zijn bekend om hun eigen oplossingen te ontwikkelen, vaak resulterend in minder consistente grijp."

Dieper duiken. Leer over alle spannsystemen die in precisieproductie vandaag gebruikt worden in "How Workholding Can Improve Your CNC Lathe Operation."

Vandaag's Spannen: Flexibel en Krachtig – en Ontworpen voor Strak Grijpen

Raptor Workholding Products is niet het enige bedrijf met zijn voeten stevig aan boord van de 5-as bewerkingsbeweging. Brad Evans, team lead voor stationair spannen bij Schunk, zegt dat succes in deze arena spannen vereist dat een balans biedt van rigiditeit en toegankelijkheid, met een compact profiel, hoge spankrachten en een selectie kaken die in staat zijn om het onderdeel veilig en nauwkeurig te grijpen.

Om aan deze behoeften te voldoen, adviseert hij de 5-as versie van het KSC-serie schroefbank van het bedrijf.

"We hebben zelf-centrerende en dual-station modellen beschikbaar," zegt hij. "Allen grijpen op een 3-tot-4-millimeter brede zone langs de onderkant van het werkstuk, en we hebben een optie voor reversibele, gezagde kaken die in het materiaal penetreren, dus er is geen vooraf bewerking nodig."

De schroefbank gebruikt een tong-en-groef constructie om kaakheffing te minimaliseren en is intern afgedicht om contaminatie te voorkomen. Het biedt ook een van de hoogste grijpkrachten beschikbaar voor een schroefbank van deze grootte, volgens Schunk.

Een beetje dieper. Leer van "4 Under-the-Radar Tips for 5-Axis CNC Productivity."

Evans zegt dat de kaken op de KSC schroefbank heel snel uitgewisseld kunnen worden, maar om de opstellingstijd nog verder te reduceren en de flexibiliteit op 5-as bewerkingscentra en door de shop heen significant te verhogen, kan een quick-change palletsysteem ook gebruikt worden.

Met een retentieknop en een passende donut-vormige ontvanger, biedt het "VERO-S" palletsysteem bijvoorbeeld handmatige of automatische activatie, herhaalbaarheid beter dan 0,005 millimeter (0,0002 inch), en is geschikt voor een breed scala aan bewerkingsapplicaties.

Om meer te leren over Schunk's VERO-S palletsysteem, zie het hier in actie.

Bron: Schunk

"De VERO-S is heel flexibel," zegt Evans. "We hebben meerdere maten en configuraties beschikbaar, dus u kunt een enkele VERO-S knop direct aan het werkstuk bevestigen, een paar of meer ervan monteren op een schroefbank, een pallet, een klem – vrijwel overal. Het is nauwkeurig genoeg dat u het spannmechanisme mid-cycle kunt loslaten, het onderdeel naar een CMM kunt brengen om een kenmerk te inspecteren, en het terug in de machine kunt droppen en cycle start indrukken."

De VERO-S kan van een 5-as bewerkingscentrum naar een 3-as naar een draaibank of EDM gaan, allemaal zonder het werkstuk opnieuw te fixeren, volgens Schunk. Het kan ook offline opgezet worden, dus spannwisseling is letterlijk een kwestie van seconden. Gewoon erin droppen en gaan, legt Evans uit.

Hoeveel uren haalt u uit uw 5-as CNC machine? Praat erover in het metalworking forum.