High-Tech Toolholding & Werkstukspanning Oplossingen Verhogen Productiviteit & Kwaliteit

Een verscheidenheid aan nieuwe werkstukspannings- en gereedschapshoudingssystemen bieden fabrikanten veel opties bij metaalbewerking. Hier zijn nieuwe systemen die zowel onderdeelkwaliteit als uw bottom line kunnen verbeteren.

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

Helaas accepteren te veel machinisten en programmeurs de status quo op de rest van de bewerkingsvergelijking. Ze gaan akkoord met zijslothouders die gereedschap-dodende uitloop genereren, bijvoorbeeld, of maken doe met vermoeide machinist schroefbanken die beter als anker voor visbotten zouden dienen.

Toegegeven, machinisten zijn vaak aan de genade van de mensen in het frontkantoor en moeten elke nieuwe tooling investering rechtvaardigen. Het goede nieuws is dat deze lastige taak niet uitdagend hoeft te zijn. Zelfs een kleine verbetering in productiviteit of onderdeelkwaliteit is vaak genoeg om een onweerlegbaar case te creëren voor een technologie-investering, en zoals u zult zien in de volgende voorbeelden, is de payback typisch gemeten in maanden en soms weken, niet jaren.

Het Probleem Met Gereedshouders

Overweeg gereedshouders. De Weldon shank werd uitgevonden in 1918 door een toolmaker genaamd Carl Bergstrom nadat hij ontdekte dat zijn andere uitvinding – een frees met een 30-graden helicale fluit – neigde te onttrekken tijdens zware sneden. Bergstrom deed wat elke machinist zou gedaan hebben: hij slijpte een kleine vlak op de frees's shank, boorde en tapeerde een gat in de zijkant van de gereedshouder en gebruikte een setscrew om de frees op zijn plaats te vergrendelen. Probleem opgelost.

Een eeuw later, die basis gereedshoudingsbehoefte is niet veranderd. In feite, het is nog groter, aangezien machinisten vandaag zwaardere sneden nemen en zwaardere materialen frezen dan Bergstrom zich ooit had kunnen voorstellen. Wat wel veranderd is, is het feit dat spindels vandaag draaien met snelheden tot 100 keer sneller dan de Cincinnatis en Garvins van Bergstrom's dag. Dat betekent dat de relatief hoge hoeveelheid uitloop en onevenwichtigheid waarvoor zijslothouders bekend zijn, sterk geamplificeerd wordt, wat leidt tot slechte standtijd en onderdeelkwaliteit. Erger, dergelijke onevenwichtigheid leidt onvermijdelijk tot spindelschade, wat eenvoudig elke zorgen over nieuwe gereedshouder investering wegen.

Het goede nieuws? Een handvol uitstekende alternatieven voor Weldon vlak frezen en zijslothouders zijn beschikbaar. Alle zijn beter gebalanceerd en de meeste bieden equivalent of betere weerstand tegen gereedschaptrekken, en ze zullen zeker frees- en booroperaties verbeteren ongeacht hoe hard u het gereedschap duwt.

Hier zijn twee voorbeelden:

Hemelse Hydraulica Gereedshouders

Ronald West, senior global product manager voor tooling systems bij Kennametal Inc., legt uit dat het bedrijf drie varianten van hydraulische gereedshouders samen met extensies en reducerhulses aanbiedt.

Vanwege de hogere klemkracht, adviseert hij de eerste van deze – de HydroForce – als de topkeuze voor solid frezen, boren en wrijven toepassingen, gevolgd door de High-Performance en Slim Lines voor boortoepassingen. Hij adviseert ook het selecteren van de grootste klemboor diameter praktisch voor de toepassing en het afhalsen om het gereedschap te passen. Dit verlaagt toolingkosten, verhoogt greep en maximaliseert flexibiliteit terwijl de adapter voor meerdere andere toepassingen in de werkplaats gebruikt kan worden. "Terwijl alle Kennametal hydraulische klemmen dezelfde kenmerken delen, beschouw ik HydroForce met zijn superieure klemkracht en nauwkeurigheid als de ultieme gereedshouder," zegt hij.

Geen Hitte: Shrink Fit Gereedshouding

Brendt Holden is volledig het eens over de noodzaak voor goed gebalanceerde gereedshouders, ongeacht de klemmethode.

De president van Haimer USA, biedt hij een complete lijn van gereedschap balansapparatuur alsook een brede selectie gereedshouders, een groot percentage waarvan shrink-fit is.

"Wij zijn de industrieleider wat inductieve krimptechnologie betreft en hebben meer dan 30 modellen van shrink-fit machines," zegt hij, toevoegend dat het shrink-fit proces sterk veranderd is sinds de introductie in de vroege jaren '90. Waar de eerste machines hete lucht gebruikten om de gereedshouder te verwarmen en de boor voldoende uit te rekken om een gereedschap in te laten zakken, steunt moderne shrink-fit apparatuur op inductieve verwarming, wat afhankelijk van de gereedshouder diameter slechts twee seconden kan duren. Shrink fit is extreem makkelijk te gebruiken, wijst Holden uit, en biedt nauwkeurigheid tot binnen 3 µm (0,0001") of beter, extreem hoge klemkrachten en uitzonderlijke balans. Bovendien kunnen de gereedshouders uitgerust worden met RFID chips voor het traceren van bewerkings- en gereedschapsdata voor geïnteresseerden in een Industrie 4.0 strategie.

Het is belangrijk om te noteren dat Haimer en Kennametal ook mechanische gereedshouders aanbieden zoals ER collet en freesspannen, evenals veel andere fabrikanten. Zoals eerder gezegd, wat belangrijk is, is de beschikbare opties te testen en te evalueren welke het best in uw werkplaats zullen werken. Hetzelfde kan gezegd worden voor werkstukspanningssystemen. Hoewel een hoogwaardige, goed onderhouden machinist schroefbank zijn plaats heeft, zijn er snellere, sterkere en nauwkeurigere opties beschikbaar.

In Op Nul

Eén van deze komt van Schunk Inc., waar stationaire werkstukspanning team lead Brad Evans wijst op de toolmaker's VERO-S quick-change technologie. U kent het misschien als nul-punt.

Het gebruikt een retentieknop die lijkt op die gezien in het staartgedeelte van elke CNC bewerkingscentrum gereedshouder, wat direct aan een werkstuk, fixture of schroefbank bevestigd kan worden. Dit mateert met een klemmechanisme dat op zijn beurt aan een machine-gemonteerde basisplaat gebolt wordt. Het systeem biedt locatierepeatbaarheid van < 5 µm (0,0002") standaard en 2 µm met een SPG klempen. Lucht- en handmatige activatie zijn beschikbaar, en afhankelijk van de onderdeelgrootte, kan zelfs een enkele VERO-S klem voldoende zijn om een werkstuk veilig vast te houden. Dat gezegd hebbende, is twee of meer de voorkeursbenadering, grootte toelatend. De Schunk website adverteert meer dan 1.000 klemvarianten.

Pallet Kracht

"Het is redelijk gebruikelijk om het VERO-S systeem in palletiseringsapplicaties te gebruiken," zegt Evans. "Hier zou u de schroefbank of fixture op een pallet monteren, enkele nul-punt knopen aan de onderkant van de pallet bevestigen, en dan het hele ding aan de tafel klemmen met VERO-S. Deze optie is met name populair met 5-as bewerkingscentra. De pallet kan door de operator binnen seconden uitgewezen worden, of als de machine een robot heeft, volledig geautomatiseerd werkstukken en/of pallets wisselen. Ik ken klanten die een boekenplank van 30 of 40 pallets opzetten en hun 5-as machines heel de weekend onbezocht laten draaien. We hebben ook werkplaatsen gezien die een RFID tag aan de pallet bevestigen, deze dan scannen om het onderdeelprogramma en tool offset informatie op te halen. Hoe men ze ook gebruikt, nul-punt en palletisatie is een enorme tijdbesparing van zowel opstel- als cyclus tijd."

De Uitdaging Aanpakken

Iemand die alles weet over 5-as bewerking is Ray Strickland, vicepresident sales en marketing voor Raptor Workholding Products Inc.

Het bedrijf is bekend om zijn brede lijn van dove tail bevestigingen, verhoogingen en adapters, alle ontworpen met de hoge bereik en compacte voetafdruk nodig voor 5-as werk. Strickland zegt dat de grootste vraag van late komt van werkplaatsen die willen meer onderdelen op hun machinetafels knijpen. "Een paar jaar geleden startten we de Raptor 720 Challenge," zegt hij. "Er zijn 30 dagen in een maand en 24 uur per dag, en ons doel was om werkplaatsen te helpen hun spindels zo veel mogelijk van die uren te laten draaien. We hebben nu verschillende klanten die wel meer dan 680 uur per maand aan draaitijd hebben."

Strickland schrijft dit succes toe aan het gebruik van Raptor's gepalletiseerde multi-fixtures. Dankzij het unieke ontwerp, kunnen klanten een dozijn of meer onderdelen in een 5-as freesmachine laden en later die shift of zelfs de volgende dag terugkomen naar voltooide werkstukken. En dankzij het bedrijfs binnenkort te releasen lijn van nul-punt klemproducten, zullen operators in staat zijn de hele fixture in seconden te wisselen. "Het gaat erom de machine bezig te houden met spannen maken terwijl u er niet bent," zegt hij.

Gebruikt U De Meest Recente Toolholding En Workholding Innovaties?

Nieuwe werkstukspannings- en gereedschapshoudingssystemen bieden fabrikanten veel opties bij metaalbewerking.

Deze nieuwe systemen kunnen zowel onderdeelkwaliteit als uw bottom line verbeteren.

Welke neemt u aan? Doe onze poll om uw inzichten te delen.

Welke van de volgende technologieën gebruikt u?

Hoe haalt u het meest uit de nieuwste toolholding en workholding systemen? Deel uw gedachten en inzichten in de reacties hieronder.