Оставаться с проверенным и надежным? Или выбрать что-то новое?
Многие мастерские придерживаются традиционных, недорогих систем инструментов. Цанги ER и плоские шлицы Weldon проверены и надежны; они работают и зарекомендовали себя. В то же время, более новые, передовые технологии обработки, такие как многокоординатные станки, могут работать лучше, если используются новые, передовые (и более дорогие) держатели инструментов.
В результате у бюро трудоустройства появляется больше возможностей выбора, и требуется больше анализа.
«Двумя основными критериями оценки качества системы крепления инструмента являются биение и повторяемость», — сказал Люк Поллок, менеджер по продукции Walter USA LLC, Уокеша, Висконсин. «С этой точки зрения термозажимные и гидравлические держатели относятся к категории «лучших». Они оба надежно контактируют с точно отшлифованным цилиндрическим хвостовиком и обеспечивают минимальное биение и максимальную повторяемость. Системы цанг ER, вероятно, относятся к категории «лучших». С помощью этого типа держателя можно достичь разумного биения и повторяемости. Биение и повторяемость можно улучшить, используя прецизионно отшлифованные цанги. Держатели хвостовиков Weldon обеспечивают наименьший контроль биения, поскольку система использует установочный винт для прижимания хвостовика к одной стороне отверстия держателя инструмента, поэтому он по своей сути вносит некоторое биение в настройку инструмента».
Поллок сказал, что прочность зажима — это еще одно соображение. «Принятие решения с этой точки зрения меняет то, какие держатели мы считаем «лучшими», — сказал он. «Держатель инструмента с хвостовиком Weldon использует соединение, которое делает невозможным проскальзывание или вытягивание инструмента. Поэтому с этим держателем инструмента мы можем максимально усилить обработку, до пределов применения. Термозажимные и гидравлические держатели также обеспечивают очень хорошую прочность зажима. Однако в определенных обстоятельствах, которые могут включать высокую скорость съема материала или большой контакт между инструментом и обрабатываемым материалом, возможно проскальзывание или вытягивание».
Многое зависит от того, какие приложения задействованы. Дрю Штраухен, исполнительный вице-президент GWS Tool Group, Таварес, Флорида, сказал, что «в общем случае» хорошая категория включает держатели концевых фрез и цанги; лучшая включает высокоточные цанговые патроны и фрезерные патроны; а лучшая включает термозажимные, гидравлические и прессовые посадки.
«Основные характеристики хорошего держателя — это жесткость, прочность захвата, точность биения и балансировка», — сказал он. «Поскольку области применения варьируются от черновой до чистовой обработки, от низкой производительности до высокой производительности и от низких до высоких допусков, важность держателя и его индивидуальных характеристик становится более или менее критичной».
Контроль биения — ключ к сроку службы инструмента и точности
Эдвин Тонн, технический специалист по обучению и обслуживанию компании Horn USA Inc., Франклин, Теннесси, привел примеры приложений для различных категорий.
Гидравлические держатели, сказал он, лучше всего подходят для сверления, высокоскоростной чистовой обработки и развертывания. Термозажим лучше всего подходит для чернового фрезерования, чистового фрезерования, сверления и развертывания; а высокопроизводительные цанговые системы также хороши для чернового фрезерования, чистового фрезерования, сверления и развертывания.
Тонне также описал соображения при выборе вариантов крепления инструмента. Для инструментов для сверления или развертывания, сказал он, биение «является ключом к экономичному сроку службы инструмента и точности размеров». При черновом фрезеровании биение также имеет решающее значение «также как и сила зажима хвостовика. Поскольку крутящий момент, требуемый для крепления инструмента, выше, риск вытягивания больше».
Поллок из Walter сказал: «Важно подобрать правильный тип держателя инструмента для применения. Лучший способ взглянуть на это — рассмотреть, какая характеристика держателя инструмента наиболее важна для применения. Грубые применения в основном выиграют от держателя инструмента с самой высокой прочностью зажима. В чистовых операциях, где целью являются точные допуски и безупречная отделка поверхности, держатели инструмента с минимальным биением и максимальной повторяемостью должны быть первым выбором».
Уравнение для цехов может отличаться. Дэн Дойрон, менеджер по продукции фрезерования в Emuge Corp., Уэст-Бойлстон, Массачусетс, описал соображения при выборе вариантов крепления инструмента для различных типов режущих инструментов.
«Когда я вижу инструмент с плоской кромкой Weldon, это обычно означает, что этот инструмент предназначен для агрессивного фрезерования», — сказал он. «Это не значит, что инструмент нельзя использовать для чистовой обработки, но плоскость Weldon была добавлена к инструменту, чтобы предотвратить вытягивание. Для черновой обработки хорошим выбором является цанга со штифтовым фиксатором. Для обработки трехмерных поверхностей сердечника или полости пресс-формы держатель инструмента марки Emuge FPC обеспечит высокий уровень точности из коробки. Благодаря балансируемому держателю точность повышается без необходимости покупки отдельного держателя».
Часто забывают о необходимости хранения инструментов
Для магазинов по найму вопрос теперь в том, как действовать дальше. Например, когда магазинам по найму следует принять решение об инвестировании ресурсов и двигаться вперед?
«Инструментальное крепление часто упускается из виду, особенно при покупке нового станка», — сказал Дуарон. «Однако, если станок был куплен для увеличения производительности и повышения точности, мастерским следует рассмотреть возможность модернизации стратегии инструментального крепления. Например, использование старых держателей с боковым креплением и ожидание улучшения уровня производительности в конечном итоге обернется разочарованием. Держатель все равно неточен, независимо от того, находится ли он в старом станке или в новом шпинделе станка».
Некоторые соображения зависят от размера цехов. «Самое главное — найти баланс между гибкостью и производительностью», — сказал Алан Миллер, инженер-менеджер и менеджер по продукции BIG Kaiser Precision Tooling Inc., Хоффман Эстейтс, Иллинойс. «Чем больше гибкости у системы, тем меньше производительности она, вероятно, предложит для определенных приложений. В высокопроизводительных средах нужно сосредоточиться на наиболее производительном решении. Когда мы попадаем в очень небольшой диапазон работ, гибкость системы держателей инструментов может превзойти получение максимальной производительности от режущих инструментов».
Когда дело доходит до инвестиций в новые технологии, «это проще сделать с крупными магазинами», — сказал он. «Очень маленькому магазину сложнее отказаться от гибкости».
Несмотря на это, предприятия по изготовлению деталей изучают, оправдывают ли инвестиции в новые технологии затраты на сокращение брака и увеличение срока службы инструмента.
Большая выгода для сверления отверстий
«Основными характеристиками хорошего держателя являются жесткость, прочность захвата, точность биения и балансировка», — сказал Штраухен из GWS. «Инструменты для сверления особенно выигрывают от держателей с более высокой степенью точности биения и балансировки. Концевые фрезы выигрывают от того же, но, как правило, им нужны держатели с дополнительной жесткостью и прочностью захвата, чтобы лучше справляться с радиальными нагрузками и вытягивающими силами, создаваемыми винтовыми концевыми фрезами. Иногда вытягивающие силы таковы, что требуется механическая система крепления, такая как система с боковым замком или системой с безопасным замком».
Руководители говорят, что всякий раз, когда цех вкладывает средства в новый инструмент, следует оценивать инструментальную оснастку. «Если цех вкладывает средства в новые обрабатывающие центры, важно также завершить покупку новой инструментальной оснасткой», — сказал Тонн из Horn USA. «Не имеет экономического смысла получать преимущества в производительности, скажем, за счет более быстрого времени от стружки до стружки, если оно тратится на смену инструмента из-за его низкого срока службы».
Штраухен выразил схожую точку зрения. Когда его спросили, когда мастерской следует рассмотреть возможность модернизации держателя инструмента, он ответил: «Помимо очевидного ответа «всегда», более реалистичный ответ — когда они покупают новый станок. Помимо самих приложений обработки и производительности, более качественные системы держателя инструмента, как правило, обладают лучшими свойствами балансировки и обеспечивают лучшую посадку — например, более точные конусы V-образных фланцев — что максимально продлит срок службы шпинделя. Вы не поставите старые автомобильные диски на новую машину, и вам не следует ставить бывшие в употреблении держатели в совершенно новый шпиндель».
Часть оценки заключается в том, какое влияние новая система крепления инструмента окажет на новые инструменты. Улучшение срока службы инструмента является основной причиной для внесения изменений.
«Вероятно, проще всего увидеть окупаемость инвестиций в улучшение качества системы крепления инструмента — это производительность инструмента», — сказал Поллок из Walter. «Срок службы инструмента — это то, что большинство из нас может контролировать. Увеличение срока службы инструмента с помощью одного инструмента означает больше деталей при той же себестоимости производства. Это означает, что достигается более низкая себестоимость детали».
Кроме того, он сказал, что можно достичь более высоких показателей производительности. «Если учесть нагрузку на станок и оператора, более короткое время цикла оказывает гораздо большее влияние на снижение стоимости детали», — сказал Поллок. «Общая стоимость детали — это довольно надежный способ рассчитать выгоду от улучшенного держателя инструмента».