Kā apstrādes centriem pareizi izvēlēties instrumentu turētājus?

Precīzijas apstrādes centri apvienojumā ar moderniem griezējinstrumentiem var nodrošināt izcilu metāla griešanas produktivitāti. Kā būtisks saskarnes starp griezējinstrumentiem un darbgaldu vārpstām instrumenta turētājs ir ļoti svarīgs, lai sasniegtu augstu produktivitāti. Tātad, kā izvēlēties, pielietot un uzturēt ražošanas vajadzībām vispiemērotāko instrumentu turētāju?
01 Sagataves faktori, kas ietekmē instrumenta turētāja izvēli
Faktori, kas ietekmē instrumenta turētāja izvēli, ietver apstrādājamās detaļas materiāla apstrādājamību katrā darbībā un pēdējās daļas konfigurāciju, kas var noteikt instrumenta turētāja izmēru, kas nepieciešams, lai sasniegtu konkrētu profilu vai funkciju. Rokturim jābūt pēc iespējas vienkāršākam un viegli lietojamam, lai samazinātu operatora kļūdu iespējamību.
Darbgaldu pamatkomponentiem ir izšķiroša nozīme - ātri darbgaldi ar lineārām vadotnēm pilnībā izmantos instrumentu turētājus, kas paredzēti liela ātruma darbiem, savukārt darbgaldi ar kastes rievām nodrošina atbalstu lielas slodzes apstrādei. Vairāku uzdevumu darbgaldi var vienlaikus pabeigt virpošanas un frēzēšanas/urbšanas procesus.
Varat arī izvēlēties instrumentu turētāju atbilstoši apstrādes stratēģijai. Piemēram, lai palielinātu produktivitāti ātrgaitas griešanas (HSC) procesos vai augstas veiktspējas griešanas (HPC) lietojumos, darbnīcas izvēlēsies dažādus griešanas instrumentus. Pirmais ir saistīts ar seklu griešanas dziļumu HHS, bet otrais koncentrējas uz augstāku metāla noņemšanas ātrumu darbgaldos ar pietiekamu jaudu, bet ierobežotu ātrumu.
Zemāks atkārtojamais radiālais izskrējiens palīdz nodrošināt pastāvīgu instrumenta iesaistīšanos, tādējādi samazinot vibrāciju un palielinot instrumenta kalpošanas laiku. Līdzsvars ir ļoti svarīgs, un augstas kvalitātes instrumentu turētājiem ir jāpanāk precīzs dinamiskais līdzsvars pie G2, 5-25000 apgr./min (1 g. mm). Apstrādes cehs var noteikt instrumentu turētāju sistēmu, kas ekonomiski efektīvi var apmierināt tā ražošanas vajadzības, pamatojoties uz faktisko situāciju vai konsultēties ar instrumentu piegādātāju.
02 Katram roktura veidam jāatbilst īpašām procesa prasībām
Neatkarīgi no tā, vai tas ir vienkāršs sānu fiksēts tips, apvalka tips, termiski saraušanās tips, mehāniskais tips vai hidrauliskais, instrumenta rokturim jāatbilst īpašām procesa prasībām.
Atsperes un maināmas uzmavas ir visbiežāk izmantotās riņķveida instrumentu turētāju metodes. Ekonomiski efektīva ER nodrošina dažādus izmērus un pietiekamu iespīlēšanas spēku, lai panāktu uzticamus vieglus frēzēšanas un urbšanas procesus. Augstas precizitātes ER apvalkotajam instrumentu turētājam ir zems radiālais izskrējiens (<5 µ m at the tool tip) and a symmetrical design that can be balanced for high-speed processes, while the reinforced type can be used for heavy-duty machining. The ER tool holder is easy to quickly convert and can adapt to various tool diameters.
Termiskās izplešanās instrumenta rokturis var nodrošināt spēcīgu saspiešanas spēku, ar 3 pie 3xD μ m koncentriskums un lieliska dinamiskā līdzsvara masa. Kompaktais roktura dizains ļauj viegli piekļūt sarežģītām detaļu funkcijām.
Uzlabotie instrumentu turētāji var veikt vidējas vai lielas slodzes frēzēšanu, bet iespīlēšanas spēks ir atkarīgs no instrumenta turētāja un instrumenta turētāja iekšējā diametra pielaides. Termiskās izplešanās griešanas instrumentiem ir jāiegādājas īpašas sildīšanas ierīces, un apkures/dzesēšanas process prasa vairāk uzstādīšanas laika nekā vienkārša apvalka pārslēgšana.
Mehāniskā frēzēšanas patrona nodrošina spēcīgu iespīlēšanas spēku un augstu radiālo stingrību, izmantojot vairākas adatu rullīšu gultņu rindas. Ar šo konstrukciju var nodrošināt lieljaudas frēzēšanu un ātru instrumentu nomaiņu, taču noplūde var būt lielāka nekā apvalka sistēmai. Mehānisko patronu izmērs parasti ir lielāks nekā cita veida instrumentu turētāju, kas var ierobežot instrumenta spēju sasniegt noteiktas daļas funkcijas.
Salīdzinot ar mehāniskajām patronām, hidrauliskajām patronām, kas izmanto hidraulisko spiedienu, lai radītu saspiešanas spēku, ir mazāk iekšējo komponentu, kā rezultātā tās izskatās salīdzinoši slaidas. Hidrauliskās patronas radiālā izplūde ir salīdzinoši zema, un tā var efektīvi paplašināt caurumus, urbt caurumus un veikt vieglu frēzēšanu ar lielu vārpstas ātrumu, taču tā ir jutīga pret lielām radiālajām slodzēm.
03 vārpsta vai koniskais gals nosaka griezes momenta pārvades spēju un instrumenta izlīdzināšanas precizitāti
Tikpat svarīgi kā griezējinstrumenta nostiprināšana ar instrumenta turētāju ir instrumenta turētāja uzstādīšana uz darbgalda vārpstas. Tradicionālais BT, DIN un CAT instrumentu kāta konuss ir piemērots mazākiem darbgaldiem, taču tas var būt ierobežots ātrgaitas apstrādē. Modeļi, kas saskaras ar instrumenta roktura konusu un gala virsmu abās pusēs, var nodrošināt lielāku stingrību un precizitāti, īpaši lielas pārkares gadījumā. Uzticamai lielāka griezes momenta pārraidei ir nepieciešams lielāks konusa izmērs. Piemēram, HSK-E32 instrumentu turētājs nevar aizstāt HSK-A125A lielas slodzes apstrādē.
Roktura konusveida formas izvēle parasti atšķiras atkarībā no reģiona. Vidū-1990 5-ass darbgaldi kļuva arvien populārāki, un tieši šajā periodā Vācijā sāka parādīties HSK. CAT instrumentu turētāji galvenokārt tiek izmantoti Amerikas Savienotajās Valstīs, savukārt Āzijā BT instrumentu turētāji ir ļoti populāri un bieži tiek piedāvāti modeļos ar abpusēju konusa/gala kontaktu.
HSK parasti izmanto 5-ass apstrādei. PSC (Polygonal Clamping System: Capto) un KM savienojumus galvenokārt izmanto daudzuzdevumu darbgaldiem, izmantojot ISO standartus. KM un Capto ir moduļu sistēmas, kas ļauj montēt noteikta garuma instrumentus, apvienojot pagarinājuma vai samazināšanas stieņus. Pieaugot daudzuzdevumu darbgaldu popularitātei, arvien populārāki kļūst instrumentu turētāji, ar kuriem vienā iespīlēšanas procesā var sasniegt tādus apstrādes veidus kā virpošana, frēzēšana un urbšana.
04 Kopsavilkums
Apstrādes darbnīcai ir jāpievērš uzmanība instrumentu turētāju nozīmei apstrādes sistēmā un jāsaprot, kā pareizi saskaņot pareizo instrumentu turētāju ar konkrētiem darbgaldiem, apstrādes stratēģijām un sagatavēm, lai uzlabotu produktivitāti un samazinātu izmaksas.
Nākotnes tehnoloģiskie uzlabojumi vairs neaprobežosies tikai ar pašu rokturi. Programmatūras un RFID tagu izmantošana instrumentu pārvaldībai ir būtisks uz datiem balstītas ražošanas elements, un tā kļūst arvien izplatītāka. Instrumentu turētāju tehnoloģijas attīstība ietver instrumentu turētājus, kas aprīkoti ar sensoriem, kas var reāllaikā uzraudzīt spēku uz instrumenta turētāja. Apkopotie dati ļauj operatoriem apstrādes procesa laikā pielāgot apstrādes parametrus, un tos var pat automātiski pielāgot, izmantojot mākslīgo intelektu (AI), kas savienots ar mašīnas vadības bloku. Šīs tehnoloģijas un citas jaunās tehnoloģijas vēl vairāk palielinās instrumenta turētāja ražošanas ieguldījuma vērtību apstrādes procesā.