Экономия затрат на обработку титана благодаря спиральным решениям

Когда производственная группа Geospace Technologies нуждалась в увеличении срока службы инструмента и улучшении производительности фрезерных станков с ЧПУ Titanium, они обратились к Harvey Performance Company и местному инженеру по применению Майку Каниговски, чтобы подобрать несколько концевых фрез Helical Solutions. С помощью Майка компания Geospace Technologies под руководством ведущего программиста фрезерных станков Транкилино Соса добилась огромного успеха и значительного сокращения затрат на обработку титана, что привело к тому, что они полностью переключили свой инструментальный репертуар на высокопроизводительные концевые фрезы Helical в своем цехе.

Борьба со сроком службы инструмента

До перехода на Helical компания Geospace Technologies испытывала проблемы со сроком службы инструмента при работе, требующей как черновой, так и чистовой обработки деталей из титана (Ti-6AL-4V). Для чернового прохода компания Geospace использовала концевую фрезу с 4 зубьями, диаметром 3/8 дюйма, углом подъема спирали 30° и покрытием TiALN. В традиционных траекториях черновой обработки этот инструмент работал со скоростью 1750 об/мин и скоростью подачи 10 дюймов в минуту. Инструмент будет выполнять четыре шага вниз, три с осевой глубиной резания 0,200 дюйма и последний проход на 0,100 дюйма для общей глубины 0,700 дюйма.

При завершении команда использовала 1/2-дюймовую версию того же инструмента конкурента, работающую на скорости 900 об/мин и скорости подачи 8 дюймов в минуту. Для этого потребуется два прохода:один на глубину 0,400 дюйма, а последний до дна детали на глубину 0,700 дюйма.

С помощью этой стратегии и инструментов команда создавала высококачественные детали со временем цикла 15 минут и 22 секунды на деталь, но видела, что инструмент для черновой обработки служит в среднем только для 60 деталей, а инструмент для чистовой обработки — примерно для 120 деталей. Это приводило к тому, что стоимость инструментов была выше, чем хотелось бы, и отнимало у команды драгоценное время из-за частой смены инструментов.

Компания Sosa видела некоторые успехи других цехов при фрезеровании титана с использованием концевых фрез Helical Solutions, поэтому они обратились к Kanigowski, чтобы узнать, как Helical может помочь им снизить себестоимость детали и добиться еще более высокого качества обработки.

Набор номера при выборе инструмента

Когда Майк связался с командой Geospace, он знал, что изменение траекторий, используемых в этой работе, дает немедленные преимущества. Используя свое программное обеспечение ESPRIT, команда смогла запустить новую программу, использующую траектории высокоэффективного фрезерования (HEM) с помощью технологии ESPRIT «Profit Milling».

С помощью траекторий HEM компании Geospace потребуются новые высокопроизводительные инструменты, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами корректировок программирования. После долгих испытаний и оценки нескольких вариантов из обширной линейки концевых фрез Helical для титана компания Geospace остановилась на двух надежных инструментах.

Helical предлагает множество различных вариантов фрезерования титана в траекториях HEM. Во время испытаний команда Geospace остановила свой выбор на Helical EDP 59424, концевой фрезе диаметром 3/8 дюйма, с 7 зубьями и угловым радиусом. Этот инструмент отличается геометрией с переменным шагом и смещенными стружколомами для оптимального удаления стружки, снижения гармоник и минимального давления на инструмент, а также покрытием Helical Aplus для повышения термостойкости, снижения износа и увеличения срока службы инструмента.

При рассмотрении траектории чистовой обработки компания Geospace остановила свой выбор на Helical EDP 82566, 3/8-дюймовой, 6-канавой, квадратной концевой фрезе из хорошо известной линейки продуктов Helical HEV-6. Этот инструмент отличался конструкцией с переменным шагом, чтобы помочь уменьшить вибрацию и обеспечить превосходную отделку. Хотя Helical также предлагает несколько инструментов для финишной обработки траекторий в Titanium, во время тестирования этот инструмент предоставил Geospace наилучшую финишную обработку для конкретной геометрии детали.

Ощущение «спиральной разницы»

Получив новые инструменты, команда Сосы обратилась к Helical за помощью в настройке скорости и подачи. Техническая команда Helical смогла настроить их на Machining Advisor Pro, усовершенствованном калькуляторе скоростей и подач, разработанном экспертами по инструментам Helical Solutions. Имея в своем арсенале это чудо-приложение, команда смогла легко настроить свои новые инструменты для конкретного сорта материала, глубины резания и настройки станка.

Команда увидела немедленные положительные результаты и экономию средств на этой работе. Они смогли увеличить свои траектории черновой обработки до 4500 об/мин и 157 дюймов в минуту. Финишный путь остался в основном таким же, но привел к значительному улучшению финальной части. В целом время цикла сократилось с 15 минут 22 секунд на деталь до 12 минут и 17 секунд на деталь, что было здорово, но больше всего Соса впечатлило повышение стойкости инструмента.

Имея в цеху новую спиральную концевую фрезу, Geospace смогла обработать оба инструмента для обработки 580 деталей с минимальным износом инструмента. Это почти на 1000 % увеличило стойкость инструмента для черновых проходов и на 483 % увеличило стойкость инструмента для чистовой операции. В общей сложности один инструмент для черновой обработки смог проработать более 42 часов в резке. перед заменой.

Устранение необходимости смены инструмента каждые 60 деталей также позволило значительно сэкономить время. Постоянная смена инструмента приводила к серьезным простоям станка, что было устранено за счет увеличения срока службы инструмента при использовании спиральных концевых фрез. То, что кажется незначительным неудобством, на самом деле сэкономит десятки часов времени команде Сосы за несколько месяцев.

Компания Geospace была в восторге от результатов, которые они увидели при работе с титаном, так как они никогда не испытывали длительный срок службы инструмента в титане ни с одним другим брендом-конкурентом. Соса и его команда рады продолжить использовать продукт Helical Solutions во всех своих других задачах в будущем и продолжить работу с Каниговски и технической командой Helical над набором инструментов, а также скоростью и подачей для будущих проектов.

См. ниже прямую разбивку производительности спиральных концевых фрез с точки зрения общих затрат и повышения производительности по сравнению с конкурентом. Эти числа измеряются на 1000 деталей с учетом стоимости инструмента, времени смены инструмента, затрат на рабочую силу, рабочих параметров и времени цикла.