Уменьшение биения инструмента

Биение инструмента является данностью в любом механическом цехе, и его никогда нельзя избежать на 100%. Таким образом, важно установить приемлемый уровень биения для любого проекта и оставаться в этом диапазоне, чтобы оптимизировать производительность и продлить срок службы инструмента. Меньшие уровни биения всегда лучше, но выбор станка и держателя инструмента, вылет, досягаемость инструмента и многие другие факторы влияют на величину биения при каждой установке.

Определение биения инструмента

Биение инструмента — это измерение того, насколько сильно режущий инструмент, держатель или шпиндель вращается от своей истинной оси. Это можно увидеть на низкокачественных концевых фрезах, где диаметр резания соответствует размеру при измерении в неподвижном состоянии, но превышает допуск при вращении.

Первым шагом к минимизации биения является понимание того, какие отдельные факторы вызывают биение при каждой настройке машины. Биение проявляется в точности каждого режущего инструмента, цанги, держателя инструмента и шпинделя. Каждое дополнительное соединение между станком и заготовкой, которую он режет, приводит к более высокому уровню биения. Каждое увеличение может прибавлять к общему биению все больше и больше. С каждой единицей инструментов и оборудования необходимо предпринимать шаги, чтобы свести к минимуму биение для достижения наилучшей производительности, увеличения срока службы инструмента и качества готовой продукции.

Измерение биения

Определение биения вашей системы — это первый шаг к поиску способов борьбы с ним. Биение измеряется с помощью индикатора, измеряющего изменение диаметра инструмента при его вращении. Это делается либо с помощью циферблатного/щупового индикатора, либо с помощью лазерного измерительного устройства. Хотя большинство циферблатных индикаторов портативны и просты в использовании, они не так точны, как доступные лазерные индикаторы, а также могут ухудшить измерение биения, нажимая на инструмент. В основном это касается миниатюрных и микроинструментов, где лазеры должны использоваться строго из-за хрупкости инструмента. Большинство производителей концевых фрез рекомендуют по возможности использовать лазерный индикатор биения вместо циферблатного индикатора.

Лазерные измерительные устройства Z-Mike – это распространенные инструменты, используемые для измерения степени износа инструмента.

Биение следует измерять в точке, где инструмент будет резать, обычно на конце инструмента или на участке длины реза. Циферблатный индикатор в этих случаях может быть неправдоподобен из-за непостоянной формы канавок инструмента. Благодаря этому лазерные измерительные устройства имеют еще одно преимущество.

Инструменты высокого качества

Величина биения в каждом компоненте системы в состоянии изготовления часто оказывает значительное влияние на общее биение данной установки. Все режущие инструменты имеют ограничение на максимально допустимое биение при изготовлении, а некоторые могут иметь допуск 0,0002 дюйма или меньше. Часто это то значение, к которому следует стремиться и во всей системе. Для миниатюрной оснастки диаметром до 0,001 дюйма это измерение должно иметь еще меньшее значение. По мере того, как отношение биения инструмента к его диаметру становится больше, возрастает угроза отказа инструмента. Как указывалось ранее, использование инструмента с минимальным износом имеет решающее значение для поддержания минимального общего износа системы. Это биение, которого нельзя избежать.

Прецизионные держатели инструментов

Следующим шагом к минимизации биения является использование высококачественного и точного держателя инструмента. Они часто бывают в форме термоусадочных или прессовых держателей инструментов, обеспечивающих точное и точное вращение инструмента. Равномерное давление по всей окружности хвостовика необходимо для уменьшения биения. Следует избегать держателей на основе установочных винтов, так как они смещают инструмент от центра из-за неравномерного удерживающего давления. Державки на основе цанг также часто вызывают дополнительное биение из-за дополнительных компонентов. Каждое добавленное соединение в системе зажима инструмента позволяет использовать больше методов биения. Державки с термозажимом и запрессовкой по своей сути лучше подходят для минимизации биения из-за меньшего количества компонентов.

В число ваших соображений по креплению инструмента должна входить чистота станка. Часто стружка может застревать в шпинделе и создавать препятствие между двумя высокоточными поверхностями в системе. Обеспечение чистоты держателя инструмента и шпинделя, отсутствия стружки и мусора имеет первостепенное значение при настройке для каждой работы.

Модификации хвостовика

Помимо самого оборудования, многие другие факторы могут способствовать увеличению степени износа инструмента. Они могут включать в себя длину инструмента, жесткость установки станка и то, как далеко инструмент свисает из держателя. Модификации хвостовика, наряду с их методами удержания инструмента, могут иметь большое значение. Квартиры Weldon, которые часто считают старой, устаревшей технологией, признаны виновными в большом количестве брака во многих магазинах. В то время как многие мастерские по-прежнему используют лыски Weldon для надежного захвата своих инструментов, наличие установочного винта, толкающего инструмент в одну сторону, может сместить его от центра, что приведет к очень высокому уровню биения. Haimer Safe Lock™ — еще один набирающий популярность вариант, представляющий собой гораздо более эффективную технологию удержания. Система Safe-Lock™ разработана с теми же допусками, что и термоусадочные и другие высокоточные держатели инструментов. Он способен свести к минимуму биение, надежно удерживая инструмент на месте без возможности выдергивания.

Система Haimer Safe-Lock™ — это один из вариантов значительного снижения биения инструмента.

Биение никогда не будет полностью устранено из системы обработки. Тем не менее, можно (и нужно) предпринимать шаги, чтобы свести его к минимуму, используя все возможные методы. Поддержание исправной работы инструмента продлит срок службы инструмента, повысит производительность и, в конечном счете, сэкономит время и деньги вашей мастерской. Биение является общей проблемой в металлообрабатывающей промышленности, но его часто упускают из виду, когда оно может стать основной причиной брака деталей и получения неприемлемых результатов. Каждая часть станка играет роль в результирующем биении, и ни одну из них нельзя упускать из виду.