Значительная экономия при обработке титана с винтовыми фрезами Helical

Когда производственная команда Geospace Technologies искала лучшую жизнь инструмента и улучшенную производительность на работе по ЧПУ-фрезеровке титана, они обратились к Harvey Performance Company и местному приложению инженера Майку Каниговски для настройки фрез Helical Solutions. С помощью Майка Geospace Technologies, возглавляемая ведущим фрезеровщиком-программистом Транкилино Сосой, достигла массового успеха и значительной экономии при обработке титана, что привело к полной смене инструменто-арсенала на высокопроизводительные фрезы Helical в цеху.

Борьба со сроком службы инструмента

До перехода на Helical, Geospace Technologies испытывала проблемы со сроком службы инструмента на работе, требовавшей и черновую, и финишную траектории на титане (Ti-6AL-4V). Для черновика использовали конкурентный 4-лопастной фрезер 3/8″ диаметром, 30° спираль, покрытие TiALN. В традиционных черновых траекториях: 1750 об/мин, подача 10 IPM. Инструмент делал 4 погружения: 3 по 0.200″ аксиальной глубины и финальный проход 0.100″ — суммарная глубина 0.700″.

Для финиша — 1/2″ версия того же конкурентного инструмента, 900 об/мин, 8 IPM. Два прохода: 0.400″ и до дна 0.700″.

С этой стратегией и инструментом команда делала качественные детали за 15 мин 22 сек на деталь, но черновой фрезер служил в среднем 60 деталей, финишный — ~120 деталей. Это повышало затраты на инструмент и стоило драгоценного времени на частых сменах.

Соса видел успех других цехов с титаном на фрезах Helical Solutions и обратился к Каниговски, как Helical может снизить стоимость детали с еще лучшей чистотой.

Настройка выбора инструмента

Майк сразу увидел выгоды от смены траекторий. Используя их ESPRIT ПО, команда настроила новую программу с траекториями высокоэффективной фрезеровки (HEM) через технологию ESPRIT «Profit Milling».

С HEM траекториями понадобились новые высокопроизводительные инструменты. После тестирования и оценки нескольких вариантов из обширной линейки фрез Helical для титана, Geospace остановилась на двух инструментах.

Helical предлагает много вариантов для титана в HEM. При тестировании команда выбрала Helical EDP 59424 — 3/8″, 7 лопастей, радиус в вершине (corner radius). Особенности: переменный шаг (variable pitch) и смещенные чисторазрушители (offset chipbreakers) для оптимального вывоза стружки, снижения гармоник и минимизации давления на инструмент, а также покрытие Aplus Helical для высокотемпературной стойкости, снижения износа и улучшения срока службы.

Для финишной траектории выбор пал на Helical EDP 82566 — 3/8″, 6 лопастей, квадратный конец (square end mill) из известной линейки HEV-6. Переменный шаг для подавления треска и превосходной чистоты. Среди инструментов Helical для финиша в титане этот дал лучшую чистоту для их геометрии детали.

Опыт «разницы Helical»

С новыми инструментами команда обратилась к Helical за настройкой скоростей и подач. Техкоманда Helical поставила их на Machining Advisor Pro — продвинутый калькулятор скоростей/подач от экспертов за фрезами Helical Solutions. С этим «чудо-приложением» команда легко настроила новые инструменты под их марку материала, глубину резания, настройку станка.

Результаты — немедленные и позитивные по стоимости. Черновые траектории подняли до 4500 об/мин и 157 IPM. Финишная траектория осталась схожей, но дала намного улучшенную деталь. Итого время цикла снизилось с 15 мин 22 сек до 12 мин 17 сек на деталь. Но больше всего впечатлило улучшение срока службы инструмента.

С новыми фрезами Helical Geospace смогли пройти 580 деталей обоими инструментами с минимальным износом. Это почти 1000% улучшение срока службы для черновика и 483% для финиша. Один черновой фрезер прослужил более 42 часов в резе до замены.

Исключение необходимости смены инструмента каждые 60 деталей — значительная экономия времени. Постоянные смены вызывали серьезный простой станка, устраненный долгой жизнью фрез Helical. Казалось бы незначительные неудобства накапливаются в десятки часов экономии за пару месяцев для команды Сосы.

Geospace в восторге от результатов на этой титановой работе — никогда не видели долгой жизни инструмента в титане у других брендов. Соса и команда рады продолжать использовать Helical Solutions на всех других работах и работать с Каниговски и техкомандой Helical по настройке выбора инструментов и режимов на будущих проектах.

Ниже — head-to-head разбор производительности фрез Helical по суммарным затратам и выигранной производительности vs конкурент. Цифры на 1000 деталей с учетом стоимости инструмента, времени смены, трудозатрат, режимов, времени цикла.