Повышение производительности: низкочастотная вибрация улучшает обработку суперсплавов в подрядных цехах

Это видео кратко описывает низкочастотную вибрацию. Кредит: Marubeni Citizen-Cincom Inc.

Токарная обработка суперсплавов на станке — вызов. Эти часто упрямые материалы могут быть жестокими к твердосплавным режущим инструментам и производить длинные, нитевидные щепки, которые нависают на деталях и оставляют плохую чистоту поверхности. Ломка коротких щепок с этим материалом была борьбой для одного подрядного цеха, пока он не открыл новую технологию в швейцарском токарном станке, который недавно приобрел.

До открытия технологии, которая кардинально изменила способ, которым он обрабатывает заказы на швейцарском токарном станке, Slabe Machine Products (Willoughby, Огайо) полагалась на высоконапорное СОЖ для ломки щепок и их удаления из зоны реза. Однако с этим процессом в одиночку может быть трудно правильно позиционировать поток СОЖ под идеальным углом и давлением для успеха.

Когда Slabe Machine купил свой первый швейцарский токарный станок Marubeni Citizen-Cincom, оснащенный технологией низкочастотной вибрации (LFV) в 2018 году, подрядной цех пережил немедленные преимущества, включая короткие щепки, улучшенный ресурс инструмента и чистоту поверхности деталей, экономию времени и общий рост производительности. Фактически, компания была так впечатлена станком, что за год купила еще 10 таких швейцарских станков с LFV.

Но что такое LFV и как Slabe Machine его применяет?

Спеархединг инноваций

Полное принятие новой технологии, такой как LFV, не выходит за характер Slabe Machine. Компания известна тем, что находится на передовой инноваций, по словам совладельца Брендана Слейба. «Мы обычно ныряем в начало любой новой технологии», — говорит он. «Люди ведут двигатель, но технология — близкая вторая. Если у вас хорошее слияние технологии и людей, у вас выигрышный рецепт».

Обслуживая отрасли, такие как авиация, огнестрельное оружие, медицина, энергетика, клапаны и подшипники, подрядной цех принимает разнообразную работу, требующую массив возможностей обработки. Поэтому Слейб верит в слежение за последними инновациями, чтобы всегда быть позиционированным для встречи всё более требовательных ожиданий клиентов. Он говорит, что его компания была одной из первых, купивших многОсевые станки, и он делает акцент на наличии последней технологии для токарных станков, ЧПУ шлифовальных станков инструментов и резец, швейцарских станков, 3D принтеров и водорезных станков.

Так что, когда дистрибьютор Slabe Machine для станков Marubeni Citizen-Cincom, Concentric Corp. (Кливленд, Огайо), предложил цеху попробовать технологию LFV, Слейб побежал с идеей. Он приобрел швейцарский токарный центр Citizen L20, на котором завершил токарные, канавочные и сверлильные операции с LFV.

Слейб называет время, когда он открыл, как хорошо работает эта технология, «еврекой моментом». «Мы нашли волшебную точку, где наши инструменты перешли от ресурса 50 деталей к 500», — объясняет он.

Вибрация? Нет проблем

Хотя вибрация обычно нежелательна в процессе обработки, низкочастотная вибрация, разработанная Citizen для своих швейцарских токарных станков, доказала свою пользу для Slabe Machine множеством способов. Поскольку технология спроектирована специально для труднообрабатываемых материалов — таких как Inconel, Hastelloy, нержавейка, медь и алюминий — она сделала чудеса на 11 скользящих головке швейцарских станках Marubeni Citizen-Cincom, которые включают модели L12, L20 и L32.

Как вибрация работает на пользу режущего инструмента? Технология LFV намеренно осциллирует резец по Z-оси в такт вращению пруткового сырья. В моменты она выводит резец полностью из реза.

Marubeni Citizen-Cincom говорит, что намеренные воздушные резания ломают щепки на последовательно мелкие куски, так что они могут быть легко удалены, минимизируя проблемы спиралевидного запутывания щепок вокруг заготовки или инструмента, известные как «птичье гнездо».

«Звучит как проблемная вибрация, когда LFV в использовании», — объясняет Слейб. «Но резец только отсоединяется от заготовки на наносекунду, повторно вступает в контакт и делает щепки почти как при фрезеровке (мелкими). Инструменты служат удивительно дольше».

Контроль размера щепки

Швейцарские токарные станки, содержащие LFV, также обеспечивают способность идеально контролировать размер щепки. «LFV — это высокоинженерная осцилляционная синхронизация через приводы станка», — объясняет Мэтт Клекка, вице-президент по продажам Concentric Corp. «Её контроль таков же прост, как изменение переменных в одной строке программного кода для изменения конфигурации щепки».

Для нахождения идеальной щепки для оптимальной пропускной способности или «сладкой точки», как выражается Слейб, может потребоваться некоторые пробные ошибки со стороны наладчика. Он объясняет, что нет справочника для отсылки при нахождении правильных параметров, где инструмент выполняется идеально и где щепка ломается именно в нужное время. Он добавляет, что считает, что племенные знания задействованы.

Слейб цитирует конкретный пример, когда LFV создала более короткие щепки для применения Hastelloy в подрядном цехе с «больше никаких нитей». Здесь компания использовала множество 3/8-дюймовых сверл, проникающих близко к пяти дюймам глубины. «Раньше у нас были длинные, нитевидные, теплоудерживающие, убивающие твердый сплав щепки, которые случайно нависали на сверлах и заставляли нас останавливать процесс посередине, чтобы вытягивать и чистить их», — говорит он. Но теперь они мелкие — именно как он любит свои щепки.

Минимизированное накопление на режущих краях, сниженная генерация тепла и потребление мощности — дополнительные преимущества технологии LFV, по словам Marubeni Citizen-Cincom. Кроме того, тот же тип режущих инструментов, который Slabe Machine использует для традиционной токарной обработки, также может использоваться для токарной обработки LFV. Компания использует его для сверления, канавки и нарезания резьбы также. В случае применений канавки, канавочный инструмент осциллирует/вдавляется внутрь и наружу нормально к окружности пруткового сырья по X-оси.

Рост производительности

После внедрения одного швейцарского станка с LFV, Slabe Machine быстро пережила более долгий ресурс инструмента, улучшенную чистоту поверхности

заготовок и экономию времени для наладчика и бизнеса в целом. Эти преимущества все равны повышению производительности компании. Из-за этих результатов Слейб принял решение купить больше станков с LFV. Время было правильным, потому что все швейцарские станки компании нуждались в замене из-за старого возраста.

«Я планировал заменять станки по одному за раз, но я просто решил заменить их за год, потому что преимущества эффективности были настолько велики», — говорит Слейб, отмечая, что он, вероятно, не купит другой швейцарский тип, который не включал бы эту технологию.

Слейб говорит, что LFV открыла возможности для обработки новых типов деталей на его швейцарских токарных станках, которые ранее делались на других станках. Например, авиационные наконечники оболочек теперь обрабатываются на швейцарских токарных станках. Он объясняет, что в прошлом компания пушечно сверлила отверстия для этих деталей на отдельном станке, но теперь отверстия могут быть просверлены на швейцарском. «Обычно швейцарские станки не имели силы или лошадиных сил, чтобы просверливать полудюймовые отверстия четыре или пять дюймов глубоко», — говорит он. «Но теперь это режет немного свободнее, потому что оно режет только инкрементально с технологией LFV». Он добавляет, что этот тип «высокоскоростной обработки» позволяет легкие резы при использовании меньшей лошадиной силы по сравнению с традиционными процессами, требующими более высокой лошадиной силы и более тяжелых резов.

Marubeni Citizen-Cincom Inc. | 201-818-0100 | marucit.com

Slabe Machine Products | 440-946-6555 | slabemachine.com