Износостойкое инструменто сокращает циклы для сложных операций точильно-срезающего тиска

Weingärtner установила точильно-срезающую головку на свой станок Vario+ 700 с девятью черновыми вставками и одной чистовой, все с карбидным сортовым KCU25B от Kennametal. Поскольку поломки инструмента или большие падения ресурса могут повредить и заготовку, и головку, обработку нужно было завершить в одной установке без смены инструмента. Все изображения любезно предоставлены Weingärtner.

Точильно-срезающий тиск почти 60 мм аустенитной нержавейки 1.4435 от детали длиной 3900 мм — уже требовательная задача. Сделать это без смены инструмента — почти невозможно. Но клиент Weingärtner, австрийский OEM станков для сложных вращающихся компонентов, недавно обратился с этой задачей.

Пока Weingärtner смогли проконсультировать клиента и предложить один из своих станков Vario+ 700 для работы, большинство пробованного инструмента не могло удовлетворить требования к ресурсу. В итоге OEM партнерствовал с инструментальной компанией Kennametal, чей сорт KCU25B оказался достаточно долговечным, чтобы пройти весь процесс обработки — и затем протолкнул процесс дальше.

Рекомендуемый контент

Вызов точильно-срезающего тиска

Даниэль Вебер, исследователь процессов в отделе разработки ПО Weingärtner, говорит, что компания гордится комплексными решениями: консультации клиентов, каталог модульных станков, собственная CAD/CAM система (WeinCAD) для винтовых компонентов, сервис и многое другое. Так когда клиент, купивший Vario+ 700 с точильно-срезающей головкой для производства 60 винтовых насосов, нуждался в деталях до завершения подготовки помещения для нового станка, Weingärtner вступил, чтобы произвести детали и спроектировать процесс обработки.

Специализированное ПО WeinCAD CAD/CAM предоставило метод симуляции для винтовых компонентов вроде роторов насосов, помогая OEM протестировать процессное решение без риска для точильно-срезающей головки.

Детали были предварительноertoченны от заготовки до диаметра 160 мм и длины 3900 мм. Основная операция точильно-срезающего тиска создает эксцентричный контур на роторе насоса с конечным диаметром 100,5 мм. Тиск зацеплял деталь в застаффированной последовательности нескольких черновых вставок и одной чистовой для продвижения коротких, легко ломающихся стружек, не мешающих инструменту в 150-минутном цикле. Создание эксцентричной формы также требовало как прерывистых, так и непрерывных резов, а также внецентрового положения точильно-срезающей головки — обстоятельство, затрудняющее доступ к головке и толкающее смену инструмента до примерно получаса. Смена инструмента также влияла на чистоту поверхности, даже в лучших обстоятельствах, когда поломка инструмента или большое падение ресурса не повреждали заготовку и головку тиска.

Таким образом, режущие инструменты и вставки должны были служить весь цикл для каждой детали — вызов, усложненный материалом детали: аустенитной нержавейкой 1.4435. Это трудный материал с низкой теплопроводностью и склонностью к закалке, что ставит строгие требования к режущему инструменту. Многие из испытываемых Weingärtner режущих инструментов не могли удовлетворить требования ресурса, поэтому OEM партнерствовал с Kennametal, чтобы найти инструмент, соответствующий потребностям этой высокотеребовательной работы.

Каждый ротор, произведенный Weingärtner и их клиентом, проходит предварительную точеную до диаметра 160 мм перед входом в Vario+ 700 для точильно-срезающего тиска. Процесс удаляет почти 60 мм материала по всей длине 3900 мм детали.

Твердое (карбидное) решение

После анализа резаческих данных от Weingärtner и корректировки некоторых геометрий, команда Kennametal рекомендовала свой карбидный сорт KCU25B. Этот сорт использует трехслойное PVD-покрытие KENGold компании, которое, по словам Kennametal, улучшает устойчивость к термической деформации, износу режущей кромки и общему износу, повышая долговечность инструмента.

«Ресурс инструмента впечатлил с самого начала, качество поверхности было стабильным, а управление стружкой — надежным», — говорит Вебер, отмечая, что инструмент надежно обеспечивал необходимые 150 минут ресурса. Для рассматриваемого приложения Weingärtner сочетала свою точильно-срезающую головку с девятью черновыми вставками при осевой глубине реза 5,5 мм и одной чистовой вставкой при осевой глубине 2,0 мм.

Weingärtner достигла чистоты поверхности Ra 2,2 мкм и Rz 9,5 мкм с этими инструментами — результат, который, по словам компании, снижает объем шлифовки на последующих стадиях производства. Инструменты также оказались достаточно долговечными, что Weingärtner и их клиент могут использовать более агрессивные резаческие параметры, чем ожидалось. Как говорит Маркус Плейер, инженер по продажам Kennametal по проекту: «Оптимизировав процесс, мы сократили время обработки с 150 до 126 минут — с последовательно отличными результатами».