Когда обновить режущие инструменты с вставками для пиковой производительности

Когда пора обновить ваши режущие инструменты с вставками? Когда вам нужна больше гибкости или нужно сократить время или усилия в производстве деталей. Станьте эффективнее.

Не получаете ожидаемый ресурс инструмента? Или, может быть, вы только что списали дорогую заготовку после смещения вставки во время резания?

Виноваты могут быть устаревшие или изношенные держатели вставок. Вы могли бы заменить их, но, возможно, пришло время изучить некоторые недавние достижения в технологии режущего инструмента. Улучшения включают держатели с точными каналами СОЖ, модульные быстроразъёмные сверла, многонаправленные режущие инструменты для точения и высокопроизводительные фрезы с вставками, все они служат для повышения производительности, качества деталей и ресурса инструмента. Мы исследуем области режущих инструментов с вставками, готовые для обновления.

Держите держатели чистыми, встречайте свежие технологии

Один из явных признаков того, что держатель вставок исчерпал себя — внезапное падение ресурса инструмента. Это может указывать на повреждённый карман, изношенное зажимное оборудование или крошечную стружку, застрявшую в неудобном месте, любое из чего позволит вставке немного сместиться во время использования.

Критично либо немедленно отремонтировать эти инструменты, либо отправить их в утиль. До этого момента всегда инспектируйте держатели при каждой смене вставки. Тщательно чистите карманы и посадочные места, слегка смазывайте зажимные винты и убедитесь, что они затянуты с моментом, рекомендованным производителем.

Независимо от того, насколько хорошо вы обслуживаете режущие инструменты для точения и фрезерования с вставками или как долго они служат, осведомлены о том, что более новые, более продуктивные инструменты появляются каждый год или два. Если вы ищете наибольшую производительность, не бойтесь отправлять любой держатель на раннюю пенсию.

Как повысить производительность с технологией подачи СОЖ через инструмент

Постойте перед любым токарным или фрезерным ЦНЦ-станком достаточно долго, и вы наверняка увидите длинную стружку, хватающую пластиковую трубку СОЖ и срывающую её. В лучшем случае это означает остановку станка достаточно долго, чтобы вернуть всё на место.

В худшем случае неисправная трубка СОЖ приводит к сломанным режущим инструментам, бракованным деталям или повреждённому станку. Медные трубки — более прочный и надёжный альтернативный вариант, но их установка может быть хлопотной — и сжигать ценное время при переналадке.

Именно по этим причинам производители режущего инструмента сначала начали оснащать токарные инструменты и фрезы внутренним подачей СОЖ. Эти продукты недавно прошли от пристойных к вполне отличным.

Однако с развитием точных портов СОЖ теперь есть некоторые через-инструментальные системы, которые могут обеспечивать высоконапорное охлаждающееfluid на обе стороны вставки. Один пример — линейка JETCUT от Iscar токарных, канавочных и отрезных инструментов.

«Ресурс инструмента, производительность и управление стружкой могут быть улучшены при использовании технологии JETCUT высокого давления с фронтальными (снизу) и внешними (сверху) портами СОЖ», — говорит Ашок Гурусвами, менеджер продукта в Iscar. «При обработке металла выделяется тепло — эффективно снижая или контролируя это тепло, стружка становится более пластичной и легче ломается».

Смотрите технологию JETCUT Iscar в действии:

Это также снижает температуру на режущем крае и защищает его от теплового шока или поломки. Более короткие стружки не запутываются вокруг заготовки, инструмента или деталей станка, тем самым улучшая качество поверхности заготовки и устраняя простои станка, объясняет он.

Получение гибкости через модульные твердосплавные инструменты

Подобные достижения были сделаны в технологиях сверления и фрезерования. Давление затрат и потребность в гибкости привели более одного поставщика инструментов к разработке модульных сверл с заменяемыми наконечниками, в некоторых случаях устраняя необходимость в твердосплавных альтернативах.

Александр Шмитт, директор по сверлению в Kennametal, объясняет, что сверло KenTIP™ FS компании доступно в диаметрах от 6 до 26 миллиметров (0,236–1,024 дюйма) и длинами до 12xD.

«Это модульный инструмент, простой в использовании, дающий хорошее качество отверстия и достаточно жёсткий, чтобы конкурировать с твердосплавными сверлами по широкому диапазону материалов», — говорит он.

Этот более высокий уровень производительности частично возможен благодаря «полностью твердому» твердосплавному наконечнику инструмента, доступному в нескольких геометриях для конкретных материалов, обеспечивающим тот же (или лучший) ресурс, чем твердосплавные сверла, но по более низкой цене.

Смотрите KenTIP™ FS в действии.

Геометрия HPL, например, имеет дизайн с раздвоенной точкой для снижения режущих усилий в нержавеющих сталях и суперсплавах, в то время как геометрия HPC предлагает четыре набежных ленты и заготовленную точку, подходящую для использования в чугуне, дюктильном и компактном графитном чугуне. И благодаря дизайну «крути-и-отпусти» с быстрым высвобождением KenTIP™ FS также намного проще в использовании, со временем замены, измеряемым в секундах, а не минутах.

«FS не только выглядит как твердосплавное сверло, но и работает как такое», — говорит Шмитт.

Инновации в точении продлевают ресурс инструмента, уменьшают вибрацию и повышают подачу

Некоторые производители режущего инструмента решили взять обработку в принципиально новое направление. Нигде это не так очевидно, как методология PrimeTurning™ Сандвика с инструментом CoroTurn® Prime, система, которую Джон Винтер, менеджер продукта Sandvik Coromant, говорит, утраивает ресурс инструмента и производительность в некоторых клиентских применениях.

Доступны два стиля — Prime B использует вставку в форме регбийного мяча для тяжёлой черновой обработки, а версия Prime A использует треугольную вставку для получистовой и чистовой операций.

Оба спроектированы для резания от шпинделя (в противоположность традиционным токарным инструментам), хотя Винтер быстро указывает, что любой инструмент также можно использовать с традиционными траекториями.

«Метод PrimeTurning™ распределяет режущие усилия по большей части режущего края, а не по радиусу носа», — говорит Винтер. «Он использует эффект утончения стружки для лучшего образования стружки и более низких температур в зоне резания. Вместе с уникальной геометрией и новой маркой твердого сплава, большинство наших клиентов наслаждаются улучшением ресурса инструмента как минимум на 50 процентов».

Смотрите PrimeTurning™ в действии:

Sandvik Coromant также взял отрезание в другом направлении, по крайней мере для тех, у кого есть фрезерно-токарный станок с Y-осью или мультизадачный токарный станок. Карман вставки в отрезном инструменте CoroCut® QD повернут на 90 градусов, делая возможным использование Y-оси станка вместо X-оси для операций отрезания.

Согласно компании, это обеспечивает более чем «в шесть раз большую жёсткость лезвия», чем у традиционных отрезных инструментов. Результат — сниженная вибрация, лучший ресурс инструмента и более высокие подачи, особенно на больших диаметрах прутков.

Отличные стали в лицевых фрезах с вставками

Износ держателя в основном является фактором режущих усилий и абразивного износа стружки. Манфред Ленц, менеджер продукта по сверлению в Seco Tools, предлагает примеры того, как производитель инструментов решил каждую из этих проблем.

Лицевая фреза с вставками Double Quattromill® от Seco, объясняет он, доступна в размерах от 50 до 315 миллиметров (2,0–12,4 дюйма) и сделана из проприетарной марки стали, которая «сопротивляется ударам, получаемым всеми фрезами». Аналогично, её индексируемое сверло Perfomax обладает лазеро-закаленными карманами 60 HRC и полированным телом, устойчивым к усталости, оптимизирующим отток стружки.

Смотрите короткое видео ниже, чтобы увидеть Double Quattromill® 14 в действии:

«Одной из наших первичных целей — долговечность, и мы делаем всё возможное, чтобы инструменты были максимально прочными и износостойкими, сохраняя точность», — говорит Ленц. «Именно поэтому корпуса наших фрез эволюционировали за годы. Теперь они построены из материалов для конкретных применений,финиш-обрабатываются в закаленном состоянии, и мы уделяем особое внимание геометрии кармана».

Perfomax™, универсальное индексируемое сверло, было полностью перепроектировано на основе лет отзывов клиентов и полевых тестов. Оно покрывает диаметры отверстий от 15 до 85 мм (0,590–3,500 дюйма) и глубины до 5xD, и использует прочную четырёхгранную вставку для наименьшей стоимости на отверстие, объясняет Ленц.

Честно говоря, в отрасли есть определённое количество технологического перекрытия, поэтому трудно ошибиться с любыми из этих или других ведущих производителей режущего инструмента. Нахождение того, что лучше для вашего цеха или ситуации, сводится к нескольким простым шагам — проведите исследование, найдите поставщиков, предлагающих отличную поддержку в вашем регионе, тестируйте обширно и документируйте результаты.

Каков главный выигрыш от использования режущих инструментов с вставками для вашего цеха? Выскажитесь и задавайте вопросы в форуме металлообработки.