Живая оснастка для современного производства: ключевые выгоды и советы по внедрению

Живая оснастка (live tooling) расширяет режущие возможности производителя и позволяет наладчикам выполнять операции, отличные от точения. Вот что нужно знать для максимизации инвестиций.

Традиционные 2-осевые ЧПУ-токарные станки медленно уходят в прошлое, как белые бортики шин, уступая место всё более способным фрезерно-токарным и мультизадачным машинам.

Из-за этого тренда живые инструментальные насадки (синоним driven tool attachments) становятся всё более важными членами токарного отдела, отвечающими для нарезки пазов, переверстывания поперечных отверстий и фрезеровки элементов деталей, которые ранее требовали второстепенных операций на фрезерных центрах.

Большинство живых инструментов поставляются сторонними поставщиками, а не станкостроителями. Вы можете задаться вопросом: чьи покупать? Какой производитель использует лучшие шестерни, подшипники и уплотнения? Какой бренд наиболее точен и жесток, способен вращаться точно год за годом? И когда новые приводные державки прибудут, какие процедуры ТО соблюдать, чтобы не тратить еще больше заработанных денег на что признается значительным инвестициями в оснастку?

Поиск лучших вариантов живой оснастки

Это отличные вопросы, и Скотт Лейч может помочь ответить.

Менеджер по продажам и маркетингу EXSYS Tool Inc., Лейч объясняет: хотя существует множество качественных вариантов живой оснастки, цехи ограничены теми, что подходят их конкретному токарному станку и его револьверу/револьверам — в отличие от CAT и BT шпинделей, общих для большинства фрезерных центров (хотя они эволюционируют к HSK и другим дуально-контактным дизайнам), станкостроители в основном пошли своим путем в дизайне револьверов.

Не называя имен и не выражая предпочтения, Лейч говорит: большинство токарных станков с живой оснасткой оснащены либо VDI, либо BMT револьверами. Первый акроним — Verein Deutscher Ingenieure, «Ассоциация немецких инженеров». Как вы догадались, VDI произошел в Европе. Корпус державки имеет зазубренный шток, вставляемый в отверстие на лице или периферии револьвера и спаривающийся с зубчатым камерно-шплинтовым механизмом внутри. Вращение режущего инструмента достигается через шплинтовый зуб на конце штока, зацепляющийся с сервоприводом внутри револьвера.

Зависит от того, кого спрашиваете, BMT расшифровывается как «base-mounted turret» или «bolt-mounted tooling». Использует раздражающе нестандартный узор из четырех отверстий под болты и шплинтов для выравнивания и фиксации приводного инструмента на внешних гранях револьвера. Как и у VDI, BMT привод от сервопривода внутри револьвера, хотя стыковка варьируется между шплинтовым интерфейсом — частым на дисковых револьверах Sauter — или более распространенным тангенциальным приводом (tang-style).

Сторонники VDI аргументируют: так как приводные державки часто могут монтироваться на любой грани револьвера, их решение более гибкое и экономичное. VDI может быть чуть точнее, особенно на токарных с проблемами выравнивания револьвера, потому что державки легко выравниваются индикатором и легкими ударами латунного молоточка.

Легкость в обращении

Эта регулируемость, однако, — ахиллесова пята VDI. Из-за неё некоторые считают, что VDI менее жесткий и требует больше времени наладки. В сравнении, четыре шплинта BMT означают: никакой регулировки не нужно — вставь, заboltи, работай.

«По моему опыту, тангенциальный BMT постепенно вытесняет VDI как первый выбор в приводных державках, хотя оба стиля способны на отличную работу, если ЧПУ-наладчик следует некоторым лучшим практикам», — говорит Лейч.

Главное из них — секрет долгосрочных, безпроблемных и продуктивных фрезеровательных операций на токарном с живой оснасткой: не относитесь к нему как к фрезерному центру. Меньшие шпиндели в этих державках требуют более легких глубин резания, чем на выделенных фрезерных станках. Держите подачи умеренными, старайтесь задействовать множественные зубья для снижения гармоник и щелочения.

Аналогично, вынос инструмента держать минимальным. Если нет, инструмент, выносящийся 3–4 диаметра, может перегрузить относительно маленькие подшипники шпинделя в самой державке. Хуже: инструмент, висящий слишком далеко в радиальном направлении, может удариться о обшивку при индексации револьвера — довольно катастрофическое событие.

OSG A Brand Carbide Ball End Mills for High-Hardness Steels

Вспашка полей Toyota Camry

Том Данг, вице-президент Lyndex-Nikken Inc., согласен с необходимостью правильных практик обработки в применениях живой оснастки. И как и Скотт Лейч из EXSYS Tool, он предлагает: цехи могут далеко пойти к максимизации инвестиций в токарные с живой оснасткой, придерживаясь рутинных процедур профилактического ТО.

«Потому что вы просите их делать больше с меньшим, токарные с живой оснасткой по сути обманывают традиционный подход к обработке», — говорит он. «Это немного как приболтить прицеп к передней части Toyota Camry и использовать её для вспашки полей. Можно сделать, но если не заботитесь о двигателе и трансмиссии — столкнетесь с неплановыми простоями гораздо раньше, чем хотели».

Это значит: держать державки чистыми и хорошо смазанными. Инспектировать между разборками на износ. Искать живые инструменты, способные работать и влажно, и сухо — это исключает шанс, что программист забудет включить внутреннее СОЖ, сжигая уплотнения и подшипники. Также ведите учет наработки каждого живого инструмента. Это избежит всеобщей проблемы: толкать инструмент за точку невозврата, превращая рутинное ТО в полную переборку или хуже.

Помимо ТО, у каждого поставщика свои уникальные фичи. Данг говорит: большинство живых инструментов на рынке полагаются на ER-коллетные системы, но предлагает, что SK-коллеты Lyndex-Nikken более жесткие и имеют больший зажим за счет крутого 8-градусного конуса. Лейч отмечает: простои, связанные со сменой инструмента, всё критичнее для цехов любых размеров, поэтому рекомендует модульные адаптеры Preci-Flex EXSYS Tool, использующие либо стандартный ER-коллет, либо Preci-Flex адаптер с конусно-торцевым контактом. Система быстрой смены поддерживает офлайн-пресеттинг инструмента, упрощает смену для менее опытных операторов и намного быстрее традиционных коллетных державок.

Живая оснастка: как максимизировать ваши инвестиции

Живая оснастка увеличивает режущие опции производителя, позволяя выполнять операции, отличные от точения.

Если вы уже используете живую оснастку, есть шаги для максимизации инвестиций.

Проголосуйте в опросе, чтобы поделиться инсайтами и узнать, что делают другие.

Какие лучшие практики живой оснастки вы нашли наиболее полезными?

Какие советы можете поделиться о живой оснастке? Каковы ваши лучшие практики?