Kennametal представляет инновационные шпиндельные соединения на IMTS 2018

В интервью с Kennametal на IMTS 2018 мы берем пульс отрасли и состояние инноваций с точки зрения производителя режущего инструмента. Мы также обсуждаем одну из собственных инноваций Kennametal в шпиндельных соединениях.

International Manufacturing Technology Show этого года был крупнейшим на 기록е. Когда почти 130 000 человек посещают, вопрос естественно возникает: Где мы сейчас в металлообрабатывающей отрасли — и куда идем? Чтобы узнать, мы говорили с руководителем одной из крупнейших компаний-производителей режущего инструмента в отрасли.

«Я верю, что наше положение во всем мире в производстве очень сильно», — говорит Даг Эвальд, вице-президент по продажам в Kennametal, который в отрасли 30 лет и имеет опыт металлурга и инженера по материалам. «Отрасль немного зрела, так что вы видите меньше крупных прорывов, но вы видите продолжающиеся достижения, которые действительно делают наши продукты более эффективными для наших клиентов и действительно помогают им держать свои затраты низкими».

Эвальд возглавляет глобальную группу, фокусирующуюся на строителях станков, компаниях, делающих передовые ЧПУ-станки, в которых размещаются режущие инструменты. Он начал свою карьеру в Kennametal в одном из его производственных объектов, но он также работал над исследованием металлических сортов и разработкой сортов.

Для всего нашего покрытия с выставки, идите к Better MRO на IMTS 2018.

Связи между станком, режущим инструментом и шпинделем: зажим инструментов

В конференционной сессии на IMTS, Эвальд дал техническую презентацию, фокусирующуюся на максимизации продуктивности, с углом, что шпиндельное соединение — «слабое звено».

Как взять возможности сегодняшних станков и сочетать их с оптимизированными режущими инструментами, чтобы получить наибольший выпуск и быть наиболее прибыльными? Есть три элемента: станок, режущий инструмент и шпиндельный интерфейс — который Эвальд утверждает, является упущенным аспектом в решении для продуктивности.

«Вам нужно выбрать правильный станок и убедиться, что у вас правильный режущий инструмент, и то, что мы хотим подсветить — это то, что действительно соединяет эти две вещи вместе: шпиндельный интерфейс или зажим в шпинделе в том станке», — говорит Эвальд. «Мы действительно чувствуем, что для наших клиентов для максимизации их эффективности, им нужно обратить внимание на все эти вещи».

Вещи для рассмотрения: Жесткость важна для сопротивления изгибу, как и то, есть ли длинные вылеты между деталью и режущим инструментом и есть ли у вас жесткие требования к чистовой обработке. Фундаментально, можете ли вы снять металл с крутящим моментом и лошадиными силами данного станка? И в зависимости от того, что вы режете, есть скорость шпинделя для понимания, объясняет Эвальд.

«Большое, большое соображение — это обрабатываемый материал», — говорит Эвальд. «Инструмент, спроектированный для резания титана, будет действительно совсем иным, чем инструмент, спроектированный для резания чугуна».

Одна из последних инноваций Kennametal — линейка инструментов Harvi Ultra 8X, спроектированная с совершенно новой сорт, KCM40, фокусированной на аэрокосмической обработке титана. Это двухсторонняя вставка с восемью режущими кромками.

«Сам сорт имеет очень специальные характеристики со специальным сплавом внутри детали, который дает нам очень хорошие свойства деформации при более высоких температурах, которые вы склонны видеть с титаном, потому что титан делает режущий инструмент горячим», — говорит Эвальд. «Титан имеет плохую теплопередачу, так что стружки становятся очень горячими, поэтому вам нужен сорт, который имеет очень хорошее термическое сопротивление деформации».

Свойства внутри режущего инструмента помогают удвоить и утроить скорость удаления металла и одновременно увеличить срок службы инструмента до 100 процентов, говорит Эвальд.

Балансировка изгиба и крутильных возможностей в режущих приложениях

Почему сопротивление изгибу важно при резании металла? Некоторые соединения могут выдерживать существенный крутящий момент, но режущие силы, необходимые для генерации такого высокого крутящего момента, также генерируют большие изгибающие моменты на инструменте.

«По мере того как вы входите в фрезерные операции концевыми фрезами, особенно с длинными вылетами, многие шпиндельные соединения имеют довольно серьезное ограничение изгибающего момента, которое они могут нести», — говорит Эвальд. «Так что есть много случаев, где у вас очень жесткий станок, супер режущий инструмент, но слабый шпиндельный интерфейс, так что вы действительно не сможете получить ту же производительность на том станке, чем если бы у вас был более оптимизированный и стабильный шпиндель».

Примеры, используемые Эвальдом, фокусируются на авиации, где материалы для удаления металла требуют высокопроизводительных инструментов и мощности станка. Для балансировки крутящего момента и изгибающих моментов с способностью делать «агрессивные резы», Kennametal продвигает свою систему шпиндельного соединения KM4X, которая, как она говорит, основана на своих собственных тестах, имеет более низкие результаты дефлекции нагрузки, чем у конкурентов.

«За этим дизайном стоит много науки. … Комбинацией сил, которые мы предоставляем с системой зажима, мы получаем механическое преимущество, которое почти в пять раз», — объясняет Эвальд. «Если станок тянет тяговой стержень с 10 фунтов силы, система, через свое геометрическое продвижение, дает вам 50 фунтов зажимной силы».

KM4X — это переднезагрузочная система зажима и спроектирована для обеспечения трех точек поверхностного контакта, включая две области на конусе и одну на лице соединения. Первый контакт в области диаметра измерителя между конусом инструмента и конусом шпинделя. По мере того как инструмент втягивается в шпиндель, контакт создается в обеих областях конусов — и из-за интерференционного посадки там все еще нет лицевого контакта.

В независимых статических тестах дефлекции между своими собственными продуктами (KM4X63 против HSK63), Kennametal обнаружила, что KM4X изгибается примерно на 40 процентов меньше, чем её продукт HSK, используя ту же нагрузку и операционные условия — означая идентичный станок и тот же режущий инструмент. Она также обнаружила, что она производит на 50 процентов лучшее качество поверхности и на 20 процентов более долгий срок службы инструмента.

«Благодаря этому очень стабильному контакту, вы можете вращать шпиндель гораздо быстрее», — говорит Эвальд. «И это также спроектировано для очень, очень эффективного обращения с СОЖ».

Каково ваше мнение? Поговорите со своими коллегами на форуме сообщества.