Чистовое растачивание, черновая обработка, растачивание большого диаметра — независимо от типа операции важно получить максимальную отдачу от расточных инструментов. Чистовая обработка отверстий, будь то в мастерской или в условиях высокой производительности, требует точности. Вот способы получить максимальную отдачу от ваших скучных инструментов.
Знание того, с какими проблемами можно столкнуться и какие расточные инструменты наиболее подходят для работы, может помочь в достижении успеха в применении и производстве компонентов, отвечающих конкретным требованиям к чистовой обработке.
Когда дело доходит до получения максимальной отдачи от расточных инструментов, важно помнить, что расточные инструменты следует выбирать в соответствии с уникальными требованиями каждой работы. Поскольку расточный инструмент настраивается на отверстие определенного диаметра, это влияет на баланс инструмента, что, в свою очередь, влияет на размер отверстия, чистоту и скорость проходки расточной инструмента. В то время как при небольших объемах работ, как правило, универсальные расточные инструменты считаются более выгодными, при больших объемах работ и работах с более жесткими допусками или требованиями к чистовой отделке для каждого применения требуются специальные инструменты.
Еще один важный совет: используйте инструмент как можно короче, чтобы уменьшить отклонение, которое может привести к ухудшению качества отделки. Отношение длины к диаметру чрезвычайно важно для расточных инструментов. В идеале отношение длины к диаметру для систем без демпфирования составляет 5xD или менее, в то время как технологии гашения тяжелых металлов, карбида и вибрации позволяют выполнять расточку до 10xD.
Натали Уайз, менеджер по продуктам линейки расточной продукции Allied Machine, сказала: «В наших модулях Novitech используется вязкоупругая жидкость для минимизации вибрации, что позволяет выполнять отверстия на глубине до 10xD. Эта технология гашения вибраций не только продлевает срок службы расточных инструментов, но и продлевает срок службы шпинделя, обеспечивая превосходное качество поверхности».
При использовании модульных расточных систем важно учитывать компоненты, выбранные для работы, а затем пытаться удалить любую ненужную длину. Потому что, когда речь идет о решениях для расточных инструментов, чем короче и надежнее, тем лучше.
При расточке большого диаметра важно определить, есть ли у планируемого к использованию станка пиноль. Игла — это система поршня, которая выдвигает шпиндель за пределы его стандартного положения. Также называемые сверлильным шпинделем, иглы бывают разного диаметра, обычно от пяти до десяти дюймов, и могут иметь ход в несколько футов.
При растачивании больших диаметров, имеющих некоторую глубину, пиноли позволяют сделать расточный инструмент максимально коротким, от чего зависит, работает инструмент или нет. Важно помнить и о некоторых других факторах. Слишком большой радиус вершины и слишком малая глубина резания вызовут отталкивание (радиальное отклонение) и вибрацию, что приведет к ухудшению качества обработки и срока службы инструмента.
Также следует обратить внимание на пластины, используемые с расточной оснасткой, поскольку они также играют важную роль. Подходящие геометрии и сплавы следует выбирать в зависимости от обрабатываемого материала, количества снимаемого припуска и необходимого срока службы инструмента. Кроме того, покрытие и радиус вершины пластины, которые должны соответствовать глубине резания, влияют на производительность инструмента. Стружколомы также влияют на производительность, поскольку контроль стружки часто является функцией стружколома пластины и, следовательно, может определить успех или неудачу.
Успех может определять не только сам инструмент, но и возможности машины. Например, большие диаметры могут представлять проблемы при рассмотрении веса и крутящего момента расточного инструмента. Вес и момент инструмента повлияют на способность системы захвата удерживать инструмент в шпинделе, что может привести к различным проблемам, и повлияет на систему смены инструмента либо для выполнения смены инструмента, либо для хранения инструмента в своем магазине. Другой проблемой может быть доступная мощность, противоречащая диаметру инструмента и количеству удаляемого материала. Поэтому очень важно помнить об ограничениях машины.
Тем не менее, оценка решений для расточных инструментов на основе потребностей приложения по-прежнему остается ключевой. Например, модульные соединения в значительной степени полезны при бурении скважин. Эти соединения не только уменьшают потребность в специальных расширениях, но и обеспечивают легкую адаптацию к машинам. Модульное соединение позволяет быстро менять хвостовики для различных типов шпинделей; кроме того, он обеспечивает максимальную гибкость системы, допуская множественные настройки.
При использовании модульного соединения инструмент можно сделать максимально коротким и прочным. Путем оптимизации модульных компонентов, используемых для увеличения длины расточных инструментов, таких как удлинители, переходники и основные хвостовики удлиненной длины, можно значительно уменьшить соотношение LxD.
Например, для отверстия диаметром 75 миллиметров и глубиной 300 миллиметров одна установка растачивания может привести к коэффициенту 7xD, а другая такой же длины может иметь только 5xD. Установка 5xD в конечном итоге будет работать лучше, чем 7xD, особенно если учитывать время цикла.
В дополнение к модульным соединениям необходимо также учитывать, что является лучшим вариантом для конкретного применения: отдельный расточный инструмент или расточный комплект.
В то время как наборы обеспечивают гибкость, одиночные расточные инструменты обеспечивают согласованность, когда это необходимо больше всего. Для ремонтных мастерских часто выгодно использовать наборы для растачивания, позволяющие использовать несколько диапазонов диаметров в зависимости от индивидуальных требований мастерской.
Некоторые из лучших сред комплектов включают в себя отделы прототипов, небольшие партии, одноразовые компоненты с низким уровнем производства и ремонтные отделы. По сути, расточные комплекты идеально подходят для машинистов, которые ищут расточный инструмент для выполнения самых разных задач. И наоборот, отдельные расточные инструменты чаще используются в условиях высокой производительности. Если цех работает изо дня в день, установка одного инструмента обеспечивает более низкие затраты на инструмент и поддерживает постоянство, необходимое для более узкого диапазона диаметров.
Нестандартные расточные инструменты — еще один вариант, который следует учитывать при выборе инструментов. От сокращения времени цикла и улучшения качества детали до снижения затрат за счет объединения нескольких отверстий в одну операцию — специальные расточные инструменты обеспечивают множество преимуществ.
В то же время, хотя многие скучные приложения могут работать с готовыми инструментами, всегда есть уникальные приложения, требующие специальных решений. Сложные профили отверстий и ограничения магазина станка требуют одного инструмента с несколькими диаметрами и шагами. Другим примером может служить разработка инструментов для линейного растачивания, которые были созданы из-за присущих расточным инструментам ограничений по длине и необходимости достижения концентричности между отдельными отверстиями, а также допусков на круглость и диаметр каждого из них. В конечном счете, специальные инструменты для растачивания обеспечивают множество преимуществ, но часто разрабатываются с учетом конкретных потребностей приложения.
Каким бы ни был расточной инструмент, часто приходится сталкиваться с трудностями, чтобы получить максимальную отдачу от вашего инструмента. Возьмем, к примеру, отделку поверхности; расточные инструменты позволяют добиться очень тонкой обработки поверхности, особенно при использовании пластины с геометрией Wiper; однако скорость подачи, радиус вершины и глубина резания также играют решающую роль в выполнении необходимых требований к чистовой обработке. Хотя обычно это не является проблемой, охлаждающая жидкость может помочь достичь желаемого качества поверхности и увеличить срок службы инструмента, пока сохраняется охлаждающая жидкость.
Тем не менее, необходимо уделить особое внимание охлаждающей жидкости в нескольких случаях:
• Интегрированные цифровые инструменты – некоторые цифровые расточные головки имеют ограничения по давлению охлаждающей жидкости. Превышение этих ограничений может привести к повреждению внутренних компонентов расточной головки. Многие магазины используют насосы на 1000 фунтов на квадратный дюйм, что, к сожалению, может привести к выходу из строя уплотнений. Это давление охлаждающей жидкости не требуется, особенно при чистовом растачивании. Стружка часто настолько мала, что эвакуация стружки является излишней, поэтому, если контроль над стружкой надлежащий, давление 300 фунтов на квадратный дюйм вполне приемлемо.
• Тяжелая черновая обработка – если количество снимаемого припуска больше, чем разница между размером отверстия и диаметром корпуса, эвакуация стружки может быть затруднена, поэтому в таких ситуациях большую роль будет играть охлаждающая жидкость.
• Пластины из CBN – CBN плохо переносит тепловые удары, которые могут возникнуть при использовании охлаждающей жидкости. В большинстве случаев CBN работает всухую, чтобы предотвратить проблемы.
В конечном счете, растворимые охлаждающие жидкости, как правило, лучше всего подходят для внутренних компонентов расточных инструментов, поскольку синтетические вещества могут вызвать внутренние повреждения и снизить точность.
Эвакуация стружки, хотя это больше проблема при черновой обработке, чем при чистовой, является ключевой областью, где выбор пластины может иметь существенное значение. Геометрии должны быть тщательно выбраны на основе расточенного материала и количества удаляемого материала.
Другим аспектом, на который следует обратить внимание, является диаметр корпуса расточного инструмента и дополнительных модульных компонентов, таких как удлинители и переходники, в зависимости от количества удаляемого материала. Если удаляемый припуск превышает разницу между размером отверстия и диаметром корпуса, эвакуация стружки может быть затруднена и может привести к повреждению расточного инструмента и, возможно, заготовки. В целом, чем короче стружка, тем лучше эвакуация стружки, поэтому внимательное отношение к выбору инструмента и самого применения приводит к лучшему формированию стружки.
Так же, как внедряются новые покрытия пластин, расточные инструменты в целом, скорее всего, будут постоянно совершенствоваться и внедряться некоторые инновации. Как и в любой другой отрасли, технология, которая ранее использовалась только в единичных или мелкосерийных специальных приложениях, будет перенесена в более распространенные повседневные приложения, становясь более доступной и менее затратной.
В конце концов, большинство, если не все регулируемые расточные инструменты, будут цифровыми. Также может стать обычным явлением, когда регулируемые расточные инструменты регулируются отдельным модулем или даже вашим телефоном. Хотя это может быть не общеизвестно, подобные технологии уже существуют на рынке.
Однако, поскольку обрабатывающая промышленность ожидает этих достижений, для получения наибольшей выгоды от расточных инструментов необходимо изучить, какие инструментальные решения будут лучше всего работать в рабочей среде и как эти инструменты могут решить потенциальные проблемы.
