Крепление установки для водоструйной обработки с соединением Unilock представляет собой штифт, входящий в гнездо. Все фото любезно предоставлены К. Тейтом

Крепление установки для водоструйной обработки с соединением Unilock представляет собой штифт, входящий в гнездо. Все фото любезно предоставлены К. Тейтом

Все мы хотим получать больше прибыли, и один из самых легких путей сделать это – сократить или полностью устранить время на переналадку станка и смену инструмента. К счастью, сейчас доступны предложения, позволяющие очень быстро менять конфигурацию инструментов. Их очень часто объединяют под одним понятием «быстросменные инструменты». 

Некоторые типы быстросменных инструментов пригодны для каждого производственного процесса, и их можно разделить на две категории: держатели деталей и держатели инструментов. Эти инструменты варьируются от простых фиксаторов заготовки до сложных измерительных головок для контроля состояния инструмента.

Быстросменные зажимные приспособления, возможно, относятся к наиболее распространенным, если вы, как и я, считаете тиски и патроны быстросменными устройствами. Тиски и патроны могут не продаваться в качестве быстросменных устройств, но элементы, которые прикрепляются к ним, являются таковыми.

Все тиски  и патроны требуют пару кулачков для удержания детали, и быстросменные кулачки вполне доступны. Возможно, это самый простой в использовании и дешевый быстросменный инструмент.

Большинство цехов используют трехкулачковые патроны, оснащенные обрабатываемыми губками из мягкого металла для удержания детали во время точения. Для простых задач, однако, потребуется около часа, чтобы найти, сменить и подвергнуть переточке комплект мягких губок. Одна смена в день равна 260 часам переналадки в год. Поскольку цеха обычно компенсируют свои затраты на переналадку, 50-процентное сокращение по времени означает 130 часов дополнительного дохода.

Поворотный стол водоструйной установки имеет гнездо Unilock в центре плиты. Гнездо является пневматическим и управляется шаровым клапаном (показан в нижнем левом углу). Смена зажимных приспособлений с такой системой занимает всего две минуты

Поворотный стол водоструйной установки имеет гнездо Unilock в центре плиты. Гнездо является пневматическим и управляется шаровым клапаном (показан в нижнем левом углу). Смена зажимных приспособлений с такой системой занимает всего две минуты

При смене стандартных кулачков токарного патрона оператору требуется снять и установить два винта на каждый кулачок. После смены кулачки обычно подвергаются переточке для поддержания нужного уровня точности. Имеются также накладные кулачки, которые можно снять и заменить за считанные секунды. Большинство из них имеет высокую стабильность позиционирования, что устраняет необходимость в переточке.

Наиболее распространенный способ для любого цеха, и вместе с тем дорогостоящий и негибкий –  иметь специальные выделенные держатели деталей для фрезерного станка. Производители могут избежать необходимости заводить специальные зажимные приспособления, если они применяют тиски с перетачиваемыми губками, такими как губки производства Snap Jaws Manufacturing (Детройт), которые можно снять, повернув на четверть оборота винта. Это позволяет оператору менять держатель заготовки менее чем за минуту. В отличие от специального приспособления набор губок относительно  недорог и может повторно использоваться для других задач.

Специальное зажимное приспособление иногда может потребоваться, когда конфигурация детали не позволяет плотно зажать ее тисками или патроном. Быстросменные инструменты позволяют сократить время загрузки и настройки для конкретных приспособлений, например, система установки на основе шарикового фиксатора производства Jergens Inc. (Кливленд). Эта система работает следующим образом: на основной плите, устанавливаемой на станке, располагается установочная плита с приспособлениями для фиксации детали. Основная плита имеет гнезда для штифтов, которые позиционируют в нужном месте установочную плиту и обеспечивают существенное усилие для удержания установочной плиты на основной. Смена мелких приспособлений происходит быстро и точно, их выравнивание не требуется.

Система с шариковым фиксатором на поворотном столе в роботизированном модуле имеет штифт, который проскакивает в гнездо, и установочный винт, который направляет шарики наружу и создает направленное вниз усилие

Система с шариковым фиксатором на поворотном столе в роботизированном модуле имеет штифт, который проскакивает в гнездо, и установочный винт, который направляет шарики наружу и создает направленное вниз усилие

Другой вариант – это соединение Unilock производства  Schunk Inc. (Моррисвиль, Северная Каролина). Оно основано на специальной системе гнездо-штифт, где гнездо крепится к инструменту, а штифт устанавливается на зажимное приспособление или деталь. Штифт Unilock имеет специальную форму, которая позволяет протолкнуть его в гнездо таким же образом, как держатель инструмента устанавливается на шпинделе станка. Штифты также имеют скошенную поверхность, которая взаимодействует с гнездом и обеспечивает стабильность позиционирования.

Поскольку настройка, измерение и ввод данных, связанные с режущими инструментами, занимают очень много времени при смене инструмента, то быстросменные инструменты также призваны сократить или устранить эти временные затраты. Обычно эти устройства довольно дорогостоящи, в основном потому, что от них требуется повышенная точность.

Вид оснастки Capto, наверное, можно считать самым распространенным (см. фото). Обратите внимание на трехступенчатую суженную поверхность, которая контактирует с таким же суженным держателем инструмента для шпинделя. Держатели инструмента Capto имеют стабильность позиционирования, равную 0,01 мм. Такой уровень точности позволяет заменять режущие инструменты без наладки.

Соединение Capto имеет трехступенчатую поверхность

Соединение Capto имеет трехступенчатую поверхность

Кроме того, быстросменные держатели инструментов типа Capto позволяют повысить эффективность старых станков, не имеющих устройств автоматической смены инструмента. У старых станков часто шпиндель или револьверная головка имеют резьбу для удержания режущих инструментов. В этом случае смена инструмента – трудоемкий и медленный процесс. Использование держателя с соединением Capto существенно ускоряет его.

Например, токарная обработка ротора газовой турбины занимает недели. Один проход режущим инструментом может занять несколько дней, при этом смена инструмента может потребоваться на середине прохода. Когда мы приобретали для нашего цеха большие токарные станки для обработки роторов, мы установили Capto на салазки суппорта. Такая настройка позволяла оператору заранее измерять инструменты и готовить их к установке во время процесса резания, что сокращало время на смену инструмента и позволяло достаточно быстро вернуться к работе. Без Capto мы были бы вынуждены переустанавливать инструмент при каждой смене пластины.

Приобретая быстросменную систему, следует учесть, какую проблему она должна решить, посмотреть на рабочие процессы в цехе и убедиться, что система будет максимально универсальной. Не стоит приобретать новые инструменты, потому что они часто сопровождаются набором фирменных крепежей, которые становятся ненужными, если инструмент больше не используется. Кроме того, перед покупкой следует попросить показать варианты успешного применения. Правильно подобранные и применяемые быстросменные инструменты повышают рентабельность любого производства.

Источник: перевод статьи
Tooling that quickly boosts profits,
Cutting Tool Engineering (CTE)

Автор статьи:
Кристофер Тейт
(Chris Tate)

Об авторе статьи:

Кристофер Тейт – технический руководитель цеха обжига на машиностроительном заводе Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas в г. Саванна (Джорджия). 



Понравилась статья? Поделитесь: