В целях увеличения производительности процесса металлообработки при изготовлении литьевых форм не следует ограничиваться одним только поиском высокопроизводительных станков. Держатели инструмента также могут помочь справиться с проблемой – именно они и были применены в компании Langer GmbH & Co. KG, занимающейся изготовлением оснастки для литья пластиков. С помощью высококачественных термоусадочных патронов HAIMER Power Shrink общее время обработки некоторых деталей уменьшилось почти вдвое.

 Langer Hermle C42

На современных металлообрабатывающих комплексах компании Langer, например, Hermle C42, для установки режущего инструмента используются, преимущественно, патроны Haimer Power Shrink, либо Power Mini Shrink (тонкие патроны справа).

Установка инструмента в  патрон Haimer Power Mini Shrink

При обработке таких углублений компания Langer сумела сэкономить машиночасы на получистовой обработке. Инструмент устанавливается в патрон Haimer Power Mini Shrink, благодаря чему чистовая обработка производится в один проход, при этом соответствует всем требованиям к качеству.

Компания Langer GmbH & Co. KG, расположенная в Германии около Боденского озера – производитель литьевых форм со штатом около 140 работников. Услуги, предоставляемые фирмой, включают в себя разработку и изготовление прототипов и серийной оснастки для инжекционного литья, а также выпуск на ней пробных партий продукции и мелкосерийное производство.

Механическая обработка занимает центральное место в работе отдела литьевых форм, в котором числится 60 сотрудников. Их цель – максимальное сокращение времени изготовления форм и при этом соблюдение высоких требований автомобильной промышленности к качеству продукции. Задачей отдела автоматизированной механообработки является последовательное воплощение всех стадий изготовления форм, начиная от чертежа конструкторского отдела и далее до конечного продукта, изготовленного из мягких алюминиевых сплавов или сталей 2312 и 2767 марок. Руководитель отдела Йорг Леман пояснил, что ключевым фактором оптимизации процесса механической обработки форм являются высококачественные станки, держатели инструмента и сам инструмент в совокупности.

К услугам его отдела шесть современных 3, 4 и 5-осных металлообрабатывающих установок DMG, Mikron и Hermle. В процессе производства используется множество моделей высококачественного режущего инструмента, однако в отношении держателей эта компания сделала выбор в пользу только одного своего давнего партнера: «С тех пор, как в 2008 году мы впервые попробовали патроны Power Shrink от Haimer, мы отдаем предпочтение именно этому производителю».

Надежные держатели инструмента

Подача смазочно-охлаждающей жидкости на инструмент

Подача смазочно-охлаждающей жидкости на инструмент. Система Haimer Cool Flash обеспечивает требуемое охлаждение и стружкоудаление на оборотах до 20000 RPM, без громоздких аксессуаров. Применение этого оборудования, в некоторых случаях, позволяет удвоить срок службы инструмента.

Причиной, заставившей Лангера начать поиск надежного держателя инструмента, стал тот факт, что руководитель отдела не был удовлетворен использовавшимися в то время термоусадочными патронами. После нескольких циклов горячей посадки старые термоусадочные патроны переставали давать достаточную силу зажима. «По этому параметру и по итогам многолетнего опыта продукция Haimer стоит по качеству на голову выше остальных», – подчеркивает Йорг Леман.

В основе хорошего зажимного патрона лежит сумма факторов: высококачественный материал, точная механическая обработка и особенности дизайна. Важная часть патрона – обжимная гильза. Её задачей является зажим хвостовика инструмента на максимально возможной площади. В этом отношении очень важную роль играет входная фаска патрона. От нее зависит общая длина вылета и жесткость инструмента. Термоусадочные патроны других производителей имеют фаску от 5 до 10 миллиметров в длину, соответственно, в этой части патрона зажимная сила отсутствует. Следовательно, общий вылет инструмента излишне увеличивается. То же самое может происходить и в конце хвостовика, где зачастую также присутствуют прослабленные участки. В таких местах также отсутствует сила, фиксирующая инструмент. Из-за этих факторов общая длина обжимающей части оказывается относительно короткой. Также важными факторами являются диаметр и форма обжимной гильзы. Однако, Йорг Леман больше заинтересован в результатах применения данной теории, чем в самой теории.

Характеристики фрезерования – вот что его интересует: «Термоусадочные патроны Haimer, особенно Mini Shrink, произвели огромное впечатление на всю нашу команду, т. к. они действительно способствовали значительному прогрессу в производственном процессе». У этих патронов значительная масса в районе конуса, что уменьшает вибрацию, и при этом тонкая носовая часть, которая позволяет производить фрезерование в условиях ограниченного пространства.

Модель Cool Flash Chuck в разрезе.

Модель Cool Flash Chuck в разрезе. Сварной диск с пазами направляет поток жидкости из смазочных каналов на инструмент по всей поверхности хвостовика, откуда он попадает прямиком на режущую часть.

Термоусадочные патроны с экстра-тонким внешним контуром

Haimer разработала специальные патроны Mini Shrink под требования 5-осного фрезерования в отрасли производства литьевых форм, где они являются наилучшим выбором, благодаря своей комбинации массивной базы и тонкой носовой части. Характерной особенностью патронов Mini Shrink является тонкий наружный контур сужения, под углом всего 3 градуса, причем этот угол точно совпадает с углом конического сужения литникового канала. Усиленные патроны серии Mini характеризуются утолщенной носовой частью. Благодаря этому такой патрон подходит для механической обработки глубоких полостей внутри формы, при этом он обладает достаточной жесткостью для того, чтобы успешно противостоять значительным боковым силам, возникающим при пятиосном фрезеровании.

Модель Cool Flash Chuck в разрезе.

Модель Cool Flash Chuck в разрезе. Сварной диск с пазами направляет поток жидкости из смазочных каналов на инструмент по всей поверхности хвостовика, откуда он попадает прямиком на режущую часть.

Работники Langer прекрасно разбираются в том, как использовать достигнутые преимущества. Как заявил Йорг Леман, «теперь работники могут использовать более интенсивные режимы резания по сравнению с другими патронами, экономя время на предварительной обработке, например, при пазовом фрезеровании по стали. Для этого используется шаровая фреза диаметром 2 миллиметра для получистовой обработки с чистотой до 1/10 мм, при этом с патронами Power Mini Shrink компания добивается желаемого результата за один проход. Машинное время при этом сокращается практически вдвое».

Cool Flash – идеальный выбор для высокоскоростного фрезерования

Задача Haimer заключается в том, чтобы предложить подходящий термоусадочный зажим для любой области применения. Поэтому каталог продукции по всем моделям и длинам очень велик. Конечно же, в линейке продукции есть и другие виды зажимных патронов. Компания Langer также использует цанговые зажимы производства Haimer, поскольку «качество на достаточном уровне, а надежность просто выше всяких похвал», – заявляет глава отдела автоматизированной механической обработки.

Йорг Леман и Оливер Лекнер

Йорг Леман (слева), управляющий отдела автоматизированной металлообработки компании Langer, и Оливер Лекнер (компания Haimer) делятся впечатлениями об улучшениях в процессе стружкоудаления.

Команда всегда готова тестировать новинки, наподобие нового продукта Haimer – системы Cool Flash, обеспечивающей гарантированную подачу охлаждающей жидкости к режущей кромке инструмента. Многие фрезы не имеют внутренних каналов подачи СОЖ по причинам стабильности, и поэтому для получения высокого качества поверхности приходится применять внешнее охлаждение фрезы, в том числе и для удаления стружки. Наряду с типичной системой охлаждения с использованием шланга для подачи СОЖ существуют системы с интеграцией каналов охлаждения в сам шпиндель и патрон. Такие системы подают смазочно-охлаждающую жидкость прямиком к режущей части. По мнению Йорга Лемана, тестирование и внедрение новых технологий быстро окупается. Предыдущий протестированный способ, от другого поставщика, был довольно многообещающим, однако патрон работал только в комплекте со сложной системой подающих рукавов и муфт, ограничивающей движение и сложной в обслуживании. На подающих соплах легко собиралась грязь, и в процессе термо-обжима рукав необходимо было отсоединять, что приводило к излишним затратам времени.

Термоусадочный аппарат

Термоусадочный аппарат – необходимый инструмент для усадочных патронов Haimer. Зажим Power Clamp нового поколения от Haimer требует применения специальной индукционной нагревательной установки, настраиваемой на длину и диаметр патрона. Благодаря этому нагревается только зажимная часть патрона, что, кроме всего прочего, серьёзно уменьшает время остывания.

Попробовав систему Cool Flash от Haimer, Леман и команда под его руководством изумились: «Это просто чудо, насколько плотно смазка идет по фрезе даже на 20 тысячах оборотов. Это – огромная разница, по сравнению с предыдущей системой, у которой сход жидкости с фрезы и разбрызгивание начиналось уже на 6000 оборотов в минуту».

Подача СОЖ по фрезе без использования громоздких аксессуаров

Производители литьевых форм часто используют обработку на высоких оборотах с целью получения высокой чистоты поверхности. Однако, при работе в глубоких полостях и карманах очень важна подача смазочно-охлаждающей жидкости для надежного удаления частиц стружки. Это возможно только при условии удара струи жидкости в нужную точку под высоким давлением. Компания Haimer также столкнулась с этой проблемой при выпуске своей продукции, и долгое время искала её решение. Решением явилась их собственная система Cool Flash.

Предыдущей системой, использовавшейся Haimer, была система Cool Jet с интеграцией жидкостных каналов в термоусадочный патрон и другие виды держателей. Жидкость подавалась напрямую на режущую часть через два или три сопла. Этот подход получил дальнейшее развитие в системе Cool Flash, которая сделала возможной интеграцию с термоусадочными патронами Haimer. В торцевую часть термоусадочного патрона, поверх точечных каналов Cool Jet, вставляется диск с небольшим кольцевым зазором, остающимся открытым, и прорезями на противоположных сторонах вала зажимаемого инструмента. Подаваемая жидкость распределяется не точечно, а преобразуется в форму кольца вокруг фрезы и движется по ее поверхности, покрывая её. Далее она движется по канавкам фрезы и попадает к режущей поверхности даже на высоких оборотах. Процесс термо-обжима с системой Cool Flash не представляет собой никакой проблемы и не требует громоздких устройств и аксессуаров.

Такой вариант, безусловно, стоит потраченных денег. Йорг Леман утверждает: «В тех сложных случаях, когда раньше нам приходилось уменьшать скорость вращения, например при выборке карманов, теперь возможна работа на нормальных скоростях. При этом нигде не застревают частицы стружки и не ломаются фрезы. Мы используем систему Cool Flash вездегде это возможно. В дополнение к увеличившейся стабильности процесса, мы также экономим на жидкости, по сравнению с охлаждением через наружную подачу».

Серийные модели инжекционных литьевых форм

Langer Group специализируется на разработке и производстве прототипов и серийных моделей инжекционных литьевых форм, а также производстве пробных партий и мелкосерийном производстве. Продукция из армированного стеклопластика и углепластика, изготовленная методом впрыска, такая как впускные трубы, крышки, маслопроводы, корпуса масляных и воздушных фильтров, а также декоративные крышки – вот лишь некоторые из деталей, изготовленных с использованием оснастки Langer.

Высокоэффективное производство литьевых форм в округе Зигмаринген

Основанная в 1975 году в Ильмензее, Германия, Langer GmbH & Co. KG является крупнейшей компанией группы Langer, в которой работают 165 сотрудников. Их клиентами являются ведущие автопроизводители и их поставщики, компании аэрокосмической и медицинской отраслей. Производственная программа включает в себя изготовление прототипов и серийной оснастки для инжекционного литья, тестирование оборудования и технология сборки объектов из разверток, а также свой собственный конструкторский отдел. Данные группы продукции компании Langer GmbH & Co. KG в состоянии поддерживать годовой оборот фирмы в 170 миллионов евро при штате в 170 сотрудников.

 Серийные модели инжекционных литьевых форм Серийные модели инжекционных литьевых форм
Langer Group специализируется на разработке и производстве прототипов и серийных моделей инжекционных литьевых форм, а также производстве пробных партий и мелкосерийном производстве. Продукция из армированного стеклопластика и углепластика, изготовленная методом впрыска, такая как впускные трубы, крышки, маслопроводы, корпуса масляных и воздушных фильтров, а также декоративные крышки – вот лишь некоторые из деталей, изготовленных с использованием оснастки Langer.

Источник: перевод статьи Faster Machining Time with the Right Toolholders

 



Понравилась статья? Поделитесь: