Sandvik Coromant CoroDrill 870

Sandvik Coromant CoroDrill 870

Сегодня производителям доступен гораздо более широкий выбор высококачественных инструментов, чем когда-либо прежде. Практически любое отверстие, углубление, паз, прорезь и другие особенности рельефа детали можно обработать с помощью имеющихся в продаже стандартных инструментов и держателей. Так зачем же обрекать себя на все эти трудности и затраты, связанные со специализированным инструментом? Оказывается, на то есть веские причины.

В этой статье пять ведущих экспертов рассмотрят преимущества такого инструмента и дадут несколько полезных советов. Используйте специализированные инструменты для повышения эффективности механической обработки и сокращения издержек.

Horn

Как утверждает Джейсон Фартинг (Jason Farthing), инженер отдела продаж и маркетинга компании Horn USA Inc. (г. Франклин, штат Теннеси, США), воплощение в жизнь пожеланий заказчика может потребовать не только изменения геометрии стандартного инструмента, замены его покрытия и основы, но и создания совершенно нового инструмента. В обоих случаях клиенты должны быть готовы к тому, что, в зависимости от сложности дизайна, им придется неделями и, возможно, даже месяцами дожидаться прибытия заказа, и цена при этом окажется выше обычной. Несмотря на это, Фартинг считает, что полученные результаты стоят затраченного времени и денег и могут существенно повысить производительность и сократить цикл обработки по сравнению со стандартными инструментами. Ярким примером тому служит комбинированный инструмент, разработанный компанией Horn для производителя шатунов. Раньше для изготовления кованой детали из стали 4340 требовалось четыре разных резца, теперь же применение многопрофильного инструмента, совмещающего операции растачивания, нарезания канавок и снятия фасок, уменьшило время простоя при смене и позиционировании инструмента с 40 секунд до 14,5, то есть на 64%.

Инструмент Horn

Инструмент Horn

Фартинг признает, что специализированный инструмент используется преимущественно в крупносерийном производстве, но даже небольшие цеха могут извлечь выгоду, работая в этом направлении. «Специализированные инструменты являются отличным решением в тех случаях, когда нужно выдержать определенное расстояние между двумя элементами детали, будь то интервал расположения пазов или определенная толщина фланца. Нередко цеха вынуждены платить квалифицированным специалистам, чтобы те взяли на себя эту головную боль, в то время как изготовленный на заказ инструмент в состоянии полностью снять проблему. Он особенно полезен при выполнении заключительных операций, ведь когда клиент вложил в производство детали 20 000 или 30 000 долларов, ошибки быть не должно. Проектирование инструмента, обеспечивающего точное соблюдение нескольких размеров, как в случае развернутого отверстия, обработанного цекованием, или какой-либо уплотняющей поверхности, практически сводит на нет риск поломки дорогостоящей детали».

Фартинг считает, что цеха должны смотреть на поставщиков инструментов как на продолжение своего технического отдела. «Инструмент не должен поставляться просто потому, что он приспособлен для механической обработки детали. Он должен быть оптимизирован для сферы применения, в особенности, на крупносерийном производстве. Клиенты должны быть в состоянии достичь нужной им производительности, при этом показатели стойкости и себестоимости инструмента должны обеспечивать конкурентоспособность».

Iscar Tools

Специализированный инструмент Iscar

Специализированный инструмент Iscar

Компания Iscar Tools Inc., базирующаяся в Оквилле в канадской провинции Онтарио, также занимается проектированием и производством специализированного инструмента. Дина Аграновски (Dina Agranovsky), руководитель отдела по проектированию и работе с машиностроительными предприятиями, предлагает несколько примеров решений, которые позволили повысить производительность, продлить срок службы инструмента или сосредоточить весь процесс изготовления в одном месте. Одним из таких решений стала головка ступенчатой развертки для зажимного приспособления из стали 4140H.

Компания Iscar модифицировала твердосплавную головку одной из своих разверток BN6 для одновременного выполнения получистовой и чистовой обработки отверстия диаметром 14 мм, проходящего по всей длине зажимного приспособления, значительно увеличив точность операции развертывания. В другом случае, чтобы повысить эффективность выполнения отверстий на горизонтальном обрабатывающем центре Chiron для изготовления осевых деталей из углеродистой стали, был разработан комбинированный инструмент, выполняющий одновременно функции сверла, цековки и фасочного резца.

В обоих примерах количество обрабатываемых деталей составило около 1 000 000 в год, что наглядно демонстрирует целесообразность этих нововведений. Аграновски также приводит пример создания специализированного прорезного резца, функцией которого стала обработка стальных ступиц (сталь 8620) для энергетической отрасли. В этом случае клиенту было необходимо обрабатывать всего четыре детали в год, но из-за особой ширины паза и необходимости строгого соблюдения радиуса каждого угла производители решили обратиться к Аграновски и заказать специальный резец.

«Для выполнения любого заказа по созданию специального инструмента очень важна документация, – рассказывает она. – Мы просим наших клиентов предоставить основную информацию, такую ​​как тип оборудования, предполагаемые годовые объемы производства, чертежи детали. Основываясь на этих данных, мы обычно можем в течение нескольких дней оценить стоимость работ и спустя шесть-восемь недель поставить инструмент вместе с рекомендациями по скорости резания и подачи, данными о сроке службы и т.п.».

Sandvik Coromant

Иногда операторы и инженеры не могут точно определить, в чем заключается их проблема. Именно так обстояло дело с одним из клиентов Рэнди Макичерна (Randy McEachern), производителем теплообменников, который высверливал «миллионы отверстий ежегодно». По словам Макичерна, специалиста компании Sandvik Coromant Canada Inc. (Миссиссога, провинция Онтарио), этот клиент известен своим стремлением выжимать все возможное из инструмента. Во время обсуждения Макичерн предложил своему клиенту помочь с большими объемами сверления листовой стали SA51670, хотя и знал, что справиться с этой задачей будет нелегко. «Они использовали инструмент другого производителя с довольно приличным сроком службы, однако этого было недостаточно. Прежде мы предлагали стандартные сверла, но с ними мы не могли добиться повышения производительности. Поэтому мы обратились к нашей программе Tailor Made, которая является частью базы наших технологических решений».

Поскольку на тот момент рецепт успеха был еще неизвестен, Макичерн сделал заказ на изготовление целого набора инструментов с разной геометрией кромки, фасками на вершине, и выполненных из разных сплавов. Все они представляли собой модификации стандартного 20-миллиметрового сверла CoroDrill серии 870 со сменным твердосплавным наконечником. «Это были полевые испытания, поэтому мы начали с параметров подачи и скорости вращения, рекомендованных инженерами Tailor Made, записывая полученные результаты, – говорит Макичерн. – К концу испытаний мы достигли лучших параметров резания, а сверло все еще оставалось прочным».

Это один из примеров того, какую выгоду может приносить изготовление специализированного инструмента большим и малым предприятиям, поскольку даже небольшие модификации стандартных режущих инструментов могут дать огромные преимущества. Производители таких инструментов обладают знаниями и опытом и могут заставить свою продукцию творить чудеса. Сотрудничая с ними, вы видите разницу между по-настоящему эффективной работой и прежними трудностями, которые хочется забыть как страшный сон.

Komet Group

Марк Блоссер (Mark Blosser), директор технического отдела Komet of America (Шаумбург, Иллинойс), придерживается того же мнения: «Когда стоимость производства инструмента определена, мы назначаем инженера, который будет заниматься реализацией этого проекта от начала и до конца. Кроме того, есть еще местные инженеры-аналитики, которые работают над его выполнением и следят, чтобы процесс протекал без каких-либо проблем».

Большая часть работы Блоссера и его команды связана с автомобилестроением, где каждая секунда дополнительного времени производственного цикла может вылиться в итоге в тысячи часов производственных потерь. По словам Блоссера, большая часть усилий его команды сосредоточена на сокращении числа инструментов, необходимых для обработки детали, и объединение трех или более инструментов в корпусе одного инструмента – обычная практика. «Возьмем для примера поворотный кулак, – говорит он. – Их четыре на каждой машине, и если вы разрабатываете технологию обработки в расчете на выпуск 300 000 автомобилей в год, вам нужно изготовить 1,2 млн этих комплектующих. Совершенно очевидно, что вам нужно обрабатывать их очень-очень быстро. Добиться этого можно, используя специализированные инструменты».

Сверло Iscar

Сверло Iscar

Аналогично конкурентам, Блоссер предлагает программу, предназначенную для максимального облегчения и ускорения поставки специализированных инструментов. Самое главное, что эта программа доступна для вас, даже если вы не работаете на Ford, General Motors или Chrysler.

Конечно, технические решения, предлагаемые Komet и другими компаниями, работающими в этой сфере, кажутся дорогостоящими, но в долгосрочной перспективе они помогают сэкономить целое состояние при условии правильного применения.

«Мы постоянно экспериментируем и стремимся разобраться во всем, от блока цилиндров до коленчатых сочленений, – утверждает Блоссер. – Довольно часто мы можем предложить различные подходы к производству деталей, будь то другой твердый сплав, лучший способ крепления или режущий инструмент, выполненный под заказ. Экономически это может быть очень выгодно».

Kennametal

Дэйв Коуп (Dave Cope), руководитель технических программ для Северной и Южной Америки, реализуемых компанией Kennametal Inc. (Латроуб, штат Пенсильвания), считает, что изготовление инструмента под заказ – это всего лишь один из многих кусочков головоломки под названием «эффективная обработка». Надежное решение этой задачи включает основанное на технологических знаниях и опыте правильное сочетание стандартных и специализированных  инструментов. «Самое эффективное решение снижает себестоимость продукции и раскрывает скрытый потенциал. Сложный производственный процесс оно делает более простым».

В последнее время Коуп в сотрудничестве с поставщиком деталей для аэрокосмического оборудования работал над проектом по оптимизации процессов резания труднообрабатываемых сплавов, таких как титан 6Al4V и 5553. В ходе проекта был разработан ряд специальных концевых фрез и индексируемых пластин, но, по мнению Коупа, этот факт вторичен. Гораздо большее значение имеет сотрудничество, необходимое для успешной реализации любого подобного проекта. Инженеры Kennametal работали в тесном сотрудничестве с командой заказчика, начиная с этапа исследования, во время которого на месте было изучено текущее состояние цеха и определены технические предпочтения, бюджет и сроки выполнения. Затем команда приступила к совместным конструкторским разработкам, выявив возможности по улучшению крепления и оснастки, и сформулировав общую концепцию «будущего состояния» обработки. На основе этой концепции впоследствии была произведена оценка стоимости, и после утверждения заказчиком инструмент был изготовлен и поставлен.

Вскоре после этого были проведены испытания и налажено производство, в то время как инженеры Kennametal продолжали осуществлять техническую поддержку реализуемого проекта. Коуп не может поведать всех подробностей усовершенствованной технологии, но полагает, что цель таких проектов – максимально эффективно использовать не только оборудование, но и человеческий капитал. «Многие компании с уходом персонала теряют наработанный опыт, и в этих условиях особую важность для поддержания успеха приобретают совместные разработки и создание базы успешных технологических решений».

Источник материала: перевод статьи
Going custom?,
Shop Metalworking Technology (SMT)

Автор:
Кип Хэнсон (Kip Hanson)



Понравилась статья? Поделитесь: