Сверло под резьбу XChange с синим покрытием Polaris

Рис. 1. Метчик XChange с синим покрытием Polaris

Модульные инструменты, воплотившие в себе передовые технологические разработки, на протяжении длительного времени внедряются в таких областях как фрезерование, точение и сверление. К их признанным преимуществам в первую очередь относят оптимальную конфигурацию различных компонентов, обеспечивающую требуемый уровень точности. Это уменьшает время вторичной обработки и количество инструментов, которые необходимо иметь в наличии.

Однако для выполнения внутренней резьбы, особенно в случае нарезания и накатывания, модульные инструменты не так широко представлены на рынке. Лишь несколько лет назад эксперты LMT TOOLS на площадке LMT Fette создали высокопроизводительный модульный раскатник HPF, а затем также модульный метчик под резьбу XChange – читайте о нем далее в этой авторской статье.

Помимо упомянутых выше преимуществ, эти инновационные инструменты объединяют в себе сильные стороны двух режущих материалов: износостойкость твердого сплава и прочность быстрорежущей стали. Это повышает надежность процесса при новом уровне производительности: улучшенные характеристики кручения позволяют существенно увеличить скорость резания и в то же время продлить срок службы инструмента. В дополнение к этому, эксплуатационные показатели модульных инструментов также улучшены благодаря подаче смазочно-охлаждающей жидкости через внутренний канал инструмента и использованию синхропатрона, например Bilz.

Метчик XChange: союз твердого сплава и быстрорежущей стали

90 процентов метчиков на рынке по-прежнему делается из быстрорежущей стали, режущего материала с высокой прочностью, особо необходимой при обратной подаче. Твердосплавные метчики, изготавливаемые из самого мелкозернистого карбида, по-прежнему не удовлетворяют возросшим требованиям надежности технологического процесса при серийном производстве.

Секрет успеха нового метчика XChange заключается в комбинации износоустойчивой твердосплавной резьбовой головки и прочного стального стержня, образующих разъемное соединение. По окончании срока службы инструмента достаточно заменить только резьбовую головку. Специальное защитное покрытие Polaris синего цвета еще более продлевает срок службы (рис. 1).

Главным преимуществом нового XChange является высокая скорость резания в сочетании с сокращенным циклом и временем обработки, что в результате приводит к значительному снижению затрат на оборудование и/или процесс формирования резьбы. При практическом применении скорость резания может быть увеличена более чем вдвое по сравнению со метчиками из быстрорежущей стали.

Экономическая эффективность

Этот совершенно новый метчик был разработан, прежде всего, для литьевых материалов (серый и ковкий чугун), а также для материалов, образующих стружку надлома. Материалы из алюминиевых сплавов с содержанием кремния более 12 % легко поддаются обработке. В промышленности они применяются, прежде всего, в массовом производстве, автомобильной промышленности (например, в блоках цилиндров), производстве зубчатых колес, системах впрыска топлива, картерах (чугун и алюминий) и бытовой технике (например, в стиральных машинах).

В зависимости от обрабатываемого материала, модульный метчик окупится уже примерно после 3 замен резьбовой головки. Приблизительно после 10 замен следует заменить также и стержень. Впрочем, в рамках крупносерийного производства расходы на замену стержня выглядят незначительными.

Рис. 2

Рис. 2

При подсчете экономической эффективности можно видеть уменьшение затрат на инструмент при использовании XChange в расчете на единицу нарезаемой резьбы на 50 % по сравнению с инструментами из быстрорежущей стали с содержанием кобальта (HSS-E) и на 20 % по сравнению с твердосплавными инструментами.

Приведенный ниже пример звучит как настоящая история успеха. Поставщик, работающий в автомобильной промышленности, производил тормозные диски для грузовиков. Среди прочего ему необходимо было нарезать резьбу M 14 x 1,5. Он пользовался метчиками из быстрорежущей стали китайского производства, но был недоволен их качеством. В частности, срок их службы был слишком мал. Кроме того, возникали проблемы из-за одностороннего смещения в результате наклона метчика в месте выхода резьбы из заготовки (рис. 2). В надежде решить эти проблемы клиент стал пользоваться модульным метчиком  XChange от LMT Fette. Для данной операции метчик был усовершенствован путем незначительного уменьшения стружечной канавки, что привело к повышению устойчивости и тем самым позволило нейтрализовать силы, вызывающие смещение в месте выхода резьбы из заготовки. К тому же заходная часть канавки была выполнена так, чтобы обеспечить оптимальное стружкоудаление.

У клиента было еще одно требование – процесс должен был полностью свестись к сухой обработке.

Рис. 3

Рис. 3

Метчик XChange использовался при скорости резания 31 м/мин и за свой срок службы выполнил 35000 витков резьбы. Это дает невероятное преимущество в 1650 % в сравнении с конкурентом, который за свой срок службы успевал выполнить лишь 2000 витков резьбы (рис. 3).

Пригодность для массового производства

Как раз это и подтверждает приведенный пример. Он показывает, как небольшие изменения, направленные на выполнение конкретных задач, способны превратить стандартный инструмент в высокопроизводительное решение для массового производства. Это, безусловно, требует от технических специалистов производителя наличия соответствующего опыта, а также тесного сотрудничества с клиентом.

В этом контексте хотелось бы воспользоваться возможностью представить новую особенность модульного метчика XChange. Теперь он также доступен с удлиненным стержнем, что позволяет нарезать резьбу в местах, доступ к которым затруднен из-за выступающих кромок и широких заплечиков (рис. 4).

Рис. 4

Рис. 4

Таким образом, данный инструмент объединяет сразу два преимущества:

  • Скорость твердосплавного и прочность стального стержня, как в стандартном исполнении XChange.
  • Гибкость длины стержня. Нет необходимости приобретать новую резьбовую головку – достаточно просто заменить стержень. Это решает проблему поставок дорогостоящих инструментов, и производственный процесс может выполняться по принципу «строго вовремя».

Воздействие на окружающую среду

К современным высококачественным инструментам предъявляются как экономические, так и экологические требования.

Синее покрытие Polaris сверла XChange свидетельствует о реализации программы сохранения ресурсов «Blue Competence».

Продолжительный срок службы метчика сокращает инструментальные расходы на 500 % по сравнению с метчиками из быстрорежущей стали и более чем на 30 % по сравнению с метчиками из твердого сплава. Благодаря уменьшению времени обработки и подачи охлаждающей жидкости потребление электроэнергии приводом также уменьшается примерно на 50 %. Сухая обработка позволяет сократить потребление смазки на 100 %. Расход твердого сплава и его составляющих вольфрама и кобальта уменьшено примерно на 85 % в сравнении с твердосплавными метчиками.

Экологический аспект также положительно сказывается на себестоимости продукции, обеспечивая снижение затрат на амортизацию оборудования благодаря сокращению времени на выполнение операции.

Источник: перевод статьи
MODULAR TOOL SYSTEMS OPTIMIZE
INTERNAL THREAD PRODUCTION AND CONSERVE RESOURCES
,

LMT-tools, отделение фрезерования и нарезания резьбы



Понравилась статья? Поделитесь: