8681-B01_Haimer_Heller_Fraesen_TiAl6V4

Черновая обработка титана: без системы Safe-Lock инструмент вылетел из стандартного патрона и сломался при ap = 2xD С инструментальной оправкой HAIMER системы Safe-Lock серии Power и Heavy Duty надёжно были фрезерованы пазы с ap=2xD Фотографии: Heller/Haimer

Инструментальной оправке до сих пор уделяется не достаточно внимания – особенно при тяжёлой обработке, учитывая, что она значительно влияет на продуктивность при обработке. Благодаря специальным термооправкам с поводковыми элементами и винтообразными канавками на хвостовике, можно осуществлять резание с 2D (50mm) и больше с тяжелым материалом при высоком качестве.

Практические испытания изготовителем станков, компанией Heller, показывают положительный эффект системы Safe-Lock, разработанной компанией HAIMER.

В первую очередь в области авиации и в космической области, как и в области энергетики, возникает сложность между экономичностью и надёжностью при обработке тяжелых материалов. Положительно, что технология резания металла непрерывно развивается. Импульс к этому развитию дают, в том числе инновации компании Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH. Компания, которая расположена в городе Нюртинген, известна своими высококачественными 4- и 5- осевыми обрабатывающими центрами, фрезерными станками для обработки коленчатых и кулачковых валов, а также гибкими промышленными системами.

Клиенты особо ценят высокую доступность и компетенцию процесса производства, которая постоянно улучшается благодаря сотрудничеству с клиентами, поставщиками и исследовательскими центрами.

В черновой обработке много потенциала

Werner Kirsten, ответственное лицо в отделе трудно обрабатываемых металлов компании Heller объясняет:

«Наш спектр услуг учитывает оптимизацию процесса резания вместе с заказчиками и поставщиками. Для практических испытаний в нашем технологическом центре есть подходящие станки.

Как правило речь идёт о том, чтобы повысить производительность – при сохранении надёжности.

При сохранении снижения темпов окончательной обработкивполовину, как правило сокращает вполовину и время обрабтоки. Однако для этого требуются стабильные, управляемые системы.

Поэтому при повышении производительностидолжна рассматриваться вся цепочка процесса. Несмотря на то, что станок самаяочевидная составляющая процесса резания, тем не менее инструменты, зажим и система охлаждения, как и другие элементы, значительно влияют на успех при обрабтоке.

«В результате самое слабое звено процесса ограничивает успех» подчеркивает Werner Kirsten.

Он считает, что многие сотрудники в сфере металлообработки уделяют слишком мало внмамния инструментальной оправке.

При этом она играет значительную роль в повышении производительности при резании.

«Этот результат показали многие испытания, которые мы провели за последние годы», объясняет Werner Kirsten.Мы заметили, что инструментальная оправка может значительно повлиять на процесс. При использовании силовых термопатронов, к примеру, при применении одинакового инструмента, одинакового станка и одинаковых параметрах процесс резания протекает более плавно, тем самым обеспечивая уменьшения вибраций и улучшение качества поверхности.

Зажим инструмента – важный фактор производительности

За счёт правильного выбора инструментальной оправки возможно добиться повышения производительности и улучшения качества даже со стандартными оправками.

Werner Kirsten рассказывает о испытаниях с простым 4-зубовым инструментом без внутреннего подвода СОЖ. Вместо стандартного патрона он выбрал инструментальную оправку HAIMER Power Mini Shrink с системой охлаждения Cool Flash, обеспечивающей подачу охлаждающей жидкости к вершине инструмента. По сравнению со стандартной термооправкой и наружным подводом СОЖ, мы смогли достичь значительно лучших результатов..

Особые практические испытания проводились, когда ответственные лица из сферы авиации совместно с представителями Технического Университета Дортмунда и Гамбурга-Гарбурга посетили компаниюHeller, чтобы провести фрезерные испытания с материалом Ti-6Al-4V.

Делать выводы из пограничных ситуаций

В качестве обрабатывающего центра был использован 4-осевой станок Heller H 5000 с редуктором и шпинделем HSK-A 100, с крутящим моментом 2.290 Нм.

Чтобы показать потенциал резания, с помощью 4-зубового инструмента диаметром 25 мм были фрезерованы пазы в титановую плиту. Инструменты зажимались в силовыхтермооправках, как принято в сфере авиации и космической сфере.

При осевой глубине резания аpот 0,5 до 1д процесс резания был стабильным. Так как шпиндель был не полностью загружен, участники испытания договорились, попробовать вырезать полный паз с ap=2xD. Werner Kirsten докладывает: «При такой нагрузке инструмент при обработке выдвинулся из оправки в сторону детали и вырезал паз до глубины 2,5хD, что соответствует глубине 62,5мм. После этого инструмент обломился в следствии высокой нагрузки.

Специалисты по фрезеровании сошлись во мнении, что сила зажима патрона ограничивает процесс. Как только она превышается за счёт осевой нагрузки и вибраций в процессе, инструмент вытягивается в результате кручения из оправки в сторону детали. Давление в процессе резания повышается, за счёт чего инструмент в итоге обламывается и деталь необратимо повреждается.

Причины и встречные меры интенсивно обговаривались. В результате Werner Kirsten пришёл к выводу, что инструмент форсированно должен выдвигаться в сторону шпинделя при превышении силы зажима. Благодаря этому он перешел на патентованную систему HAIMER Safe-Lock, которая характеризуется эффективной защитой против вытягивания инструмента. Если бы с системой Safe-Lock инструмент вытягивался, то он бы затягивался в оправку благодаря винтообразным канавкам. И даже это движение предотвращается за счёт болта для регулировки длины.

Противодействовать вылету инструмента

Werner Kirsten обратился компанию HAIMER, ведущему европейскому производителю в области техники зажима инструмента, чтобы протестировать систему Safe-Lock: Мы хотели убедиться в том, что наши идеи и их реализация в виде системы HAIMER возможны на практике.

Разработчик технологии компании Heller повторил данное испытание – при измененных условиях. На идентичные инструменты задним числом был нанесен паз HAIMER Safe-Lock. Также ответственные лица уменьшили интерфейс с HSK-100 на HSK 63 и использовали 5-осевой станок с моторным шпинделем. Чтобы усложнить условия обработки, деталь зажали с некоторым наклоном.

Результат

Инструмент выдержал нагрузку даже при самых трудных условиях, паз 2хD=50 mm был надёжно вырезан.

Werner Kirsten прокомментировал: «За счёт этого мы косвенно доказали, что система Safe-Lock работает и при конусе HSK-A 100. Технология термоусадки имеет большой потенциал, особенно на 5-осевых обрабатывающих центрах с моторными шпинделями».

Впоследствии эта обработка в Ti-6Al-4V была многократно выполнена, в том числе на мероприятии Airshow в городе Farnborough, где было показано, что прежний предел фрезерования 1xD = 25mm целым пазом в обработке титана смог быть удвоен за счёт системы Safe-Lock.

Кирстен делает следующий вывод:

«Для черновой обработки это является надёжным способом. Я считаю систему HAIMER вполне применимой и удобной, а также надёжным дополнением термоусадочной технологии, которой мы охотно пользуемся, особенно в комбинации с многими стандартными инструментам других производителей.

Многие производители инструмента предлагают продукты с системой Safe-Lock.

Поскольку компания HAIMER с самого начала увидела большой потенциал в системе Safe-Lock, компания раздает лицензии инновативным производителям инструмента на патентованную защиту против вылета инструмента.

С большим успехом, так как в настоящий момент к пользователям лицензией относятся такие ведущие производители как Walter, Widia, Sandvik Coromant, Seco Tools, Sumitomo, Kennametal, Helical, EmugeFranken, DataFlute, Niagara, OSG, SGS Tools,а с недавних пор компания Mapal.

Благодаря постоянному распространению система Safe-Lock является определенным образом «defacto» стандартом для тяжелой и черновой обрабтоки.

Также, для такой новой стратегии фрезерования как трохоидальная обработка система Safe-Lock заменилаустаревшую систему зажима Weldon.

Руководитель компании HAIMER, Andreas Haimer поъясняет: «Благодаря нашей системеSafe-Lock мы нашли решение, которое сочитаетвысокую точность биения со 100-процентной защитой против вытягивания инструмента.»

Это решение получило широкое признание в аэрокосмической промышленности и также в сфере тяжелой и черновой обработки.

Тем временем все больше пользователей троходиальной стратегии фрезерования переходят к системе Safe-Lock.

При современном трохоидальном фрезеровании, при котором благодаря поддержке ПО достигается повышенная скорость и глубина резания, производительность значительно повышается.

Однако, за счёт производительности обработки повышается риск вытягивания инструмента, с которым ранее боролись с помощью хвостовиков и оправок Weldon. Термопатрон с системой Safe-Lock обеспечивает такую же защиту как Weldon и в добавок имеет преимущество высокоточного зажима. Это ощущается особенно при троходиальном фрезеровании, где снимается лишь тонкая стружка, но при этом резец инструмента зачастую находится в работе всей длинной.

 

8681-B02_Haimer_Heller_Werner Kirsten

WernerKirsten, отдел развития технологии в компании Heller: Я считаю систему HAIMER вполне применимой и удобной, а также надежным дополнением к термоусадочной технологии, которой мы охотно пользуемся, особенно в комбинации с многими стандартными инструментами других производителей.

 

Хорошие характеристики балансировки и биения термоусадочного зажима в сочетании с надёжностью зажима системы Safe-Lock обеспечивают оптимальную стойкость инструмента.

 

8681-B03_Haimer_Heller_1707

Рядом с термоусадочным патроном со стандартным размером находится термопатрон HeavyDuty (в середине) и силовой термопатрон (справа). Эти два патрона могут быть оборудованы системой Safe-Lock против вытягивания инструмента. Это сочетание приводит к наиболее высокой точности биения при совершенно надёжном процессе обработки и защите против вылета инструмента.

 

8681-B04_Haimer_Safe-Lock_Details

Система Safe-Lock отличается винтообразными канавками, которые зашлифованы в хвостовик инструмента. В сочетании с определенными поводковыми элементами предотвращается вытягивания инструмента даже при экстремальной нагрузке.

8681-B05_Haimer_Heller_CoolFlash

Стойкий силовой термопатрон HAIMER также есть в исполнении с системой Cool Flash. Инструменты без внутреннего подвода СОЖ имеют то преимущество, что охлаждающая жидкость подается от инструмента до резца. За счёт этого улучшается процесс обработки.

8681-B06_Haimer_Heller_Safe-Lock Partner

В настоящий момент такие производители инструментов, как компании Walter, Widia, Sandvik Coromant, Seco Tools, Sumitomo, Kennametal, Helical, Emuge Franken, Data Flute, Niagara, OSG, SGS Tools и с недавних пор компания Mapal являются пользователями лицензии системы HAIMER Safe-Lock™. Эти производители предлагают инструменты твёрдого сплава в исполнении системы Safe-Lock в хвостовике.

 

О компании HAIMER

Компания HAIMER — это семейное предприятие среднего размера, расположенное в Игенхаузене, недалеко от г. Аугсбург в Баварии, Германия. Мы разрабатываем, производим и продаем инновационную высокоточную продукцию в области обработки металла резанием том числе для таких отраслей промышленности, как автомобильная, авиационно-космическая, энергетическая, железнодорожная промышленность и общее машиностроение. Помимо разнообразных инструментальных оправок во всех общепринятых интерфейсах и длинах, сопутствующего оборудования в области термоусадочной и балансировочной техники, а также 3Д-щупов, к нашей производственной программе относится цельный твердосплавный режущий инструмент.
Из почти 500 сотрудников по всему миру 350 работают на единственной производственной площадке в Игенхаузене, оснащенной современнейшими станками и имеющей очень высокий уровень автоматизации производства и высокий уровень вертикальной интеграции. Наши опытные, динамичные и высококвалифицированные специалисты гарантируют безупречное качество «Made by HAIMER». Как действующее учебно-производственное предприятие с почти 40 учениками и высокой квотой их принятия на работу, компания HAIMER уже сейчас обеспечивает себе будущий кадровый потенциал и вносит вклад в образование молодых специалистов и дальнейшее развитие региона.
Будучи ведущим в Европе предприятием в области технологии зажима инструмента с суточным объемом производства в прим. 2.000 инструментальных оправок, нам очень важно технологическое преимущество наших продуктов, поэтому мы ежегодно инвестируем 8-10% от товарооборота в НИР. Наше ежедневное стремление быть лучше идеально сочетается с нашей жизненной философией: Побеждает качество.

Haimer GmbH
Weiherstr.21
86568 Igenhausen
Völker Tobias
Phone : +49 (0) 82 57 / 99 88-0
Fax : +49 8257 1850
tobias.voelker@haimer.de



Понравилась статья? Поделитесь: