Лучший переходник для резки твердых материалов

В пору устойчивого роста такого промышленного сектора, как производство коммерческих реактивных самолетов, давление по всей цепочке поставок достаточно ощутимо. Это необходимо для поддержания стандартов качества и производственных графиков. Станкостроитель Fives Cincinnati понимает это. Его завод производит обрабатывающие центры Cincinnati, системы размещения волокон в композитах и многошпиндельные профайлеры Cincinnati. Сейчас во всем мире эксплуатируется более 650 таких профайлеров, и станкостроитель утверждает, что в настоящее время не существует ни одного коммерческого реактивного самолета, произведенного без технологии профилирования Cincinnati. Профайлер последнего поколения Cincinnati XTi Profiler, доступный как в трехшпиндельной, так и в пятишпиндельной портальных конфигурациях, впечатляет во многих отношениях. Адресованный производителям, обрабатывающим несколько материалов, делающий 7 тысяч оборотов в минуту шпиндель помогает резать алюминий и сталь. А шпиндели с высоким, 2523 ньютонметра, крутящим моментом подходят для обработки титана и других твердых сплавов. Более того, XTi позиционируется как единственная многошпиндельная платформа черновой обработки. Станкостроитель утверждает, что обеспечиваемая возможность металлоудаления, более полутора кубических дециметров в минуту, является рекордной в области обработки титана. При профилировании или фрезеровании твердость титана делает металлоудаление постоянным вызовом. Обработка твердых сплавов путем наращивания давления с повышением эффективности производства означает максимальное удаление металла в условиях низких скоростей резания и значительных сил резания. В числе других станкостроителей Cincinnati ответил на вызов путем улучшения жесткости станков и демпфирующих свойств их шпинделей. Так минимизируется вибрация станка, негативно влияющая на качество деталей, производительность и срок службы инструмента. Эти достижения помогли поднять производительность, но соединение инструмента и шпинделя осталось подробностью дизайна, требующей большей надежности и долговечности.

Контакт между станком и режущим инструментом определяет, сколько материала машина может удалить в ходе данной операции. Интерфейс этот должен выдерживать высокие нагрузки, оставаясь при этом жестким. Не допускаются ни слишком сильное отклонение инструмента, ни вибрации. Шпиндели могут иметь возможность передачи значительных крутящих моментов, но режущие силы также генерируют изгибающие моменты, которые превышают пределы выносливости интерфейса до достижения крутящим моментом предельных значений. Это становится очевидным при концевом фрезеровании, где длина выступающей части, как правило, больше. Ограничивающим фактором является сопротивляемость интерфейса шпинделя изгибу.

Комбинируя высокую сжимающую силу и возможность оптимизации уровня помех, шпиндельное соединение Kennametal следующего поколения обеспечивает надежную связь, чрезвычайно высокую жесткость и сопротивляемость изгибу. Для обработчиков титана это означает улучшенную производительность при обработке сплавов высокой прочности и других материалов, что позволяет развивать чрезвычайно высокие темпы удаления металла. И выдерживать высокую ежедневную производительность. Старший менеджер Kennametal по оценке Майк Мэлотт и инженер Fives Cincinnati по приложениям Роберт Снодграсс начали оценивать KM4X около четырех лет назад. И пришли к выводу, что есть нечто в дизайне станка, что более жесткости шпинделя помогает удовлетворить клиентский спрос на более эффективное резание металла и увеличение производительности.

Как и прочие детали, типичные аэрокомпоненты начинаются с поковок. При изготовлении законченной детали удаляется много материала, говорит вице-президент Kennametal Марк Хьюстон. Отношение веса заготовки к весу готовой детали может быть и 4:1, и 8:1, и много больше. Профайлер Cincinnati первого поколения не снимал и 66 кубических сантиметров в минуту, таковы были конструкция станка и ограничения по соединению инструмента со шпинделем. Теперь же, как уже было сказано выше, степень металлоудаления превышает 1500 кубических сантиметров.

Даже при таком показателе условия тестирования профайлеров XT с использованием KM4X были значительно мягче теоретических пределов станка в части сопротивления изгибу, добавляет Снодграсс. Отметив, что испытания предыдущего поколения были выполнены с использованием больших конических державок CAT60, он сравнил работу с помощью конуса 1:50 с вождением танка по сравнению с вождением внедорожника. Переходник KM4X обеспечивает двойное металлоудаление по сравнению с конической державкой 1:60. По сравнению с CAT50, HSK100 или KM4X100 конус CAT60 почти удваивает массу.

Это кардинально меняет дизайн шпинделя и станка, говорит сказал Кен Уичмэн, менеджер Fives Cincinnati по продукции. Многие портальные станки имеют ручную инструментозамену, хотя доступна и автоматическая версия. Усовершенствованная сопротивляемость изгибу KM4X позволяет иметь легкую оснастку по сравнению с переходниками CAT или HSK с эквивалентной сопротивляемостью. В плане эргономики это представляет огромное преимущество для оператора. Автоматизация инструментообмена позволяет меньшему KM4X вместить больше инструментов при одних и тех же габаритах агрегата.