Pelajaran dalam Pemesinan Berkinerja Tinggi:Jangan Lupakan Pemegang Alat

Antara material logam keras, kecepatan tinggi dan umpan—dan penyeimbang alat—pemegang alat jauh lebih penting bagi kesuksesan pembuatan suku cadang Anda pada alat berat berperforma tinggi daripada yang mungkin Anda sadari. Pelajari alasannya.

Jadi, toko Anda baru saja membeli pusat permesinan berkinerja tinggi yang baru. Ini membanggakan beberapa spesifikasi yang mengesankan termasuk spindel 20.000 rpm, laju traverse cepat 2.400 ipm dan laju umpan yang sesuai. Ini jauh lebih cepat daripada apa pun di lantai. Semua orang menikmati suara staccato chip pada lembaran logam dan dengungan rendah dari motor spindel yang terpotong.

Hanya ada satu masalah:Pada kecepatan spindel yang lebih tinggi dan baru ini, obrolan membuat semua orang berebut penyumbat telinga. Umur alat semakin memburuk. Saat memotong bagian kedirgantaraan titanium 17-4 PH dan Triple 5 yang mulai dibawa oleh bos baru-baru ini, penarikan alat telah menjadi masalah besar. Hasil? Tumpukan suku cadang yang seharusnya dibuat setiap hari dari investasi di HPMC tidak muncul begitu saja.

Dalam semua keadilan, Anda mungkin juga memiliki keluhan tentang pusat permesinan yang lebih tua dan kurang mampu. Bahkan, itu mungkin salah satu driver untuk mesin baru di tempat pertama. Maaf untuk memberi tahu Anda hal ini, tetapi masalahnya kemungkinan besar adalah pemegang end mill pengunci samping dan collet chuck gaya ER yang telah Anda gunakan selama beberapa dekade tidak sesuai untuk teknologi pemesinan modern.

“Anda memiliki alat mesin yang mampu menghasilkan kecepatan dan umpan tinggi, alat pemotong dengan geometri dan pelapis terbaru, dan dengan pemegang alat menjadi antarmuka antara keduanya, mengapa memotong sudut?” kata Ronald West, manajer produk global senior di Kennametal. “Dengan peralatan mesin saat ini yang mampu menghasilkan kecepatan dan umpan yang lebih tinggi, toolholding menjadi lebih penting dari sebelumnya untuk memanfaatkan kemampuan alat pemotong berkinerja tinggi.”

Beberapa pabrikan menempatkan investasi mereka pada mesin dan teknologi perkakas dan pemotongan terbaru, tetapi tidak jarang melihat banyak perusahaan menggunakan pemegang perkakas komoditas yang tidak tepat untuk pekerjaan itu. Namun, ini adalah salah satu elemen terpenting dalam lingkungan berkinerja tinggi saat ini—terutama dalam aplikasi luar angkasa tempat Anda bekerja dengan material canggih, jelas West.

“Pemegang kunci samping masih menonjol di industri ini, tetapi ini benar-benar merugikan investasi dalam alat pemotong karbida yang dibeli perusahaan sekarang,” kata West. “Pemegang pahat harus disesuaikan dengan jenis mesin berperforma tinggi yang digunakan saat ini.”

Hentikan Pergerakan Alat, Hindari Memo Ekstra, Hemat Umur Alat Anda

Pertimbangkan penarikan alat. Pemesinan titanium dan superalloy tahan panas lainnya menghasilkan gaya potong yang tinggi tidak hanya pada arah aksial dan radial, tetapi juga pada arah aksial yang dapat mengakibatkan tool pull out. Bahkan lebih penting untuk menggunakan jenis pemegang pahat yang tepat untuk mencegah kegagalan pahat dan bagian yang tergores. Mungkin tidak banyak—mungkin hanya beberapa ribu inci pada satu waktu, tetapi kemungkinan besar cukup untuk membuang beberapa bagian yang sangat mahal. Giling semua alur dan bidang datar yang Anda inginkan pada shank pahat, alat ini masih akan bergerak, kemungkinan besar saat Anda tidak mengharapkannya.

Solusi terbaik adalah pemegang alat yang dirancang khusus untuk menghilangkan penarikan. Banyak vendor melisensikan teknologi Safe-Lock yang dipatenkan Haimer. Semua akan mengalahkan celana dari pemegang kunci samping tradisional sambil meningkatkan karakteristik runout. Berikut adalah contoh kecil dari beberapa solusi yang tersedia:

• Penahan end mill hidraulik Corochuck 930 Sandvik Coromant menggunakan mekanisme dua titik gaya “fulcrum” untuk mencegah gerakan.
• Cukup hidrolik HydroForce™ Kennametal untuk penggilingan berat mengklaim runout dan akurasi yang luar biasa—dan selongsong SAFE-LOCK opsional membantu menghindari penarikan material yang sulit dikerjakan (seperti yang digunakan di industri kedirgantaraan dan energi).
• Mega Perfect dari Big Kaiser menerima flat end mill Weldon tetapi dikatakan dapat menghilangkan slip dan penarikan.

Ingin mendapatkan hasil maksimal dari upaya pengerjaan logam Anda? Baca “Cara Memaksimalkan Produktivitas Alat Berat dengan Pemegang Alat”.

Kontrol Harmoni, Obrolan, dan Spindle

Anda memutar alat lebih cepat dari sebelumnya, dan runout yang telah Anda alami selama bertahun-tahun akan dengan cepat mengalahkan pemotong penggilingan terbaik sekalipun. Seolah-olah umur alat yang buruk tidak cukup buruk, rpm yang lebih tinggi menghasilkan harmonik yang menyebabkan obrolan, mungkin diikuti oleh kerusakan spindel karena situasi yang tidak seimbang.

Anda memiliki beberapa opsi untuk mengelola masalah kecepatan, obrolan umpan, dan harmonik yang lebih tinggi ini, termasuk:pegangan perkakas yang pas, chuck hidraulik dan cekik penggilingan mekanis . Anda harus mengujinya sendiri, mendokumentasikan hasilnya, dan membuat keputusan berdasarkan performa pada mesin Anda, bukan harga.

Shrink-Fit Toolholding

Anda akan membutuhkan mesin menyusut, dan Anda akan menghabiskan satu atau dua menit ekstra untuk memanaskan dan mendinginkan dudukan dengan setiap penggantian alat, tetapi banyak toko bersumpah dengan akurasi ekstrim dan keseimbangan bawaan dari pegangan alat menyusut. Haimer mengatakan totalnya kurang dari 40 detik.

Penahan dan Chuck Alat Hidraulik

Chuck hidrolik akurat, mudah digunakan dan menawarkan kemampuan toolholding yang kuat. HydroForce™ Kennametal adalah salah satu yang digunakan untuk penggilingan berat, misalnya, yang mengklaim tiga kali kekuatan penjepitan dari sistem chuck hidrolik konvensional dan tidak membutuhkan apa pun selain kunci pas Allen untuk beroperasi. Chuck HydroForce memiliki kemampuan peredam yang meningkatkan umur pahat, terutama saat mengerjakan titanium dan paduan suhu tinggi lainnya.

Cetak Penggilingan Mekanis

Schunk, Iscar, Guhring, dan lainnya memasarkan chuck penggilingan mekanis dengan nilai 20.000 rpm dan runout hingga 0.0002 inci atau lebih baik (seperti halnya Sandvik Coromant, Big Kaiser, dan lainnya). Sekali lagi, pengoperasiannya sederhana, dengan kekakuan dan kekuatan penjepit yang jauh lebih tinggi daripada flat Weldon yang berusia 100 tahun.

Berbicara tentang toolholding lawas, semoga mesin baru Anda dilengkapi dengan HSK, Capto, KM4X, atau spindel yang sebanding. Flensa CAT dan BT baik-baik saja untuk pekerjaan yang tidak terlalu menuntut, tetapi membajak material HRSA atau melapisi rongga cetakan dengan kecepatan spindel tinggi memerlukan antarmuka spindel modern.

Dengan Harga Mesin Ini, Anda Membutuhkan Alat Keseimbangan

Sebagian besar pakar perkakas mengatakan bahwa rakitan dudukan pahat yang seimbang adalah suatu keharusan untuk kecepatan spindel 20.000 rpm atau lebih tinggi, sementara yang lain menyarankan agar batangnya lebih rendah.

“Saat Anda menjalankan peralatan mesin secepat itu, biasanya di atas 12.000 rpm, disarankan untuk selalu menyeimbangkan sistem yang lengkap, (yaitu pemegang alat dengan alat pemotong),” kata West. “Ini hanya meningkatkan masa pakai alat dan mengurangi keausan spindel … Ini sedikit lebih sulit dengan collet chuck atau adaptor end mill untuk menjaga keseimbangan karena desainnya dan perangkat keras yang diperlukan, tetapi biasanya chuck hidrolik dan adaptor shrink fit jauh lebih mudah untuk diseimbangkan dengan baik. aplikasi berkecepatan tinggi.”

Pada 6.000 rpm Anda tidak akan melihat ketidakseimbangan sebanyak itu, catat West, tetapi dengan kecepatan yang lebih tinggi, keseimbangan alat sangat penting—dan sesuatu yang dapat disalahpahami ketika berbicara tentang pemegang alat.

Untuk membantu, diperlukan mesin penyeimbang khusus, seperti halnya upaya tambahan selama proses pengaturan awal pahat. Pastikan Anda melakukan prasetel. Pemegang pahat pra-seimbang tidak akan cukup karena seluruh rakitan termasuk pahat pemotong dan kenop penahan (untuk mesin CAT dan BT) harus diseimbangkan sebagai satu kesatuan. Mengikuti rekomendasi ini dan menyertakan perawatan rutin untuk memperpanjang masa pakai alat, mengurangi waktu henti dan membantu Anda membuat suku cadang yang lebih baik.

“Anda dapat menunjukkan peningkatan kinerja benda kerja dengan pemegang alat yang tepat,” kata West. “Ini adalah sesuatu yang mudah diabaikan, tetapi membuat perbedaan besar.”

Pernahkah Anda memperhatikan perbedaan yang dapat dibuat oleh pemegang pahat di pusat permesinan berkinerja tinggi? Bagikan pengalaman Anda.