Solusi Toolholding & Workholding Terkini Meningkatkan Produktivitas & Kualitas

Berbagai sistem workholding dan toolholding baru memberikan produsen banyak opsi ketika datang ke metalworking. Berikut sistem baru yang dapat membantu meningkatkan kualitas bagian dan keuntungan Anda.

Siapa pun yang telah berdiri di depan mesin pemesinan CNC cukup lama mengakui pentingnya alat potong berkualitas tinggi. Mereka juga tahu bahwa, kecuali Anda mendorong drill, end mill dan cutter milling ini dengan toolpath yang efisien dan feeding serta speed yang sesuai, hasilnya akan kurang baik.

Sayangnya, terlalu banyak tukang mesin dan programmer menerima status quo di sisa persamaan pemesinan. Mereka puas dengan sidelock holders yang menghasilkan runout yang membunuh alat, misalnya, atau puas dengan vise tukang mesin yang lelah yang lebih baik berfungsi sebagai ancor perahu ikan.

Tentu, tukang mesin sering berada di rahim orang di kantor depan dan harus memjustifikasi setiap pengeluaran tooling baru. Berita baiknya adalah tugas yang membebani ini tidak harus menantang. Peningkatan kecil dalam produktivitas atau kualitas bagian seringkali cukup untuk membuat kasus yang tidak dapat diragukan untuk investasi teknologi, dan seperti yang akan Anda lihat dalam contoh-contoh berikut, pengembalian biasanya diukur dalam bulan dan terkadang minggu, bukan tahun.

Masalah dengan Toolholders

Pertimbangkan toolholders. Weldon shank ditemukan pada 1918 oleh seorang pembuat alat bernama Carl Bergstrom setelah ia menemukan bahwa penemuan lainnya—end mill dengan helical flute 30 derajat—cenderung terarik keluar selama cut berat. Bergstrom melakukan apa yang akan dilakukan oleh setiap tukang mesin: Dia menggiling datar kecil pada shank end mill, membor dan membuat lubang di sisi toolholder dan menggunakan setscrew untuk mengunci end mill di tempat. Masalah terselesaikan.

Seratus tahun kemudian, kebutuhan toolholding dasar ini tidak berubah. Faktanya, bahkan lebih besar, karena tukang mesin saat ini mengambil cut yang lebih berat dan memproses bahan yang lebih keras daripada yang mungkin dibayangkan Bergstrom. Yang telah berubah, namun, adalah fakta bahwa spindle saat ini berputar pada kecepatan hingga 100 kali lebih cepat dari Cincinnati dan Garvin di masa Bergstrom. Itu berarti runout dan ketidakseimbangan yang relatif tinggi yang dikenal dari sidelock toolholders sangat diperbesar, mengakibatkan umur alat dan kualitas bagian yang buruk. Lebih buruk, ketidakseimbangan seperti itu pada akhirnya menyebabkan kerusakan spindle, yang dengan mudah melebihi kekhawatiran atas investasi toolholder baru.

Berita baik? Beberapa alternatif yang luar biasa terhadap Weldon flat end mills dan sidelock toolholders tersedia. Semua lebih seimbang dan sebagian besar menawarkan resistensi terhadap tool pullout yang setara atau lebih baik, dan pasti akan meningkatkan operasi milling dan drilling tidak peduli seberapa keras Anda mendorong alat.

Berikut dua contoh:

Heavenly Hydraulics Toolholders

Ronald West, senior global product manager untuk tooling systems di Kennametal Inc., menjelaskan bahwa perusahaan menawarkan tiga varian hydraulic toolholders bersama dengan extensions dan reducer sleeves.

Karena gripping power yang lebih tinggi, dia merekomendasikan yang pertama ini—HydroForce—as pilihan terbaik untuk aplikasi solid end milling, drilling dan reaming, diikuti oleh High-Performance dan Slim Lines untuk drilling applications. Dia juga merekomendasikan memilih bore diameter chuck terbesar yang praktis untuk aplikasi dan menyalurkannya untuk cocok dengan alat. Ini mengurangi biaya tooling, meningkatkan grip dan memaksimalkan fleksibilitas sambil memungkinkan adapter digunakan untuk banyak aplikasi lain di bengkel. “Sementara semua hydraulic chuck Kennametal memiliki fitur yang sama, saya menganggap HydroForce dengan gripping force dan akurasi yang lebih baik sebagai toolholder terbaik,” katanya.

No Hot Air: Shrink Fit Toolholding

Brendt Holden sepenuhnya setuju atas kebutuhan akan toolholders yang seimbang, terlepas dari metode clamping.

Presiden Haimer USA, dia menawarkan line lengkap alat pengeseimbangan serta berbagai macam toolholders, sebagian besar adalah shrink-fit.

“Kami adalah pemimpin industri ketika datang ke teknologi inductive shrinking dan memiliki lebih dari 30 model shrink-fit machines,” katanya, menambahkan bahwa proses shrink-fit telah berubah sangat sejak diperkenalkan pada awal tahun ’90. Di mana mesin pertama menggunakan hot air untuk memanaskan toolholder dan melebar bore cukup untuk meletakkan alat, shrink-fit equipment modern mengandalkan inductive heating, yang bergantung pada diameter toolholder mungkin hanya dua detik. Shrink fit sangat mudah digunakan, menegaskan Holden, dan menawarkan akurasi hingga 3 μm (0,0001") atau lebih baik, clamping force yang sangat tinggi dan balance yang luar biasa. Selain itu, toolholders dapat dilengkapi dengan RFID chips untuk melacak data pemesinan dan alat bagi mereka yang tertarik dengan strategi Industry 4.0.

Penting untuk dicatat bahwa Haimer dan Kennametal juga menawarkan mechanical toolholders seperti ER collet dan milling chucks, seperti banyak produsen lain. Seperti yang disebutkan sebelumnya, yang penting adalah untuk menguji opsi yang tersedia dan mengevaluasi mana yang akan bekerja paling baik di bengkel Anda. Hal yang sama dapat dikatakan untuk workholding systems. Meskipun machinist’s vise berkualitas tinggi dan terawat dengan baik memiliki tempatnya, ada opsi yang lebih cepat, lebih kuat dan lebih akurat yang tersedia.

Zeroing In

Salah satunya berasal dari Schunk Inc., di mana stationary workholding team lead Brad Evans menunjukkan VERO-S quick-change technology dari pembuat alat. Anda mungkin mengenalnya sebagai zero-point.

Ini menggunakan retention knob yang mirip dengan yang terlihat di bagian akhir dari setiap CNC machining center toolholder, yang dapat dipasang langsung pada workpiece, fixture atau vise. Ini bergabung dengan chucking mechanism yang beralih bolt ke baseplate yang dipasang mesin. Sistem ini menawarkan locational repeatability < 5 μm (0,0002") standard dan 2 μm dengan SPG clamping pin. Air dan manual activation tersedia, dan tergantung pada ukuran bagian, bahkan satu VERO-S chuck dapat cukup untuk memegang workpiece dengan aman. Dikatakan, dua atau lebih adalah pendekatan yang diinginkan, ukuran mengizinkan. Situs web Schunk mengiklankan lebih dari 1.000 clamping variants.

Pallet Prowess

“Cukup umum untuk menggunakan sistem VERO-S dalam palletizing applications,” kata Evans. “Di sini, Anda akan memasang vise atau fixture ke pallet, menambahkan zero-point knobs ke bagian bawah pallet, dan kemudian cukup mematuhkan keseluruhan ke table dengan VERO-S. Opsi ini sangat populer dengan 5-axis machining centers. Pallet dapat ditukar oleh operator dalam hitungan detik, atau jika mesin memiliki robot yang dipasang, dapat sepenuhnya diotomatisasi untuk mengganti workpiece dan/atau pallet. Saya kenal pelanggan yang menyiapkan rak buku 30 atau 40 pallet dan menjalankan mesin 5-axis mereka selama akhir pekan tanpa pengawasan. Kami juga telah melihat beberapa bengkel yang menempelkan RFID tag ke pallet, kemudian memindainya untuk menarik part program dan tool offset information. Bagaimanapun cara Anda menggunakannya, zero-point dan palletization adalah penghemat waktu besar baik untuk setup maupun cycle time.”

Taking the Challenge

Seseorang yang tahu semua tentang 5-axis machining adalah Ray Strickland, vice president of sales and marketing untuk Raptor Workholding Products Inc.

Perusahaan ini dikenal dengan garis produknya yang luas dari dovetail fixtures, risers dan adapters, semuanya dirancang dengan high reach dan compact footprint yang diperlukan untuk 5-axis work. Strickland mengatakan permintaan terbesar akhir-akhir ini berasal dari bengkel yang ingin memasukkan lebih banyak bagian pada meja mesin mereka. “Beberapa tahun yang lalu, kami memulai Raptor 720 Challenge,” katanya. “Ada 30 hari dalam sebulan dan 24 jam setiap hari, dan tujuan kami adalah membantu bengkel menjaga spindle mereka berputar sebanyak mungkin jam tersebut. Kami sekarang memiliki beberapa pelanggan yang memiliki lebih dari 680 jam waktu operasi per bulan.”

Strickland mengaitkan keberhasilan ini dengan penggunaan Raptor’s palletized multi-fixtures. Berkat desain yang unik, pelanggan dapat memuat selang lebih dari bagian ke dalam mesin milling 5-axis dan kembali nanti pada shift itu atau bahkan besok untuk mendapatkan workpiece yang selesai. Dan berkat line zero-point clamping products yang akan dirilis perusahaan, operator akan dapat menukar seluruh fixture dalam hitungan detik. “Itu semua tentang menjaga mesin sibuk membuat chip saat Anda tidak ada,” katanya.

Are You Using the latest Toolholding and Workholding Innovations?

New workholding and toolholding systems are providing manufacturers with many options when it comes to metalworking.

These new systems can help improve both part quality and your bottom line.

Which ones are you adopting? Take our poll to share your insights.

Which of the following technologies are you using?

Bagaimana Anda mendapatkan hasil maksimal dari sistem toolholding dan workholding terbaru? Bagikan pemikiran dan wawasan Anda di komentar di bawah.