고성능 가공 강의:공구 홀더를 잊지 마세요

경질 금속 재료, 고속 및 이송 및 공구 밸런싱 사이에서 공구 홀더는 고성능 기계에서 부품을 성공적으로 구성하는 데 생각보다 훨씬 더 중요합니다. 이유를 알아보세요.

그래서 귀하의 상점은 새로운 고성능 머시닝 센터를 구입했습니다. 20,000rpm 스핀들, 2,400ipm의 급이송 속도, 그에 맞는 이송 속도 등 인상적인 사양을 자랑합니다. 바닥에 있는 그 어떤 것보다 훨씬 빠릅니다. 판금에 부딪히는 칩의 스타카토 소리와 깊숙이 파고드는 스핀들 모터의 낮은 윙윙거리는 소리를 모두가 즐기고 있습니다.

단 하나의 문제가 있습니다. 이 새롭고 향상된 더 높은 스핀들 속도에서 수다로 인해 모두가 귀마개를 찾아 헤매고 있습니다. 공구 수명이 악화되고 있습니다. 보스가 최근 들여오기 시작한 17-4 PH 및 Triple 5 티타늄 항공우주 부품을 절단할 때 공구 풀아웃이 큰 문제였습니다. 결과? HPMC 투자로 매일 만들어야 하는 부품 더미가 보이지 않습니다.

공평하게, 당신은 또한 더 오래되고 덜 기능적인 머시닝 센터에 대해 이러한 불만을 가질 수 있습니다. 사실, 그것은 처음에 새 기계의 드라이버 중 하나였을 수 있습니다. 이렇게 말씀드려서 죄송합니다. 하지만 문제는 수십 년 동안 사용해 온 사이드록 엔드밀 홀더와 ER형 콜릿 척이 현대적인 가공 기술에 적합하지 않다는 것입니다.

"고속 및 이송이 가능한 공작 기계, 최신 형상 및 코팅이 적용된 절삭 공구, 그리고 이 둘 사이의 인터페이스인 공구 홀더가 있는데 왜 모서리를 절단합니까?" Kennametal의 수석 글로벌 제품 관리자인 Ronald West는 말합니다. "오늘날의 공작 기계에서는 더 높은 속도와 이송이 가능하므로 고성능 절삭 공구의 기능을 활용하기 위해 공구 고정이 그 어느 때보다 중요해졌습니다."

일부 제조업체는 기계와 최신 툴링 및 절단 기술에 투자하지만 많은 회사에서 작업에 적합하지 않은 범용 툴 홀더를 사용하는 것을 흔히 볼 수 있습니다. 그러나 이는 오늘날의 고성능 환경, 특히 고급 재료로 작업하는 항공우주 분야에서 가장 중요한 요소 중 하나라고 West는 설명합니다.

"측면 잠금 장치 홀더는 여전히 업계에서 두각을 나타내고 있지만 현재 회사가 구매하고 있는 초경 절삭 공구에 대한 투자에 해를 끼치고 있습니다."라고 West는 말합니다. "공구 홀더는 오늘날 사용되는 고성능 기계의 종류와 일치해야 합니다."

공구 이동 중지, 추가 스크랩 방지, 공구 수명 절약

도구 풀아웃을 고려하십시오. 티타늄 및 기타 내열성 초합금의 가공은 축 방향 및 반경 방향뿐만 아니라 축 방향으로도 높은 절삭 부하를 발생시켜 공구가 빠질 수 있습니다. 공구 고장 및 부품 스크랩을 방지하려면 올바른 유형의 공구 홀더를 사용하는 것이 훨씬 더 중요합니다. 많지 않을 수도 있습니다. 한 번에 몇 천분의 1인치에 불과할 수도 있지만, 매우 비싼 부품을 폐기하기에 충분할 가능성이 높습니다. 공구 자루에서 원하는 모든 홈과 플랫을 연마합니다. 여전히 움직이고 있으며, 가장 예상하지 못한 경우일 가능성이 큽니다.

최고의 솔루션은 풀아웃을 제거하도록 특별히 설계된 도구 홀더입니다. 많은 공급업체가 Haimer의 특허 받은 Safe-Lock 기술을 라이선스합니다. 모든 것이 런아웃 특성을 개선하면서 기존의 사이드 락 홀더보다 바지를 능가할 것입니다. 다음은 사용 가능한 솔루션 중 일부의 작은 샘플입니다.

• 샌드빅 코로만트의 CoroChuck 930 유압식 엔드밀 홀더는 "받침점" 스타일의 2점 메커니즘을 사용하여 움직임을 방지합니다.
• 중밀링을 위한 Kennametal의 HydroForce™ 유압 척은 탁월한 런아웃과 정확도를 제공하며, 선택 사양인 SAFE-LOCK 슬리브는 기계가공이 어려운 재료(예:항공우주 및 에너지 산업에서 사용되는 재료)에서 풀아웃을 방지하는 데 도움이 됩니다.
• Big Kaiser의 Mega Perfect는 Weldon 플랫 엔드밀을 수용하지만 슬립과 풀아웃을 제거한다고 합니다.

금속 가공 노력을 최대한 활용하고 싶으십니까? "공구 홀더로 기계 생산성을 극대화하는 방법"을 읽어보세요.

고조파, 채터 및 스핀들 제어

당신은 그 어느 때보다 빠르게 공구를 회전시키고 있으며, 수년 동안 살아온 런아웃은 최고의 밀링 커터조차도 빠르게 능가할 것입니다. 열악한 공구 수명이 충분히 나쁘지 않은 것처럼, 더 높은 rpm은 채터로 이어지는 고조파를 생성하고 불균형 상황으로 인해 스핀들 손상이 뒤따를 수 있습니다.

다음을 포함하여 이러한 더 높은 속도, 피드 채터 및 고조파 문제를 관리할 수 있는 몇 가지 옵션이 있습니다. 및 기계식 밀링 척 . 각각을 직접 테스트하고 결과를 문서화하고 가격이 아닌 기계의 성능을 기준으로 결정을 내려야 합니다.

축소식 도구 고정

수축 기계가 필요하고 도구를 교체할 때마다 홀더를 가열 및 냉각하는 데 1~2분을 추가로 소비하게 되지만 많은 상점에서 열박음 도구 고정의 극도의 정확성과 고유한 균형을 보증합니다. Haimer는 총 40초 미만이라고 말합니다.

유압 공구 홀더 및 척

유압 척은 정확하고 사용이 간편하며 강력한 공구 고정 기능을 제공합니다. Kennametal의 HydroForce™는 예를 들어 기존 유압 척 시스템의 3배의 클램핑력을 요구하며 작동하는 데 앨런 렌치만 있으면 되는 중밀링에 사용되는 제품입니다. HydroForce 척은 특히 티타늄 및 기타 고온 합금을 가공할 때 공구 수명을 향상시키는 감쇠 기능이 있습니다.

기계식 밀링 척

Schunk, Iscar, Guhring 및 기타 업체는 정격 20,000rpm 및 런아웃이 0.0002인치 이상인 기계식 밀링 척을 판매합니다(Sandvik Coromant, Big Kaiser 및 기타 업체도 마찬가지). 다시 말하지만, 100년 된 Weldon 플랫보다 훨씬 높은 강성과 조임력으로 작동이 간단합니다.

레거시 툴홀딩에 대해 말하자면, 귀하의 새 기계에는 HSK, Capto, KM4X 또는 이와 유사한 스핀들이 함께 제공되기를 바랍니다. CAT 및 BT 플랜지는 덜 까다로운 작업에는 완벽하지만 HRSA 재료를 통해 쟁기질하거나 높은 스핀들 속도로 다이 캐비티를 표면 처리하려면 최신 스핀들 인터페이스가 필요합니다.

이러한 기계 속도에서는 도구 균형이 필요합니다.

대부분의 툴링 전문가들은 균형 잡힌 툴 홀더 어셈블리가 스핀들 속도 20,000rpm 이상에 필수라고 말하지만 다른 사람들은 바가 더 낮다고 제안합니다.

"일반적으로 12,000rpm 이상으로 빠른 공작 기계를 실행할 때 전체 시스템(즉, 공구 홀더와 절삭 공구)의 균형을 항상 맞추는 것이 좋습니다."라고 West는 말합니다. "공구 수명을 늘리고 스핀들 마모를 줄입니다 ... 콜릿 척 또는 엔드밀 어댑터를 사용하여 설계와 필요한 하드웨어로 인해 균형을 유지하는 것이 조금 더 어렵지만 일반적으로 유압 척과 열박음 어댑터는 균형을 미세 조정하는 것이 훨씬 쉽습니다. 고속 애플리케이션.”

West는 6,000rpm에서는 불균형을 그다지 느끼지 못할 것이라고 언급하지만 더 높은 속도에서는 도구 균형이 중요하며 도구 홀더에 대해 이야기할 때 오해할 수 있는 부분이 있습니다.

이를 돕기 위해 도구 사전 설정 과정에서 추가적인 노력과 마찬가지로 특수 밸런싱 기계가 필요합니다. 사전 설정 중인지 확인하십시오. 절단 도구와 고정 손잡이(CAT 및 BT 기계의 경우)를 포함한 전체 어셈블리가 한 조각으로 균형을 잡아야 하기 때문에 사전 균형 도구 홀더로는 충분하지 않습니다. 이러한 권장 사항을 따르고 일상적인 유지 관리를 포함하여 공구 수명을 연장하면 가동 중지 시간을 줄이고 더 나은 부품을 만드는 데 도움이 됩니다.

West는 "올바른 도구 홀더를 사용하면 공작물 성능 향상을 보여줄 수 있습니다."라고 말합니다. "간과하기 쉽지만 큰 차이를 만드는 것입니다."

고성능 머시닝 센터에서 툴 홀더가 만드는 차이점을 알고 계셨습니까? 경험을 공유하세요.