Com han de seleccionar correctament els portaeines els centres de mecanitzat?

Els centres de mecanitzat de precisió, combinats amb eines de tall avançades, poden proporcionar una excel·lent productivitat de tall de metalls. Com a interfície crucial entre les eines de tall i els cargols de la màquina-eina, el portaeines és crucial per aconseguir una alta productivitat. Aleshores, com escollim, apliquem i mantenim el suport d'eines més adequat per a les necessitats de producció?
01 Factors de la peça que afecten la selecció del portaeines
Els factors que afecten la selecció del portaeines inclouen la mecanització del material de la peça en cada operació i la configuració de la peça final, que pot determinar la mida del portaeines necessària per aconseguir un perfil o característica específica. El mànec ha de ser el més senzill i fàcil d'utilitzar possible per minimitzar la possibilitat d'errors de l'operador.
Els components bàsics de les màquines-eina tenen un paper crucial: les màquines eina ràpides amb guies lineals utilitzaran completament portaeines dissenyats per a aplicacions d'alta velocitat, mentre que les màquines eina amb ranures de caixa proporcionen suport per a mecanitzats pesats. Les màquines eina multifunció poden completar simultàniament processos de tornejat i fresat/perforat.
També podeu triar el portaeines segons l'estratègia de processament. Per exemple, per tal de maximitzar la productivitat en processos de tall d'alta velocitat (HSC) o aplicacions de tall d'alt rendiment (HPC), els tallers triaran diferents eines de tall. El primer implica una poca profunditat de tall HHS, mentre que el segon se centra a produir taxes d'eliminació de metall més altes en màquines-eina amb potència suficient però velocitat limitada.
La desviació radial repetible més baixa ajuda a garantir una quantitat constant d'enganxament de l'eina, reduint així la vibració i maximitzant la vida útil de l'eina. L'equilibri és crucial i els portaeines d'alta qualitat haurien d'aconseguir un equilibri dinàmic precís a G2,5-25000 rpm (1 g. mm). El taller de processament pot determinar el sistema de suport d'eines que pot satisfer les seves necessitats de producció d'una manera econòmicament eficient en funció de la situació real o consultar amb el proveïdor d'eines.
02 Cada tipus de mànec ha de complir els requisits específics del procés
Tant si es tracta d'un tipus de fixació lateral simple, de tipus jaqueta, de tipus termoencogible, de tipus mecànic o de tipus hidràulic, el mànec de l'eina hauria de complir els requisits específics del procés.
Les pinces de molla i les mànigues intercanviables són les tècniques de portaeines circulars més utilitzades. L'ER econòmicament eficient proporciona diverses mides i força de subjecció suficient per aconseguir processos de fresat i trepat lleugers fiables. El portaeines amb camisa ER d'alta precisió té una baixa desviació radial (<5 µ m at the tool tip) and a symmetrical design that can be balanced for high-speed processes, while the reinforced type can be used for heavy-duty machining. The ER tool holder is easy to quickly convert and can adapt to various tool diameters.
El mànec de l'eina d'expansió tèrmica pot proporcionar una forta força de subjecció, amb 3 a 3xD μ La concentricitat de m i una massa d'equilibri dinàmic excel·lent. El disseny compacte del mànec permet un fàcil accés a les característiques de les peces complicades.
Els suports d'eines millorats poden realitzar un fresat mitjà a pesat, però la força de subjecció depèn de la tolerància del diàmetre interior del portaeines i el portaeines. Les eines de tall d'expansió tèrmica requereixen la compra de dispositius de calefacció especials, i el procés de calefacció/refrigeració requereix més temps d'instal·lació que simplement canviar la jaqueta.
El mandril de fresat mecànic proporciona una forta força de subjecció i una gran rigidesa radial a través de múltiples fileres de coixinets de rodets d'agulles. Aquest disseny pot aconseguir un fresat resistent i un canvi ràpid d'eines, però el desnivell pot ser més gran que el del sistema de jaqueta. La mida dels mandrils mecànics sol ser més gran que la d'altres tipus de portaeines, cosa que pot limitar la capacitat de l'eina per assolir determinades característiques de la peça.
En comparació amb els mandrils mecànics, els mandrils hidràulics que utilitzen pressió hidràulica per generar força de subjecció tenen menys components interns, donant com a resultat un aspecte relativament esvelt. L'extensió radial del mandril hidràulic és relativament baixa i pot expandir eficaçment forats, perforar forats i realitzar un fresat lleuger a velocitats elevades del cargol, però és sensible a grans càrregues radials.
L'eix 03 o l'extrem cònic determina la capacitat de transmissió del parell i la precisió d'alineació de l'eina
Igualment important com fixar l'eina de tall amb el portaeines és com instal·lar el portaeines a l'eix de la màquina-eina. El cònic tradicional d'eines BT, DIN i CAT és adequat per a màquines-eina més petites, però pot estar limitat en el mecanitzat d'alta velocitat. Els models que entren en contacte amb la cara cònica i extrem del mànec de l'eina a banda i banda poden proporcionar una major rigidesa i precisió, especialment en casos de gran voladís. La transmissió fiable d'un parell més gran requereix una mida de conicitat més gran. Per exemple, el portaeines HSK-E32 no pot substituir HSK-A125A en mecanitzats pesats.
L'elecció de la forma cónica per al mànec sol variar segons la regió. A mitjans-1990, les màquines eina d'eix 5-es van fer cada cop més populars, i va ser durant aquest període quan HSK va començar a sorgir a Alemanya. Els portaeines CAT s'utilitzen principalment als Estats Units, mentre que a Àsia, els portaeines BT són molt populars i sovint vénen en models amb contacte con/extrem de doble cara.
HSK s'utilitza habitualment per al mecanitzat d'eix 5-. Les connexions PSC (Polygonal Clamping System: Capto) i KM s'utilitzen principalment per a màquines-eina multitasca, utilitzant estàndards ISO. KM i Capto són tots dos sistemes modulars que permeten el muntatge de longituds específiques d'eines combinant barres d'extensió o reducció. Amb la creixent popularitat de les màquines-eina multitasca, els portaeines que poden aconseguir tipus de mecanitzat com ara tornejat, fresat i trepat en un sol procés de subjecció són cada cop més populars.
04 Resum
El taller de mecanitzat ha de donar importància a la importància dels portaeines en el sistema de mecanitzat i entendre com combinar correctament el portaeines correcte amb màquines eines, estratègies de mecanitzat i peces específiques per millorar la productivitat i reduir costos.
Les futures millores tecnològiques ja no es limitaran al mateix mànec. L'ús de programari i etiquetes RFID per a la gestió d'eines és un element essencial de la fabricació basada en dades i és cada cop més comú. L'avenç de la tecnologia del portaeines inclou portaeines equipats amb sensors, que poden controlar la força sobre el portaeines en temps real. Les dades recollides permeten als operadors ajustar els paràmetres de mecanitzat durant el procés de mecanitzat, i fins i tot es poden ajustar automàticament mitjançant intel·ligència artificial (IA) connectada a la unitat de control de la màquina. Aquestes tecnologies i altres noves tecnologies augmentaran encara més el valor de contribució de producció del portaeines en el procés de mecanitzat.