Щоб переконати клієнта в тому, що на установці також стабільно працюють довгі виступаючі інструменти з меншим HSK-інструментом, виробник машин bavius technologie провів тестове різання в реальних умовах. Важливою складовою тесту були правильні інструменти. З набором інструментів для грубої та фінішної обробки ISCAR тест перевершив усі очікування.
Bavius технології, що розташовані в обершвабському Байенфурті, з 2017 року є незалежним, сімейним підприємством з приблизно 120 працівниками, яке займається розробкою та виробництвом високошвидкісних CNC-установок для обробки великої кількості алюмінію. У цьому контексті bavius зосереджується на двох продуктових лініях: центрах обробки профілів PBZ та горизонтальних обробних центрах HBZ серії AeroCell.
Шукається динамічний пристрій
„Американська компанія з аерокосмічної галузі шукала установку, яка забезпечує високу швидкість обробки, динаміку та доступність при одночасно високій якості обробки для виготовлення великих структурних елементів з алюмінію“, - розповідає Домінік Мерц, директор з глобальних продажів | застосувань у bavius. „Ідеальне завдання для нашої HBZ AeroCell 160 I 400.“
Установка обладнана високопродуктивним шпинделем, який працює зі швидкістю до 30 000 обертів на хвилину і в безперервному режимі (режим S1) забезпечує потужність 140 кіловат. У режимі S6 короткочасно доступні потужності до 175 кіловат. «Оскільки 140 кіловат вже доступні при 19 000 обертах на хвилину, можна отримувати високу потужність вже в середньому діапазоні обертів, що має певні переваги», - пояснює Домінік Мерц.
Лише стандартно використовуваний інструментальний патрон HSK-A63/80 від bavius викликав занепокоєння у американського клієнта. З огляду на досвід і стабільність, він віддавав перевагу більшому патрону. Однак це значно обмежило б доступну обробну потужність установки. «Щоб мати можливість працювати на 30 000 обертів, AeroCell 160 оснащена інструментальним патроном HSK 63/80, який завдяки своїм більшим площам опори також забезпечує необхідну стабільність інструмента при довгих виступах», - пояснює Стефан Діем, технік з застосування bavius. «З патроном 100 обертів було б можливим лише 20 000 обертів на хвилину. Це спочатку не було варіантом для bavius і обмежило б переваги машини.» Домінік Мерц додає: «Переважно обробка таких частин, яка триває кілька годин, відбувається на 70 або 80 відсотків з короткими інструментами. Тому під час виробництва швидко стає помітно, чи може користувач використовувати повну швидкість і повну потужність.»
Щоб продемонструвати клієнту, що менший тримач також забезпечує необхідну стабільність при використанні довгих інструментів, команда bavius домовилася з клієнтом про проведення живого тестового запуску в реальних умовах на підприємстві bavius у Байенфурті. План полягав у тому, щоб у блок з алюмінієвого сплаву EN-AW 7012 (AlZn6Mg2Cu) розмірами 600 × 780 × 500 міліметрів вкласти V-подібну виїмку розмірами 170 × 626 міліметрів і глибиною 260 міліметрів, яка зазвичай зустрічається в структурних компонентах для авіації.
Індивідуальне рішення
„Ми зв'язалися з нашим багаторічним партнером ISCAR, щоб зібрати оптимальний набір інструментів для грубого та фінішного оброблення“, пояснює Стефан Діем. Мікеле Пікколантоніо, консультант і менеджер з продажу проектів обладнання, Калоджеро Ла Кватра, спеціаліст з продуктів Multi Master, твердосплавних і PCD-інструментів, а також Антон Кресс, спеціаліст з продуктів фрезерування, отримали завдання і разом з командою bavius підготували набір, точно адаптований до завдання та матеріалу.
„Алюміній загалом швидко та легко обробляється, але все ж має свої особливості“, говорить Антон Кресс. Тут потрібні високопозитивні системи з дуже гострими полірувальними ріжучими краями, щоб запобігти налипанню стружки на ріжучій кромці та на поверхні, щоб працювати безпечно в процесі. Це також призводить до зменшення різальних сил під час обробки. Це приносить величезні переваги при використанні довгих інструментів і значно зменшує відхилення та вібрації.
„Важливими критеріями вибору були, зокрема, те, що ми використовуємо стандартні інструменти з м'яким різанням, які підтримують велику динаміку машини, дозволяють високі оберти та працюють надійно, щоб підтримувати високу доступність обладнання“, - говорить Мікеле Пікколантоні. „При грубій обробці також повинні бути можливі дуже великі швидкості зняття матеріалу – ключове слово: високооб'ємне різання – а при фінішній обробці – відмінна якість поверхні“, - додає Антон Кресс. В результаті був створений набір інструментів з фрезами з сімейства HELIALU, MegaAlu та MULTIMASTER.
Швидко обробляти багато матеріалу
Щоб за короткий час зняти великі обсяги матеріалу, були використані фрези HELIALU з цілеспрямованим охолодженням JHP діаметром 50 міліметрів. Для обробки контурів поверхні та першої частини виїмки фреза була виконана як моноблочний інструмент довжиною 110 міліметрів, оснащений чотирма змінними ріжучими пластинами (WSP) з двома гелікоподібними ріжучими краями. Широкозаточені, 22 міліметри довгі, гострі ріжучі краї з високим позитивним кутом різання та полірувальними ріжучими поверхнями забезпечують м'яке різання та відмінний відтік стружки.
„Таким чином, ми обробляли при швидкості обертання шпинделя 25 400 обертів на хвилину і могли витягувати до 148 кіловат на шпинделі“, радіє Стефан Діем. „При подачі 25 400 міліметрів на хвилину і глибині різання 16,5 міліметрів ми могли знімати до 14,5 літрів матеріалу на хвилину.“ Глибші ділянки кишені оброблялися компанією bavius за допомогою насадних фрез HELIALU довжиною 157, 207 і 257 міліметрів, оснащених 14-ю ріжучими пластинами, з надійністю процесу – при швидкостях до 28 000 обертів на хвилину, потужності до 65 кіловат і подачі до 16 500 міліметрів на хвилину. „Це було вражаюче, як машина проходила через матеріал“, говорить Домінік Мерц.
З чотирма тризубими MegaAlu повносплавними фрезами діаметром 25 міліметрів і довжинами від 5xD до 8xD компанія bavius зменшила радіуси кутів з R50 та R25 до R12,5 і обробила кишеню до її остаточної глибини 260 міліметрів. „Для цього ми також використовуємо єдині винятки зі стандарту. Обидві фрези довжиною 7xD і 8xD є спеціальними інструментами“, говорить Калоджеро Ла Кватра. „Особлива перевага цих тризубих алюмінієвих спеціалістів: вони мають нерівномірний крок, і завдяки своїй особливій геометрії ріжучих крайок процес також при таких великих вильотах практично безвібраційний.“
Висока якість поверхні завдяки фрезам MULTIMASTER
При виготовленні авіаційних компонентів справа не лише в швидкому знятті великих обсягів матеріалу. Також важливою є висока якість поверхонь деталей. Це робить обробку остаточною критично важливою. Під час тесту використовувалися накручувані VHM кулькові та циліндричні фрези з родини MULTIMASTER компанії ISCAR з довжинами інструментів від 155 до 293 міліметрів. При швидкостях обертання шпинделя від 21 000 до 27 000 обертів на хвилину на дні та стінах кишені протягом кількох хвилин утворилися тонкі та безпористі поверхні з шорсткістю 6,5 мікрометра.
Для обробки дна кишені використовували тризубу кулькову фрезу EBA діаметром 16 міліметрів і радіусом 8. Закріплена на 200-му держаку, інструмент має довжину 280 міліметрів. Щоб обробити більші сторони кишені, компанія bavius використовувала краплеподібну циліндричну фрезу EOBA діаметром 16 міліметрів, з чотирма ріжучими крайками та профільним радіусом 75 на 200-му держаку. „Ця циліндрична фреза обробляє до дев'яти разів швидше, ніж порівнянна кулькова фреза. Це пов'язано з тим, що радіус служить математичним фактором, і відповідно до цього стрибки по рядках можуть бути збільшені в кілька разів вздовж осі“, пояснює Калоджеро Ла Кватра. „І це при низькій швидкості, незалежно від параметрів різання.“
Результати тестування перевершують очікування
Лише за три години було знято близько 70 кілограмів матеріалу, кишеня була оброблена надійно і в необхідній якості в блоці. „Комбінація динамічної, потужної установки та відповідного інструмента забезпечує коротший час обробки та значно підвищує продуктивність“, підсумовує Стефан Діем результат. „І, як і передбачалося, довгі вильоти інструментів з патроном 63/80 працювали абсолютно стабільно та без вібрацій.“
З 357-мм HELIALU діаметром 50 міліметрів машинобудівники ще більше підвищили цей тест стабільності: поряд з V-кишенею вони обробляли з подачею 8 100 міліметрів на хвилину та швидкістю обертання шпинделя 18 000 обертів на хвилину ще одну кавітацію надійно в алюмінієвому блоці.
„Тестовий запуск перевершив усі очікування. Клієнт був абсолютно переконаний і настільки вражений, що хотів би забрати машину відразу“, говорить Домінік Мерц. „Завдяки взаємодії нашої динамічної AeroCell та інноваційних інструментів ISCAR ми змогли запропонувати йому ефективне рішення.“
Контакт:
