Инвестирование в сверление отверстий на станке чпу - это простой способ увеличить вашу прибыль. Тем не менее, когда речь идет о сверлении большого количества отверстий, все операторы должны следовать общепринятым рекомендациям. На сегодняшний день компании механической обработки постоянно ищут новые способы диверсификации в своей сфере и выходы на новые отрасли. Совершенствование сверлильных работ является одним из способов расширения возможностей и потенциального увеличения прибыли компании.
«Я думаю, что слишком много людей считают сверление отверстий обычной операцией, однако она действительно может стать преимуществом вашей компании», - пояснил Брайан Хэмил, вице-президент по разработке продуктов Kyocera SGS Precision Tools. Выполнение отверстий является критически важной операцией, выполняемой в конце производственного цикла, когда обработка детали выполнена и стоимость её уже высока. Чтобы воспользоваться преимуществами обработки отверстий, вам необходимо соблюдать правильные рабочие процедуры и настройки, потому что при сверлении большого количества отверстий один неверный шаг может привести к снижению производительности и увеличению количества брака, что в свою очередь уменьшит прибыль.
«На сегодняшний день развития отрасли, у нас много операторов, выполняющих сверление отверстий на станке чпу, нет больших знаний и опыта», - сказал Рэнди МакИхерн, специалист по продуктам и промышленности, систем для обработки отверстий и инструментов, Sandvik Coromant Canada. «Но с другой стороны у нас есть и специалисты, которые действительно являются профессионалами.
Рис. 1. Выбор правильного сверла для любого конкретного применения может помочь повысить производительность и снизить затраты на отверстие.
Когда дело доходит до выполнения крупного заказа, мы должны принимать во внимание эти обстоятельства». Операторам и планировщикам процесса необходимо очень точно выполнять настройку оборудования. Так что просто сосредоточиться на отверстии недостаточно. «Нам необходимо видеть общую картину, чтобы убедиться, что настройка сверлильного станка чпу является наилучшей, какой она может быть, и убедиться, что станок находится в хорошем состоянии и обладает хорошим зажимом и хорошей закрепленной заготовкой», - добавил МакИхерн.
Подобный взгляд может кардинально повлиять на качество процесса сверления отверстия определить разницу между успешной работой и потерей заготовки из-за брака по причине неверных настроек. Работая с настройками, даже если поступил заказ на большое количество сверление отверстий на чпу, вы сможете просверлить отверстия правильно с первого раза.
Выбираем лучший инструмент для сверления
В среде, где время - деньги, выбор правильного инструмента для работы может помочь сократить время цикла. Хамиль объяснил, что вы можете взять любое сверло и проделать отверстие почти в любом материале, но это никак не влияет на производительность или прибыльность. Выбор правильного сверла для конкретного применения увеличивает срок службы инструмента и повышает точность.
По словам Сэма Мацумото (Sam Matsumoto), специалиста по сверлению отверстий на станках чпу в OSG Canada, при сверлении большого количества отверстий в производственной среде оптимизация настроек, таких как скорость резки и подача, необходима для сокращения времени цикла и так же важна, как и срок службы инструмента, это сокращает время простоя станка и преждевременный износ инструмента.
«Общая рекомендация для обычной скорости подачи двухскоростного сверла во многих случаях применения составляют 1,5-2% от диаметра сверла. В этих случаях переход на сверло с тремя канавками дает возможность увеличить скорость подачи до 6% диаметра сверла, что существенно сократит время цикла», - пояснил Мацумото. «Другим дополнительным преимуществом будет наличие дополнительной канавки и запаса для лучшей стабильности сверления и точности отверстия. Эти сверла, как правило, лучше всего подходят для производственных применений с большим объемом отверстий, что позволит максимально сократить время цикла». Другой способ сократить время цикла - выбрать правильное сверло для каждого типа отверстия. Ни одно сверло не является универсальным и не может сделать абсолютно любое отверстие.
«Рассматривайте каждое сверло как уникальное, оптимизируя настройки резки и контроль стружки для каждого сверла в отдельности», - пояснил МакИхерн. «Обеспечение хорошей производительности и удаления стружки приводит к превосходному качеству отверстия, увеличению срока службы инструмента и снижению стоимости на отверстие, все это делает работу компании более прибыльной».
Однако, если вы сверлите отверстия на станке чпу разных размеров, вам нужно найти точный баланс между временем цикла и количеством инструментов, с которыми вы работаете. «Некоторые люди считают, что проходка меньшим диаметром - это черновая операция, - сказал Хамиль. «Вы можете выполнить сверление на станке чпу меньшего диаметра, а затем поставить фрезу и выполнить винтовую интерполяцию, чтобы получить нужный размер. Это позволяет вам использовать сверло одного диаметра, а затем во второй операции вы можете получить отверстие того размера, который необходим».
Он добавил, что если компании по металлообработке работают с любыми объемами производства, сокращение времени цикла должно быть главным в повышении эффективности. Каждый раз, когда вы меняете инструмент, это увеличивает время цикла. Имейте в виду, что сверло производит отверстие быстрее, чем что-либо еще. Но также важно отметить, что у инструментальных магазинов станков с чпу есть свои ограничения.
Например, если ваш сверлильный станок чпу имеет емкость только на 36 инструментов, а вы вдруг получаете работу, которая требует нового инструмента, то учитывая что магазин станка заполнен, оператору нужно будет внести коррективы. Одним из способов решения этой проблемы является использование универсальных инструментов, предназначенных для сверления в нескольких режимах.
«Вместо того, чтобы использовать разные инструменты для сверления и развертывания или снятия фаски, перед тем как их установить в инструментальный магазин станка чпу, вы можете выбрать инструмент, предназначенный для сверления и снятия фаски за один прием», - пояснил МакИхерн. «Это часто может дать заказчику быстрый возврат инвестиций в эти инструменты за счет сокращения времени цикла и количества используемых инструментов. Если они могут выполнять две-три операции на одном отверстии одним инструментом, стоит инвестировать в специально разработанный инструмент».
Правильный выбор сверла и его износ
Для любого производственного цикла выбор правильного сверла для работы имеет важное значение. Мацумото объяснил, что в процессе тестирования устанавливаются контрольные показатели срока службы инструмента и надежные защитные устройства, чтобы избежать поломки сверла и повреждения заготовки. Необходимо учитывать баланс между стоимостью инструмента и производительностью. Сверла, которые имеют более высокие показатели с точки зрения времени цикла и преимуществ срока службы инструмента обеспечивают более низкую стоимость за каждое просверленное отверстие.
«Очень распространенный способ отслеживания износа сверла - через измеритель нагрузки на сверлильный станок чпу. Увеличение нагрузки на шпиндель увеличивает износ сверла и предполагает замену инструмента до его отказа», - добавил он. «Штыревые датчики - это еще один способ отследить износ и чтобы убедиться, что размер отверстия остается в пределах допуска».
Рис. 3. Выбор сверла, оптимизированного для любого конкретного применения, например, сверление коленчатых валов в чугунных и стальных материалах, помогает получить качественные отверстия в короткие сроки.
Опытный специалист способен определить, в хорошем ли состоянии находится сверло. Когда выполняется сверление множества отверстий на станке чпу, звук процесса сверления может быть хорошим индикатором состояния сверла и правильности выполняемого процесса сверления. «Мы сильно полагаемся на наши уши во время процесса сверления», сказал МакИхерн. «Когда вы впервые начинаете сверлить, оператор воспринимает, какой звук издает сверло при выполнении обычных работ по сверлению. Понимание звуков сверлильного станка чпу в сочетании с восприятием вибрации важны для понимания состояния режущих кромок инструмента».
Выполнение правильных настроек сверлильного станка чпу
При выполнении заказов на сверление большого количества отверстий, компания должна знать о других факторах, помимо хорошего инструмента, которые могут повлиять на успех при обработке отверстий. Для Хамиля важным является показатель биения сверла. «Вы хотите получить минимально возможное биение инструмента», - объяснил он. «Независимо от того, какой тип держателя вы используете - будь то цанга ER, цанга TG или термоусадочная гидравлика - уровень биения определяет срок службы инструмента и качество отверстия. Невозможно это переоценить - чрезмерное биение может действительно повредить вашей прибыли».
Недостаточно обеспечить правильную настройку сверла с минимальным биением, особенно для сверления нескольких отверстий в одной детали. Зажим и установка заготовки также могут означать привести к идеальным отверстиям или сломанной детали. Если заготовка не установлена должным образом или не закреплена надежно на столе станка чпу, то деталь в процессе сверления отверстий на станке чпу может сдвинуться, в этом случае отверстие, вероятно, не будет просверлено прямо.
Помимо того, что мы убедились в хорошем состоянии инструмента и правильной его работе на станке, существуют три критических фактора, которые снизят риски при сверлении отверстий и помогут повысить производительность: зажим инструмента, удаление стружки и подача смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
Для надежного удержания инструмента всегда используйте самое короткое сверло из возможных и комбинируйте сверла, когда это возможно. Для обеспечения наилучшего удаления стружки избегайте образования длинных стружек, которые могут застрять в канавке и повлиять на качество поверхности, а также привести к поломке режущих кромок сверла. «Выбор правильной геометрии и корректировка настроек сверления могут помочь, если есть такая проблема», - сказал МакИхерн.
Хамиль добавил, что важно учитывать правильную скорость и подачу в зависимости от обрабатываемого материала, чтобы вы могли создать небольшую стружку, которая вытекает из канавки. Форма сверла также контролирует форму стружки, поэтому подбирайте инструмент очень точно, особенно при сверлении глубоких отверстий.
«Вы используете охлаждающую жидкость под высоким давлением или просто охлаждающая жидкость?» - спросил он. «Эта особенность влияет на то, насколько эффективно вы можете работать, чтобы получить множество одинаковых отверстий». Давление и объем охлаждающей жидкости помогают отводить стружку из отверстия, и это особенно важно при сверлении большого количества отверстий на станке чпу. Мак-Ичерн отметил, что объем бака для смазочно-охлаждающей жидкости должен быть в до 10 раз больше, чем количество галлонов охлаждающей жидкости, подаваемых насосом в минуту.
