ISCAR løfter krympeholdere
Av Joppe Næss Christensen
Verktøyprodusenten ISCAR ønsker økt innovasjon innen verktøyholdere. Selskapet fremsnakker sine krympeholdere som en av flere faktorer som kan bidra til økt presisjon og effektivitet.
I den store verden av skjæreverktøy i metall oppleves utviklingen av verktøyholdere som stillestående. Eksperter kan hevde at de virkelig revolusjonerende endringene i verktøyholdere forbundet med HSK-systemet tok slutt for tre tiår siden. I markedet av skjærende verktøy er verktøyhold det mest konservative området, hvor banebrytende ideer er av de sjeldne. Har verktøyholdersystemer kommet til en blindvei, uten nytenkning i sikte?
Nye utviklinger
Til tross for langsom fremgang er verktøyholdersystemene likevel i en naturlig utvikling. Fremgangen til disse verktøyene gjenspeiler moderne tids metallbearbeidingskrav. Nye teknologier stiller nye krav til skjærende verktøy, noe som igjen resulterer i holderløsninger som forblir integrert i maskineringsprosessene. Denne viktige koblingen binder skjæreverktøyet fysisk med maskinen. Selv om det ikke er noen vesentlige endringer på dette området av metallbearbeiding, gjøres det store fremskritt for å holde seg à jour med nye teknologier.
Nye utviklinger tar sikte på å forbedre egenskapene til verktøyholdere og deres mekaniske systemer. Forbedring av de viktigste funksjonelle egenskapene til de mekaniske systemene tilskrives styrke, stivhet, gripekrefter, nøyaktighet og vibrasjonsdempende egenskaper. Et annet fremskritt knytter seg til nyere tids metallskjæringsteknikker som baner vei for nye utsikter innenfor dette feltet.
Oppnår nye nivåer
Høyhastighetsverktøy for høyhastighetsmaskinering (HSM) krever en verktøyholder med balansert og robust ytelse for å fungere under eskalerte sentrifugalbelastninger, og kjennetegnes av moderne HSM-verktøyholdere som er på linje med avanserte maskineringssentre. Dette har plassert krympende verktøyholdere helt i front av maskineringsteknologier og fokuserer på det konstruerte balansekonseptet ved å vurdere essensielle teoretiske balanseparametere før produksjon. 3D-modellering i moderne CAD-systemer utvider de konstruerte balansemulighetene betydelig. Siden den konstruerte balansen forholder seg til virtuelle objekter, kan den ikke forholde seg til den "fysiske" balanseringen til en ekte verktøyholder. En konstruert balansedesign reduserer imidlertid masseubalansen til potensielle produkter og gjør "fysisk" balansering mye enklere.
Når man maskinerer forskjellige materialer, forbedrer effektiv kjølevæsketilførsel kjøling og smøring betydelig. Dette resulterer i forbedrede maskineringsparametere og forlenget verktøylevetid. Økende kjølekapasitet er en ekstra retning for utvikling av verktøyholderteknologi. Den økende populariteten til additiv produksjon (AM) i kombinasjon med datastrømmodellering åpner nye muligheter for å optimalisere kjølevæsketilførselen.
I tillegg finnes det avanserte kjølevæskekonsepter i kjølevæskedrevne hurtigspindler, aktivert av maskineringssenterets kjølevæskesystem. Dette oppgraderer maskinens egenskapene til HSM, og oppnår dermed nye nivåer av maskineffektivitet.
Krever løsninger
Et modulært verktøyprinsipp muliggjør rask tilpasning av verktøyholderen ved hjelp av et begrenset antall standardelementer. Dette prinsippet forenkler reduksjon av verktøylager og reduserer avhengigheten av spesielle verktøyholdere. Derfor fortsetter allsidige og pålitelige modulære verktøysystemer å være gjenstand for nyutviklinger innen metallbearbeiding.
Et forbedret dynamisk maskineringssystem inkluderer maskin, verktøyholder, fastspenning og arbeidsstykke, som alle bidrar til bedre ytelse. De vibrasjonsdempende egenskapene til verktøyholderen spiller en viktig rolle i denne prosessen, spesielt applikasjoner med lang rekkevidde. Økte skjærehastigheter og økende spindelhastigheter krever produsentenes tekniske løsninger.
Må «gjenoppfinne»
Digitaliseringen av moderne produksjon skaper grunnlaget for morgendagens smarte fabrikker og fremhever de digitale komponentene til en verktøyholder. Det er ikke fysiske sensorer og tradisjonelle enheter alene, men utviklingen av digitale tvillinger for datamodellering innlemmet i CAD/CAM og virtuelle produksjonssystemer, og tingenes internett (IoT) som utgjør de nye trendene innen maskinering av metall. Ønsket om å oppnå forbedrede maskineringsprosesser har tvunget produsenter av verktøyholdere til å gjenoppfinne sine porteføljer med virtuelle verktøyholdermodeller.
Hastighet, kjøling og stabilitet
ISCARs X-Stream Shrinkin-verktøyholderfamilie inkluderer nå SRX-CX krympeholder med kjølekanaler langs holderen.
Holderutformingen (fig. 1) er først og fremst beregnet på høyhastighetsmaskinering, karakterisert ved den slankeste termiske krympeholderen med direkte kjølevæske til skjæreggen. ISCARs nye utforming utvider bruksområdet for verktøyholdere, spesielt ved fresing av dype kaviteter og hjørner. Retningsbestemt kjølevæskestråle bidrar til effektiv sponavvirkning, eliminerer spon som fester seg til skjæreggen. Dette gjør det mulig å bruke CNC-maskiner med lavt kjølevæsketrykk for å oppnå effektiv fresing i kaviteter og lange overheng.
Som en fortsettelse av det slanke termiske krympekonseptet, introduserte ISCAR krympeholdere med et konisk skaft for direkte montering på standard ER spennhylsechucker og drivende enheter (fig. 2). Holderne er utformet for å holde verktøy med relativt liten diameter (3–12 mm). Skaftutformingen gir en stiv og pålitelig forbindelse i en chuck. Holderne som kombinerer krympefordeler, optimalisert kjølevæskestrøm og robust montering i en chuck sikrer høy verktøyytelse, og rundløpsnøyaktighet.
Konseptet med å montere kompakte verktøyholdere i ER-chucker har blitt tatt i bruk med suksess også i Neocollet – en ny verktøyholdefamilie som gir et alternativ til å feste verktøyene.
Micro 90 Jet-spindelen, som er drevet av høytrykkskjølevæske, er en liten hurtigspindel for nøyaktig arbeid i vanskelig tilgjengelige områder, og er satt sammen av kun seks deler (fig. 3). Den muliggjør rotasjonshastigheter fra 35.000 til 53.000 o/min mens hovedspindelen til maskinen forblir inaktiv.
Whisperline-borestenger (fig. 4) har en innebygd antivibrasjonsmekanisme med en hjelpeabsorbent. Stengene legger til rette for stabil maskinering ved lange overheng. ISCAR har utvidede løsninger med kraftige chucker med Capto og VDI.
"Konvensjonelle" produkter i ISCARs verktøyholdelinjer har blitt beriket med «ultrapresise» ER11-hylser, og en ny utforming av tette reduksjonshylser for hydrauliske chucker.
Virtuell montering
ISCARs elektroniske katalog gir virtuell montering og digitale representasjonsmuligheter for ISCARs standardprodukter, inkludert verktøyholdere og tilbehør.
Fremtiden for verktøyholderteknologien er spennende og full av potensial. Med stadig utvikling av innovative løsninger vil verktøyholdere i økende grad bli mer sofistikerte og i stand til å møte kravene til den moderne metallbearbeidingsindustrien.
For mer informasjon se: www.iscar.com og www.svea.no
Kilde: ISCAR