Työkalun valinnan merkitys koneistuksessa on itsestään selvää. Työkalujen valinnan oppiminen voi auttaa sinua työskentelemään helpommin.
1. Työstössä tärkeintä on työkalu
Kun jokin työkalu lakkaa toimimasta, se tarkoittaa, että tuotanto pysähtyy. Mutta se ei tarkoita, että jokaisella työkalulla on sama merkitys. Työkalulla, jolla on pisin leikkausaika, on suurempi vaikutus tuotantosykliin, joten saman lähtökohdan mukaan tähän työkaluun tulisi kiinnittää enemmän huomiota. Lisäksi tulee kiinnittää huomiota työkaluihin, jotka vaativat tiukimmat koneistustoleranssit avainkomponenttien ja koneistuksen osalta. Lisäksi tulee kiinnittää huomiota työkaluihin, joissa lastunhallinta on suhteellisen huono, kuten porat, uratyökalut ja kierretyökalut. Koska huono lastunhallinta voi aiheuttaa seisokkeja.
2. Sovitus työstökoneiden kanssa
Työkalut jaetaan oikeakätisiin ja vasenkätisiin työkaluihin, joten on erittäin tärkeää valita oikea työkalu.
Yleensä oikeakätiset työkalut sopivat vastapäivään (CCW) työstökoneisiin (karan suunnassa katsottuna); vasenkätiset työkalut sopivat myötäpäivään (CW) työstökoneisiin. Jos sinulla on useita sorveja, jotkin vasenkätiset kiinnitystyökalut ja toiset ovat yhteensopivia sekä vasemman että oikean käden kanssa, valitse vasenkätiset työkalut. Jyrsintään yleensä valitaan monipuolisempia työkaluja. Vaikka tällaiset työkalut kattavat laajemman käsittelyalueen, menetät välittömästi työkalun jäykkyyden, lisäät työkalun taipumaa, pienennät leikkausparametreja ja aiheutat todennäköisemmin työstövärähtelyä. Lisäksi työstökoneen työkalun vaihtorobotti rajoittaa myös työkalun kokoa ja painoa. Jos ostat työstökoneen, jossa on sisäinen jäähdytysreikä karassa, valitse myös työkalu, jossa on sisäinen jäähdytysreikä.
3. Yhdistä käsiteltävään materiaaliin
Hiiliteräs on yleisin koneistuksessa käsiteltävä materiaali, joten useimmat työkalut on suunniteltu optimoidun hiiliteräksen käsittelyn perusteella. Terän merkki on valittava käsiteltävän materiaalin mukaan. Työkalujen valmistajat tarjoavat sarjan työkalurunkoja ja yhteensopivia teriä ei-rautapitoisten materiaalien, kuten korkean lämpötilan metalliseosten, titaaniseosten, alumiinin, komposiittien, muovien ja puhtaiden metallien, käsittelyyn.
Kun sinun on käsiteltävä yllä olevia materiaaleja, valitse työkalu, jossa on vastaavat materiaalit. Useimmilla merkeillä on erilaisia työkalusarjoja, jotka osoittavat, mitkä materiaalit sopivat käsittelyyn. Esimerkiksi DaElementin 3PP-sarjaa käytetään pääasiassa alumiiniseosten käsittelyyn, 86P-sarjaa käytetään erityisesti ruostumattoman teräksen käsittelyyn ja 6P-sarjaa käytetään erityisesti erittäin kovan teräksen käsittelyyn.
4. Työkalun tekniset tiedot
Yleinen virhe on valita liian pieni sorvaustyökalu ja liian suuri jyrsintä. Suurilla sorvaustyökaluilla on parempi jäykkyys; suuret jyrsimet eivät ole vain kalliimpia, vaan ne myös kestävät kauemmin. Yleensä suuret työkalut ovat kalliimpia kuin pienet työkalut.
5. Valitse vaihdettavat terät tai uudelleenhiontatyökalut
Noudatettava periaate on yksinkertainen: yritä välttää työkalujen uudelleenhiontaa. Muutamaa poraa ja tasojyrsimiä lukuun ottamatta yritä valita vaihdettavat terät tai vaihdettavat päät työkalut, kun olosuhteet sen sallivat. Tämä säästää työvoimakustannuksia ja saavuttaa vakaat käsittelytulokset.
6. Työkalumateriaalit ja -laadut
Työkalumateriaalien ja -laatujen valinta liittyy läheisesti työstettävän materiaalin suorituskykyyn, koneen maksiminopeuteen ja syöttöarvoon. Valitse käsiteltävälle materiaaliryhmälle yleisempi työkalulaatu, yleensä pinnoitettu metalliseoslaatu. Katso työkalun toimittajan toimittamaa "Arvosanasovellussuositustaulukkoa". Varsinaisissa sovelluksissa yleinen virhe on yrittää ratkaista työkalun käyttöikää koskeva ongelma korvaamalla samanlaisia materiaalilaatuja muilta työkaluvalmistajilta. Jos nykyinen työkalusi ei ole ihanteellinen, vaihtaminen toisen valmistajan samanlaiseen laatuun tuo todennäköisesti samanlaisia tuloksia. Ongelman ratkaisemiseksi sinun on tunnistettava työkalun vian syy.
7. Tehovaatimukset
Ohjausperiaate on käyttää kaikkea mitä sinulla on. Jos ostat 20 hv jyrsinkoneen, valitse sopivat työkalut ja työstöparametrit saavuttaaksesi 80 % koneen tehonkäytöstä, mikäli työkappale ja kiinnitys sen sallivat. Kiinnitä erityistä huomiota koneen käyttöoppaan teho/nopeustaulukkoon ja valitse työkalut, joilla voidaan saavuttaa parempia leikkaussovelluksia koneen tehon tehoalueen perusteella.
8. Leikkuureunojen lukumäärä
Periaate on, että enemmän on parempi. Kaksinkertaisen leikkuureunan sorvaustyökalun ostaminen ei tarkoita kaksinkertaisen hinnan maksamista. Viimeisen vuosikymmenen aikana edistyneet mallit ovat kaksinkertaistaneet leikkaussärmien määrän uritusjyrsijöissä, katkaisujyrsijöissä ja joissakin jyrsinterissä. Ei ole harvinaista, että vain 4 leikkuureunaa sisältävät jyrsimet korvataan edistyneillä jyrsiillä, joissa on 16 leikkaussärmää. Tehokkaiden leikkaussärmien määrän lisääminen vaikuttaa suoraan myös työpöydän syöttöön ja tuottavuuteen.
9. Valitse monoliittinen työkalu tai modulaarinen työkalu
Pienet työkalut sopivat paremmin monoliittiseen suunnitteluun; suuret työkalut sopivat paremmin modulaariseen suunnitteluun. Suurikokoisille työkaluille, kun työkalu epäonnistuu, käyttäjät usein toivovat saavansa uuden työkalun yksinkertaisesti vaihtamalla pienen ja halvan osan. Tämä koskee erityisesti uratyökaluja ja poraustyökaluja.
10. Valitse yksi työkalu tai monitoimityökalu
Mitä pienempi osa, sitä paremmin se sopii komposiittityökaluksi. Monitoimityökalulla voidaan esimerkiksi suorittaa komposiittiporausta, sorvausta, sisäisten reikien käsittelyä, kierteiden käsittelyä ja viistoa. Tietysti mitä monimutkaisempi työkappale on, sitä paremmin se sopii monitoimityökaluksi. Työstökoneesta voi olla hyötyä vain silloin, kun se leikkaa, ei pysäytettynä.
11. Valitse vakiotyökalu tai ei-standardi erikoistyökalu
CNC-työstökeskusten suosion myötä uskotaan yleisesti, että työkappaleen muoto voidaan saavuttaa ohjelmoimalla työkaluihin luottamuksen sijaan, joten epästandardeja erikoistyökaluja ei enää tarvita. Itse asiassa epästandardien työkalujen osuus koko työkalumyynnistä on edelleen 15 %. Miksi? Erikoistyökalujen käyttö voi täyttää tarkat työkappaleen kokovaatimukset, vähentää prosesseja ja lyhentää työstösykliä. Massatuotannossa epästandardit erikoistyökalut voivat tehokkaasti lyhentää käsittelysykliä ja vähentää kustannuksia.
12. Chip Control
Muista, että tavoitteenasi on tuottaa työkappale, ei lastut, mutta lastut voivat heijastaa selvästi työkalun leikkaustilaa. Yleisesti ottaen ihmisillä on ennakkoluuloja pelimerkkejä kohtaan, koska useimpia ihmisiä ei ole koulutettu tulkitsemaan pelimerkkejä. Muista seuraava periaate: hyvät sirut eivät tuhoa prosessia, ja huonot sirut tekevät päinvastoin.
Terät suunnitellaan usein lastunmurtajilla, ja lastunmurtajat suunnitellaan syöttönopeuksien mukaan, olipa kyseessä kevyt leikkausviimeistely tai raskas leikkausrouhinta.
Mitä pienempi lastu, sitä vaikeampi se on murtaa. Lastujen hallinta on suuri ongelma vaikeasti työstettäville materiaaleille. Vaikka materiaalia ei voi vaihtaa, työkalua voidaan päivittää ja leikkausnopeutta, syöttönopeutta, leikkaussyvyyttä, työkalun kärjen sädettä jne. voidaan säätää. Sirujen optimointi ja prosessoinnin optimointi on tulosta kattavasta valikoimasta.
13. Ohjelmointi
Työkalujen, työkappaleiden ja CNC-työstökoneiden edessä on usein tarpeen määritellä työkalun reitit. Ihannetapauksessa sinun pitäisi ymmärtää peruskonekoodi ja sinulla on kehittynyt CAM-ohjelmistopaketti. Työkaluradalla on otettava huomioon työkalun ominaisuudet, kuten ramppikulma, pyörimissuunta, syöttö ja leikkausnopeus. Jokaisella työkalulla on vastaava ohjelmointitekniikka koneistusjakson lyhentämiseksi, lastunleikkauksen parantamiseksi ja leikkausvoimien vähentämiseksi. Hyvä CAM-ohjelmistopaketti voi säästää työtä ja parantaa tuottavuutta.
14. Valitse innovatiiviset työkalut tai perinteiset kypsät työkalut
Edistyneen teknologian nykyisellä kehitysvauhdilla leikkuutyökalujen tuottavuus voi kaksinkertaistua 10 vuoden välein. Verrattuna työkaluille 10 vuotta sitten suositeltuihin leikkausparametreihin, huomaat, että nykyiset työkalut voivat kaksinkertaistaa koneistuksen tehokkuuden, mutta leikkausteho pienenee 30 %. Uusi työkaluseosmatriisi on vahvempi ja sitkeämpi, mikä voi saavuttaa suuremmat leikkausnopeudet ja pienemmät leikkausvoimat. Lastunmurtaja ja merkki ovat vähemmän sovellukselle ominaisia ja monipuolisempia. Samalla nykyaikaiset työkalut ovat lisänneet monipuolisuutta ja modulaarisuutta, mikä yhdessä pienentää varastoa ja laajentaa työkalusovelluksia. Työkalukehitys on myös johtanut uusiin tuotesuunnittelu- ja työstökonsepteihin, kuten Overlord-työkalu ja High Feed Milling Cutter sekä sorvaus- että uritustoiminnoilla, jotka ovat edistäneet nopeaa koneistusta, minimaalista voitelu- ja jäähdytystyöstöä (MQL) ja kovasorvaustekniikkaa. Näiden tekijöiden ja muiden syiden perusteella sinun on myös noudatettava suosituimpia työstömenetelmiä ja opittava uusimmasta edistyksellisestä työkalutekniikasta, muuten on olemassa vaara jäädä jälkeen.
15. Hinta
Työkalun hinta on tärkeä, mutta ei niin tärkeä kuin työkalun tuotantokustannukset. Vaikka työkalulla on vastaava hinta, työkalun todellinen arvo on työ, jota se tekee tuottavuuden parantamiseksi. Yleensä halvin työkalu on se, joka aiheuttaa korkeimmat tuotantokustannukset. Leikkuutyökalun hinta on vain 3 % osan hinnasta. Keskity siis työkalun tuottavuuteen, älä sen ostohintaan.
