PowerLock – инструментальная система фирмы «Вайниг»

Революция в области использования продольно­фрезерных станков

Гибкий подход, высокая производительность и отличное качество обработки поверхности - это те основные положения, которые являются самыми важными и для промышленного и для ремесленного производства.

Исходя из этого, фирма «Вайниг» уделяет все большее внимание технологии HSK (полый конусный хвостовик) в области производства продольно-фрезерных автоматов. На основе этого конструктивного принципа фирма «Вайниг» разработала и запатентовала свою собственную инструментальную систему под названием PowerLock.

Сначала эта технология была использована в High-End станках POWERMAT 3000 и POWERMAT 2000. А теперь «Вайниг» производит станки POWERMAT 1000 и POWERMAT 500, которые широко представят эту революционную технологию на мировом рынке. Богатый положительный опыт, который смогли получить пользователи наших станков от этой технологии, теперь может быть использован и в производстве небольших и средних партий.

Как развивалась эта технология, почему возникла необходимость ее появления, как она доказала свои преимущества на практике и какую выгоду получит пользователь от этих ножевых головок?

PowerLock, общие положения

Новое устройство крепления инструмента для продольно-фрезерных станков заменяет обычные шпиндели. Благодаря конусу, выфрезерованному в корпусе ножевой головки, она зажимается в этом крепежном устройстве почти без допуска. При помощи зажимной цанги ножевая головка PowerLock механически фиксируется пружиной с гораздо большей силой, чем при стандартных устройствах зажима HSK. Этот зажим ослабляется электромотором. Механический зажим всегда гарантирует абсолютно надежное соединение. Запуск шпинделя возможен только тогда, когда инструмент закреплен правильно. Высокая точность изготовления зажимного устройства и ножевой головки обеспечивает плотное прилегание инструмента к посадочному гнезду, что образует практически монолитное соединение. Эта система, превосходящая все остальные, позволяет инструменту работать со скоростью до 12 000 оборотов в минуту.

Благодаря такой высокой скорости вращения может быть достигнуто как увеличение производительности, так и значительное улучшение качества обработки. Кроме того, благодаря этой системе достигается огромное преимущество в перенастройке, т.к. можно сократить время на замену инструмента и сделать управление производственным процессом более удобным.

Преимущества устройства зажима инструмента PowerLock

В производственном процессе в основном существуют два временных фактора, которые могут повысить рентабельность станка. Во-первых, во время чисто производственного процесса-благодаря увеличению объема выпуска продукции (что на продольно-фрезерных станках без джойнтера с постоянной скоростью вращения приводит к увеличению шага резания, а это в свою очередь значительно ухудшает качество обработки); во-вторых, благодаря увеличению чистого времени производственного процесса из-за сокращения времени на перенастройку. Именно с учетом того обстоятельства, что серии для обработки становятся все меньше, вопрос сокращения времени на перенастройку приобретает все большее значение. С помощью HSK-инструментa можно и увеличить объем выпуска продукции во время производственного процесса и реализовать возможность сокращения времени на перенастройку.

Компактные и легкие HSK-ножевые головки (от 3,5 кг) в сочетании с точно подогнанным устройством для зажима инструмента PowerLock позволяют повысить скорость вращения до 12 000 оборотов в минуту. В сопоставлении с обычной инструментальной системой можно также пропорционально повысить и скорость подачи при сохранении такого же отличного качества обработки поверхности.

Таблица 1. Пример расчета


Таблица 2. Сопоставление рабочих шагов при перенастройке

Таблица 1 показывает, что на более высоком числе оборотов можно пропорционально увеличить производительность, сохраняя шаг резания. Благодаря этому фактору можно сократить чистое время производственного процесса, или за одинаковый промежуток времени соответственно увеличить объем выпускаемой продукции.

Более высокой скорости подачи можно достичь путем комбинированного использования технологий Joint и PowerLock.

Во время вращения инструмент с 2 или 4 ножами, так же как и гидроголовка, подшлифовывается движущимся аксиально бруском джойнтером точно на одинаковую окружность резания, таким образом, происходит выравнивание ножей. Благодаря этому можно соответственно повысить скорость подачи при сохранении того же качества обработки.

Сокращение времени на перенастройку достигается за счет очень быстрой замены инструментов. В устройстве крепления PowerLock зажим корпуса инструмента ослабляется нажатием кнопки, инструмент вынимается, вставляется новый и снова зажимается нажатием кнопки. Это очень простые действия, которые не требуют никаких других вспомогательных средств.

Сравнение затрат времени у клиентов подтверждает, что только на замене инструментов можно достичь сокращения расхода времени в 4 раза.

С одной стороны-эффективность производства, с другой стороны-высокое качество конечного продукта. И в этой области инструменты PowerLock тоже установили новые масштабы. Несмотря на малый диаметр корпуса головки (93 мм), по сравнению с диаметром 125 мм у обычных инструментов, можно обеспечить повышение скорости резания мин. до 60 м/сек за счет высокой, до 12 000 оборотов в минуту, скорости вращения. Этот фактор скорости резания играет решающую роль особенно при обработке древесины с высокой предрасположенностью к опережающим трещинам или в зоне встречных волокон.

Возможности использования технологии PowerLock

Новое устройство зажима инструментов PowerLock предлагает пользователю целую палитру возможностей его применения. С помощью адаптера PowerLock можно использовать наряду с инструментами с двумя ножами также и фрезерные инструменты, инструменты с четырьмя ножами и обычные инструменты или пильные диски.

Благодаря центрированному базированию инструмента появляется дополнительная возможность овладеть новыми областями его применения в технологии продольно-фрезерных станков, например, таких, как фрезерование в форме ласточкина хвоста или Т-образных пазов. Кроме того, опыт показал, что благодаря огромной силе зажима и высокой жесткости этой системы в ближайшем будущем можно будет увеличить ширину обработки до 300 мм без необходимости использования контропоры, требующей больших затрат времени при переоснастке, как это было прежде.

Если коротко подытожить, то благодаря использованию технологии PowerLock Вы достигнете:

1)   сокращения времени переоснастки благодаря быстрой и простой замене инструментов;

2)   повышения производительности из-за увеличения скорости подачи благодаря более высокому числу оборотов;

3)   наилучшее качество обработки поверхности благодаря высокой скорости резания и отсутствию колебаний из-за абсолютно жесткого соединения;

4)   рабочей ширины до 300 мм без контропоры благодаря очень жесткому соединению инструментальной системы.

Технология станков

В настоящий момент зажимное инструментальное устройство PowerLock предлагается в четырех концепциях станков:

POWERMAT 3000, как абсолютно высокоскоростная конструкция High-End, которая наряду с этой инструментальной системой предлагает полную программу инструментов и профилей, полное автоматическое позиционирование инструментов и направляющих элементов прижима и подачи заготовки, и интеграцию во внутрифирменную систему PPS.

POWERMAT 2000, как тяжелый промышленный станок, а также в Joint-версии Powermat 2020. Благодаря прифуговке (Jointen) инструментов с количеством ножей от 2 до 4 можно достичь скорости подачи до 80 м/мин.

POWERMAT 1000, который с весны 2004 года предоставляет в распоряжение широкого круга пользователей технологию PowerLock. Пользователю станка предлагаются дополнительные преимущества с запоминающим устройством (Memory-System), благодаря которому можно в любое время вызвать профиль, который изготавливался раньше, и секционные вытяжные кожухи, которые значительно упрощают позиционирование элементов прижима и подачи заготовки.

Ко всем концепциям станков предлагается полный пакет для подготовки и обслуживания инструментов. Этот пакет включает в себя изготовление шаблонов, заточку и шлифовку инструментов, измерение инструментов и передачу данных на станок в режиме online. Многочисленные опросы клиентов-пользователей POWERMAT 3000 - убедили фирму «Вайниг» в том, что эту технологию нужно и дальше проводить в жизнь и развивать. Пользователи этих станков в Европе и Соединенных Штатах Америки подтверждают, что может быть достигнуто огромное повышение производительности с улучшенным качеством обработки поверхности. Анализы также показали, что прежде всего оснащение этого станка является тем значительным фактором, который влияет на производительность. Не только оснащение станка пристановочной механизацией, но прежде всего продуманная логистика обрабатываемого материала и организация заблаговременной подготовки инструментов, которая играет решающую роль. Так, на основании многочисленных протоколов о затратах времени можно утверждать, что на подготовку производства для новой партии иногда уходит больше 30 минут. Поэтому фирма «Вайниг» занимается также и консультациями по внутренней организации.

Требования наших клиентов можно удовлетворить только самыми современными концепциями станков. Короткое время поставки, маленькие размеры партий, уменьшение складских объемов, что ведет к уменьшению связанного капитала-вот те задачи, которые сегодня должны ставить перед собой производители. Благодаря представленной новой технологии в области использования продольно-фрезерных автоматов появилась возможность решить эти задачи и в конечном итоге повысить конкурентноспособность предприятия.

Публикацию подготовил Д. Поляков,
 Weinig, Tauberbischofsheim, Deutschland