IMTS 2018：ケナメタルがスピンドル接続で革新的に
IMTS 2018でのケナメタルへのインタビューでは、切削工具メーカーの視点から業界の動向と革新の状況を取り上げています。また、スピンドル接続におけるケナメタル独自の革新の1つについても説明します。
今年の国際製造技術ショーは、記録上最大でした。 13万人近くが参加すると、当然のことながら、金属加工業界のどこにいるのか、そしてどこに行くのかという疑問が生じます。調べるために、業界最大の切削工具メーカーの1社の幹部と話をしました。
「製造業における世界的な状況は非常に強いと思います」と、ケナメタルの営業担当副社長であるDoug Ewaldは述べています。彼は、この業界に30年間携わっており、冶金および材料エンジニアとしての経歴を持っています。 「業界は少し成熟しているため、大きなブレークスルーは少なくなっていますが、継続的な進歩により、当社の製品がお客様にとってより効率的になり、お客様のコストを抑えることができます。」
Ewaldは、切削工具を収容する高度なCNC機械を製造する企業である工作機械ビルダーに焦点を当てたグローバルグループを率いています。彼は製造施設の1つでケナメタルでキャリアをスタートさせましたが、金属グレードとグレード開発の研究にも携わっていました。
ショーのすべての報道については、IMTS2018のBetterMROにアクセスしてください。
機械、切削工具、スピンドル間の接続：工具保持
IMTSでの会議セッションで、Ewaldは、スピンドル接続が「最も弱いリンク」であるという角度で、生産性の最大化に焦点を当てた技術プレゼンテーションを行いました。
今日の機械の機能をどのように活用し、最適化された切削工具と組み合わせて、最大の出力を取得し、最大の収益を上げますか？工作機械、切削工具、スピンドルインターフェースの3つの要素があります。これらは、生産性を解決する上で見落とされている側面であるとEwaldは主張しています。
「適切な工作機械を選択し、適切な切削工具を使用していることを確認する必要があります。強調したいのは、これら2つのものを実際に接続するものです。スピンドルインターフェースまたはそのマシンのスピンドルのクランプです」とEwald氏は言います。 。 「お客様が効果を最大化するには、これらすべてに注意を払う必要があると実感しています。」
考慮事項：部品と切削工具の間に長いリーチがあるかどうか、および厳しい仕上げ要件があるかどうかと同様に、剛性は曲げに抵抗するために重要です。基本的に、特定のマシンのトルクと馬力で金属を取り除くことができますか？そして、何を切断するかによって、理解できるスピンドル速度があります、とEwaldは説明します。
「大きな、大きな考慮事項は、カットされる材料です」とEwaldは言います。 「チタンを切断するために設計されたツールは、鋳鉄を切断するために設計されたツールとはまったく異なります。」
ケナメタルの最新のイノベーションの1つは、チタン航空宇宙機械加工に焦点を当てた新しいグレードのKCM40で設計されたHarviUltra8Xツールラインです。これは、8つの刃先を持つ両面インサートです。
「グレード自体は非常に特殊な特性を備えており、部品内に特殊合金が含まれているため、高温で非常に優れた変形特性が得られます。チタンは切削工具を高温にするため、チタンでよく見られます」とEwald氏は言います。 「チタンは熱伝達が悪いため、チップが非常に熱くなるため、熱変形に非常に優れたグレードが必要です。」
切削工具の特性により、金属除去率が2倍および3倍になり、同時に工具寿命が最大100％向上します。
切削用途での曲げとトルク機能のバランス
金属を切断するときに曲げに対する耐性が重要なのはなぜですか？一部の接続ではかなりのトルクを処理できる場合がありますが、このような高トルクを生成するために必要な切削抵抗は、ツールに大きな曲げモーメントも生成します。
「特にオーバーハングが長いエンドミル加工作業に入ると、スピンドル接続の多くには、運ぶことができる曲げモーメントの非常に深刻な制限があります」とEwald氏は言います。 「したがって、非常に剛性の高い工作機械、超切削工具を使用しているが、スピンドルインターフェースが弱い場合が多くあります。そのため、より最適化された安定した場合よりも、その機械で同じパフォーマンスを得ることができません。スピンドル。」
Ewaldが使用した例は、金属除去用の材料が高性能の工具と機械の能力を必要とする航空宇宙に焦点を当てています。トルクと曲げモーメントのバランスを取り、「アグレッシブカット」を行う能力とバランスをとるために、ケナメタルはKM4Xスピンドル接続システムを推進しています。これは、独自のテストに基づいて、競合他社よりも負荷たわみの結果が低いと述べています。
「この設計の背後には多くの科学があります。 …ロックシステムで提供する力の組み合わせにより、ほぼ5倍の機械的倍率が得られます」とEwald氏は説明します。 「機械が10ポンドの力でドローバーを引っ張ると、システムはその幾何学的な進歩により、50ポンドのクランプ力を与えます。」
KM4Xはフロントロードクランプシステムであり、テーパー上の2つの領域と接続面の1つの領域を含む、3つの表面接触点を提供するように設計されています。最初の接触は、工具テーパーとスピンドルテーパーの間のゲージ直径領域です。ツールがスピンドルに引き込まれると、テーパーの両方の領域で接触が作成されます。また、締まりばめのため、面接触はありません。
ケナメタルは、自社製品（KM4X63とHSK63）間の独立した静的たわみ試験で、同じ負荷と動作条件を使用した場合、つまり同じ機械と同じ切削工具を使用した場合、KM4Xの曲げがHSK製品よりも約40％少ないことを発見しました。また、表面仕上げが50％向上し、工具寿命が20％長くなることもわかりました。
「この非常に安定した接触により、スピンドルをはるかに速く回すことができます」とEwald氏は言います。 「また、クーラントを非常に効率的に処理するように設計されています。」
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