
钛、不锈钢、铝和其他超级合金和特殊材料正在增加用于航空航天、医疗和汽车等成长型行业的组件制造。
JM Performance Products Inc.(JMPP;俄亥俄州费尔波特港)总裁 John Stoneback 表示,“这创造了一个独特的系列考虑到通常 r 的高速(通常超过 20,000 rpm)的生产加工挑战必需的。在这些速度下,可能会发生振动和颤动,导致表面光洁度差,需要二次工作台操作或导致工件损坏。其他因素,例如刀柄缺乏平衡/同心度,以及主轴内的安装不当,都会降低材料去除率并增加完成每个零件所需的时间。”
“典型的 CNC铣削中心的运行速度比应有的速度慢了 20-40%,”Stoneback 继续说道。 “通过更快的设置、更好的进给率和更坚固的工具,弥补这种生产力损失的差距,可以保守地帮助加工车间运营每小时获得 10-20% 的竞争优势,从而将工具成本降低 20-50% 或更多。”
Delta Machine Co. LLC(加德纳,加利福尼亚州)专门从事航空航天和医疗行业的钛加工,通过实施 JMPP 获得专利的高扭矩保持旋钮解决了这些问题。
自 1980 年以来,Delta有特殊的擅长用钛、不锈钢和其他稀有材料大批量生产复杂、紧公差的零件。总裁 Janos Garaczi 投资了新的高速、高扭矩 CNC 加工,包括四台卧式、三台五轴和两台立式机器。施加在 JMPP 固定旋钮上的拉杆压力显着提高,消除了刀柄和主轴之间的接口问题。
重点关注钛 (80%)、不锈钢 (15%) 和铝 (5%) ), Garaczi 希望尽快完成粗加工,尤其是钛合金。最大限度地提高加工效率以实现关键客户项目的 24/7 生产至关重要。它们包括:
- 波音 737 MAX:窄体飞机系列的先进技术包括在设计的关键部分从复合材料转向钛。该系列的生产迅速创造了有史以来最快推出新型喷气运输机的行业记录。及时Delta 的生产和交付至关重要。
- Tesla:17-4PH 型是一种马氏体沉淀硬化不锈钢,在高达600º F (316º C)。 Delta 主要将这种材料用于需要高强度和适度耐腐蚀性的复杂 Tesla 产品应用。
- Chevrolet:Delta 在生产中使用高度抛光、轻质、耐腐蚀的优质 316L 不锈钢排气阀。

虽然标准的、现成的固定旋钮可用于 Delta 的新机器,但 Garaczi 希望避免机器的高扭矩出现的情况可能会剪断或折断固定旋钮并损坏主轴。更换主轴的成本高达 40,000 美元或更多,这还不包括停机成本。
“对于我们进行的激进类型的加工,如果您有一个非常坚固的固定旋钮,它将增加您的刚性设置,”Garaczi 说。为了进一步最大限度地提高刚度并最大限度地减少振动,Garaczi 指定 Delta 的机器具有双接触式主轴。在此配置中,刀架柄(锥度)和法兰都用于消除主轴中的回拉。
为了解决这些问题,Garaczi 研究了他的一家机器供应商的建议,他转换到一个特定的 HJM Performance Products 的扭矩保持旋钮,一家 CNC 铣床主轴优化产品制造商。 “独特的高扭矩固定旋钮与双接触式主轴以及高速和传统刀具路径方法相结合,将循环时间缩短了 40-50%。这也使我们能够经常在涉及钛的项目中出价超过竞争对手,”Garaczi 说。
航空航天、医疗和汽车等行业的零部件制造商加工大量稀有合金和硬金属,这些可能会对硬质合金切削工具。结果是工具变钝或损坏时必须更频繁地更换。更换工具的成本,更不用说由于频繁更换而造成的生产时间损失,也会增加成本。
通过使用高扭矩固定旋钮,Delta 能够解决刀架在主轴。由于严格的公差在高速 mac 中必不可少重要的是,如果刀柄不能与主轴精确配合,则生产率和刀具寿命的降低是不可避免的。
JMPP 的设计包括一个更长且更深地进入刀柄螺纹孔横截面的旋钮。因此,所有螺纹啮合都发生在刀架的横截面较厚以抵抗变形的区域。精密导向器还增加了刚度。
通过在较高转速下增加刀架的刚度,旋钮可以延长刀具寿命。在 Delta 的新型高转速、高扭矩设备中安装高扭矩旋钮,消除了导致成本高昂的 CNC 铣削和镗削问题的刀架扩展,从而解决了 CNC V 型法兰刀具固有的关键设计缺陷。通过增加刀柄和主轴在测量线上的接触,克服了广泛的 CNC 铣削问题,包括振动和颤动、公差差、不可重复性、光洁度差、刀具寿命缩短、spi 过大磨损和撕裂、跳动和浅切割深度。

通过实施 800 多个高扭矩保持旋钮,Delta 机器上的切削工具工作得更好更快。 “最终,我们能够比大多数机加工车间更快地加工钛和不锈钢。这些商店 [通常] 以大约 50 ipm [1.3 m/min] 的速度运行,刀具寿命通常在更换前达到 1.5-2 小时。借助高扭矩固定旋钮,我们以 150 ipm [3.8 m/min] 的速度运行钛合金,我们的工具在更换之前可持续使用大约五个小时,这非常不可思议。”加拉奇还指出“减少跳动(使用正确的刀柄和机器)的精度可以插入 2″ [50.8 mm] 或任何尺寸的孔,精度为 0.0001″ [0.003 mm],能够在钛中重复它。”
Delta 实现的另一个关键优势是更好的表面光洁度,它消除了增加循环时间的额外工作台操作。 “在我们运行钛的进给率和速度下,预期的典型光洁度为 125 [rms]。高扭矩保持旋钮有助于在超过 100 ipm 的情况下实现 50 rms 的完成,这通常超出了客户的要求,”Garaczi 说。 “在航空航天和医疗行业,价格是一个因素,但客户对按时交付的优质零件更感兴趣。”
JMPP 的高扭矩旋钮适用于所有现有的 V 型法兰刀柄,包括 BT 、DIN、ISO 和 CAT 刀柄,锥度从 30 到 60。该解决方案为 V 型法兰刀柄提供了刚性据该公司称,钛、铝和其他稀有金属/合金的高速加工所需的完整性和同心度,而无需转向价格可能高出两到三倍的 HSK 或 CAPTO 刀具系统。
有关 JM Performance Products Inc. 的更多信息,请访问 或致电 440-357-1234。