Tytuł: Świat Obrabiarek i Narzędzi
Ogólnopolskie Czasopismo Techniczne
GB: The World of Machine Tools & Tools
Częstotliwość: dwumiesięcznik
Nakład: 2000-3000 egz.
Rok założenia: 2006

ISSN: 2353-5555

 

Informacje prasowe

 

Chłodna precyzja

2021-05-12

Jak powiedział piłkarz Lionel Messi: „Talent i elegancja są niczym bez dyscypliny i precyzji.” Każda firma produkcyjna dąży do zaspokojenia potrzeb klientów poprzez dostarczanie przedmiotów odpowiedniej jakości, na czas i po optymalnych kosztach. W artykule Staffan Lundström, manager ds. produktu w firmie Sandvik Coromant, wyjaśnia, dlaczego ekonomiczność i jakość w obróbce tokarskiej stali zależą od precyzji – zwłaszcza w kwestii wyboru chłodziwa.

 

Chłodna precyzja

Zaawansowane oprawki narzędziowe z precyzyjnym podawaniem chłodziwa czynią toczenie stali bardziej ekonomicznym

Bez względu na branżę, zakłady obróbki skrawaniem dostrzegają potrzebę stosowania lżejszych przedmiotów obrabianych, większego zrównoważenia działalności i bardziej wydajnego zużycia energii. Tłumaczy to tendencję do korzystania z materiałów o większej wytrzymałości i odporności na wysokie temperatury, które cechują na przykład stale o małej zawartości zanieczyszczeń i superstopy żaroodporne (HRSA). 

Jest to prawdziwe wyzwanie dla producentów w zakresie trwałości narzędzia i produktywności, lecz także kontroli spływu wiórów. Każdy z tych czynników można ulepszyć, stosując precyzyjne podawanie chłodziwa. Wyzwaniom tym stawiają czoła nie tylko producenci, lecz także dostawcy narzędzi, tacy jak Sandvik Coromant. Kładziemy nacisk na to, aby nasi specjaliści uwzględniali postęp w dziedzinie inżynierii materiałowej, projektując płytki skrawające, które będą w stanie sprostać potrzebom naszych klientów. Płytki tokarskie muszą być w stanie wytrzymywać wysokie temperatury podczas skrawania. 

Dlatego firma Sandvik Coromant zaleca stosowanie precyzyjnego podawania chłodziwa. 

W strefie skrawania

Co jednak oznacza właściwie, że chłodziwo jest podawane precyzyjnie? Ponieważ w obróbce tokarskiej stali stosuje się systemy chłodziwa pod wysokim ciśnieniem, nowoczesne narzędzia tokarskie wyposażone są w dysze formujące strumień chłodziwa o wysokiej prędkości. 

Korzystając z oprawek narzędziowych z precyzyjnymi dyszami, można kierować strumienie chłodziwa dokładnie do strefy skrawania po stronie powierzchni natarcia płytki. Strumień chłodziwa pełni rolę klina hydraulicznego unoszącego wiór, co ma dwa skutki: skrócenie długości powierzchni styku płytki z materiałem i zmniejszenie oporów skrawania. Efekt końcowy to niższa temperatura i lepsza kontrola spływu wiórów.

Ukierunkowane konstrukcyjnie, precyzyjne podawanie chłodziwa od góry może wpływać korzystnie na formowanie wiórów i wydłużać okno procesowe niewymagające obecności operatora. Ponieważ oczekuje się, że w ciągu kolejnych kilku lat dwukrotnie wzrośnie zastosowanie w pełni autonomicznych, ucyfrowionych fabryk, zgodnie z raportem Digital Factories 2020: Shaping the future of manufacturing agencji Pricewaterhouse Coopers (PwC) zalety te mogą mieć kluczowe znaczenie.

Jednak korzyści te mogą zapewnić wyłącznie narzędzia przystosowane do precyzyjnego podawania chłodziwa pod wysokim ciśnieniem, np. wiertła umożliwiające podawanie chłodziwa przez narzędzie i narzędzia tokarskie z kontrolowanym kierunkiem strumieni chłodziwa. Wynika to z tego, że w przypadku narzędzi tokarskich, ciśnienie chłodziwa wymagane do łamania wiórów zależy od konstrukcji dyszy podającej chłodziwo, obrabianego materiału oraz głębokości skrawania i posuwu. Wymagane natężenie przepływu chłodziwa zależy od ciśnienia i całkowitej powierzchni przekroju.

Wybierz modułowość

Dlatego firma Sandvik Coromant zmodernizowała swoje oprawki narzędziowe Coromant Capto® do węglikowych płytek tokarskich z rodziny T Max® P. System Coromant Capto® wykorzystuje złącze narzędziowe zaprojektowana tak, aby skrócić czasy ustawiania i wymiany narzędzi. Dlatego może przyczynić się do osiągnięcia celu, który dla producentów jest czymś w rodzaju Świętego Graala: zwiększenia stopnia wykorzystania obrabiarki.

Coromant Capto® to modułowy system narzędziowy stosowany do centrów obróbkowych, co oznacza szeroki asortyment adapterów przedłużających i redukcyjnych, umożliwiających mocowanie narzędzi o różnej długości i konstrukcji do złączy obrabiarki dowolnego typu. Dla użytkownika końcowego modułowość systemu ogranicza potrzebę sięgania po rozwiązania specjalne z długim czasem dostawy. Te same narzędzia mogą być stosowane na różnych obrabiarkach, a to zapewnia wyjątkową elastyczność, optymalną sztywność oraz pozwala zmniejszyć zapasy narzędzi w magazynie.

Asortyment Coromant Capto® został zmodernizowany w zakresie oprawek na płytki T-Max® P, które firma Sandvik Coromant zaleca jako rozwiązanie pierwszego wyboru do ogólnego toczenia średnich i dużych przedmiotów. Wyjątkowe ujemne płytki skrawające z rodziny T-Max® P wykorzystują szereg gatunków do toczenia stali Sandvik Coromant, w tym GC4425 i GC4415, które odznaczają się zwiększoną wytrzymałością na zużycie, odpornością termiczną i udarnością. 

Obydwa te materiały narzędziowe zawierają pokrycie wykonane w technologii Inveio® drugiej generacji, charakteryzująca się ulepszoną orientacją ziaren, umożliwiającą osiągnięcie jeszcze większej odporności na zużycie i bardziej powtarzalnych wyników obróbki.

W szczególności płytka T-Max® P jest zaprojektowana tak, by umożliwiać precyzyjne podawanie chłodziwa przez narzędzie od góry i od dołu. Nowe oprawki pozwolą zwiększyć trwałość ostrzy i produktywność podczas obróbki przedmiotów z materiałów z grup ISO S, M i P, które należą do najbardziej rozpowszechnionych i złożonych. Precyzyjne podawanie chłodziwa jest szczególnie wydajne podczas obróbki tych trudno skrawalnych materiałów.

Większa trwałość narzędzia 

Dłuższe cykle eksploatacji narzędzi i lepsza kontrola spływu wiórów mają zasadnicze znaczenie dla ekonomicznej obróbki. Obydwu czynnikom może sprzyjać ograniczenie przyrostu temperatury w narzędziu poprzez zastosowanie chłodziwa. Przekonał się o tym jeden z klientów Sandvik Coromant podczas obróbki części piasty wykonanych ze stali niestopowej, P1.2.Z.AN (CMC 01.2) z wykorzystaniem chłodzenia zalewowego. W dotychczas stosowanym procesie przedmiot obrabiany był poddawany toczeniu zgrubnemu na tokarce poziomej Okuma, a przed pojawieniem się pierwszych oznak zużycia narzędzia udawało się wyprodukować maksymalnie 30 sztuk. 

Zakład obróbki skrawaniem zamierzał poprawić kontrolę spływu wiórów i trwałość narzędzia, zyskując większe bezpieczeństwo procesu i krótsze czasy realizacji. W tym celu klient zamienił dotychczas używaną płytkę na narzędzie tokarskie z rodziny CoroTurn 300 z trzonkiem o przekroju prostokątnym systemu QS®, w którym stosuje się precyzyjne podawanie chłodziwa zamiast chłodzenia zalewowego. W końcowym rozrachunku klientowi udało się dokonać obróbki 79 przedmiotów, zanim na narzędziu pojawiły się oznaki zużycia – co oznacza wzrost trwałości o ponad 263%.

W sumie narzędzia CoroTurn 300 QS® z precyzyjnym podawaniem chłodziwa zwiększyły produktywność zakładu o 180%.

Oczywiście ich zalety mają też wpływ na końcowy bilans. W innym przypadku klient Sandvik Coromant z branży lotniczej dokonywał obróbki dwóch zestawów głównej belki podwozia lotniczego za pomocą jednego narzędzia: płytki w gatunku GC4425 w połączeniu z podawaniem chłodziwa od góry i od dołu. Poprzednie rozwiązanie dostarczone przez konkurencję, wykorzystujące chłodzenie zalewowe, było w stanie wytworzyć jedynie 0,8 przedmiotu przed stwierdzeniem oznak zużycia. Także w tym przypadku uzyskano znacznie dłuższą trwałość: wzrost sięgnął 250%.

Po zmianie klient mógł dokonać obróbki dwóch kompletnych przedmiotów przed pojawieniem się zagrożenia awarią płytki, uzyskując wzrost produktywności i skrócenie czasu cyklu dzięki eliminacji przestoju na zmianę płytki. Uzyskana redukcja kosztów wyniosła 29%.

Nowe koncepcje obróbki

Przypadki te pokazują, że precyzyjne podawanie chłodziwa od góry i od dołu może znacznie zwiększyć jakość pracy narzędzia i poprawić jakość przedmiotu. Ponadto chłodziwo precyzyjnie podawane na powierzchnię natarcia (od góry) może odgrywać istotną rolę w przebiegu łamania wiórów, zwiększając niezawodność procesu skrawania, natomiast chłodziwo podawane na powierzchnię przyłożenia (od dołu) umożliwia kontrolę temperatury, co przekłada się na dużą i przewidywalną trwałość ostrzy. 

Ten sposób podawania chłodziwa wpływa pozytywnie również na jakość wykończenia powierzchni, co czyni z niego nieodłączny element dążenia każdego producenta do osiągnięcia wysokiej jakości produkcji. Aby wesprzeć w tym klientów, specjaliści Sandvik Coromant oferują zalecenia dotyczące wykorzystania chłodziwa pod ciśnieniem w toczeniu stali.

Do tego stworzona przez Sandvik Coromant metoda PrimeTurningTM to podejście umożliwiające toczenie we wszystkich kierunkach celem osiągnięcia maksymalnej produktywności. U podstaw tej metody leży zagłębianie ostrza w materiał przy uchwycie i toczenie przejściem od uchwytu. W rezultacie najwyższy priorytet ma wydajność skrawania metalu, co oznacza także szybszą, wysokiej jakości produkcję i szybsze zmiany wyposażenia.

Przy zastosowaniu lepszych narzędzi i właściwego podejścia – a także oczywiście precyzyjnego podawania chłodziwa na płytki ujemne T-Max® P – dyscyplina i precyzja mogą odegrać główną rolę w procesie obróbki tokarskiej każdego producenta. Zakłady obróbki skrawaniem mogą zapewniać klientom terminowe dostawy przedmiotów przy optymalnych kosztach oraz – parafrazując słowa Lionela Messiego – jakość, talent i elegancję.  

Źródło: Sandvik Coromant

 
Archiwum:         


 
Strona wykorzystuje cookie w celach reklamowych i statystycznych oraz w celu dostosowania naszej oferty do potrzeb użytkowników. Korzystając ze strony zgadzasz się na ich zapisywanie w pamięci urządzenia zgodnie z ustawieniami przeglądarki. Więcej informacji znajdziesz w naszej polityce prywatności.