Ogólnopolskie Czasopismo Techniczne
Największy wytaczak na świecie
Firma Sandvik Coromant tworzy wytaczak z asortymentu Silent ToolsTM dla fińskiego producenta
Firma Sandvik Coromant, specjalizujÄ…ca siÄ™ w produkcji narzÄ™dzi skrawajÄ…cych do obrabiarek, przeszÅ‚a do historii jako innowator w dziedzinie inżynierii precyzyjnej, tworzÄ…c najwiÄ™kszy wytaczak na Å›wiecie. Ten gigant, majÄ…cy 11 000 mm (11 m) dÅ‚ugoÅ›ci i 600 mm Å›rednicy, zostaÅ‚ zaprojektowany po to, by speÅ‚nić wymogi obróbkowe fiÅ„skiej firmy inżynieryjnej Häkkinen Group Jyväskylä.
PowstaÅ‚e w ten sposób monstrualne narzÄ™dzie tokarskie ma sÅ‚użyć do produkcji precyzyjnych przedmiotów metalowych w takich sektorach, jak eksploatacja podmorskich zÅ‚óż ropy naftowej i gazu ziemnego, przesyÅ‚ energii i energia odnawialna.
Gdy firma Häkkinen Group Jyväskylä po raz pierwszy skontaktowaÅ‚a siÄ™ z Sandvik Coromant, przedstawiÅ‚a nietypowy zestaw specyfikacji. PotrzebowaÅ‚a narzÄ™dzia zdolnego do obróbki specyficznego typu przedmiotu o krytycznych wymiarach. Choć typ obrabianego przedmiotu nie zostaÅ‚ okreÅ›lony – ze wzglÄ™du na zobowiÄ…zania do poufnoÅ›ci – byÅ‚ on bardzo duży i mierzyÅ‚ 800 mm Å›rednicy i 12 000 mm (12 m) dÅ‚ugoÅ›ci, oraz miaÅ‚ być obrabiany z obu stron.
Potrzebnym narzÄ™dziem byÅ‚ wytaczak, przeznaczony do powiÄ™kszania Å›rednicy i wygÅ‚adzania istniejÄ…cego otworu w przedmiocie obrabianym. Otwory wykonane za pomocÄ… wytaczaka sÄ… bardziej precyzyjne, dokÅ‚adne i wygÅ‚adzone niż otwory wykonane technikÄ… wiercenia, które mogÄ… być gorzej wykonane.
Jednak o dÅ‚ugoÅ›ci i Å›rednicy wytaczaka decydujÄ… wymiary samego przedmiotu obrabianego. Zaleca siÄ™ wybór najwiÄ™kszego dostÄ™pnego wytaczaka do danego zastosowania w celu uzyskania jak najwiÄ™kszej stabilnoÅ›ci. Krótko mówiÄ…c: zastosowanie to wymagaÅ‚o stworzenia wytaczaka o niespotykanych wczeÅ›niej rozmiarach. Duże rozmiary miaÅ‚y mieć zasadnicze znaczenie, umożliwiajÄ…c głębokie i precyzyjne toczenie wewnÄ™trzne, które byÅ‚o poza zasiÄ™giem wytaczaków o standardowych rozmiarach.
Ograniczenie drgań
Häkkinen Group Jyväskylä zwróciÅ‚a siÄ™ do swojego partnera ŠMT – wczeÅ›niej znanego pod nazwÄ… Skoda Machine Tool – z siedzibÄ… w Czechach, jednego z czoÅ‚owych Å›wiatowych producentów precyzyjnych obrabiarek do wytaczania poziomego, frezarek, tokarek poziomych itd. ByÅ‚o jasne, że ŠMT musi skorzystać z usÅ‚ug firmy specjalizujÄ…cej siÄ™ w narzÄ™dziach do obrabiarek, która bÄ™dzie w stanie stworzyć wytaczak niezwykÅ‚ej wielkoÅ›ci potrzebny, by speÅ‚nić wymogi tego wyjÄ…tkowego projektu.
W tym celu firma ŠMT zwróciÅ‚a siÄ™ do filii Sandvik Coromant CZ, również zlokalizowanej w Czechach, z proÅ›bÄ… o pomoc w stworzeniu ogromnego wytaczaka.
„Sandvik Coromant to renomowany producent wytaczaków, zwÅ‚aszcza wytaczaków z funkcjÄ… redukcji drgaÅ„” – wyjaÅ›nie Vaclav Faber, inżynier ds. projektu w Sandvik Coromant CZ. „Ograniczenie drgaÅ„ wytaczaka ma zasadnicze znaczenie, ponieważ zapewnia precyzjÄ™ i jakość wykoÅ„czenia powierzchni podczas obróbki”.
Nadmierne drgania sÄ… przyczynÄ… niedokÅ‚adnoÅ›ci, zużycia narzÄ™dzia i uszczerbku dla jakoÅ›ci przedmiotu obrabianego – problemów istotnych ze wzglÄ™du na ogromnÄ… skalÄ™ obróbki planowanej przez Häkkinen Group Jyväskylä. Z kolei dziÄ™ki ograniczeniu drgaÅ„ wytaczak pozostaje stabilny i pracuje w kontrolowanych warunkach, co skutkuje wzrostem produktywnoÅ›ci, dÅ‚uższym okresem pracy narzÄ™dzia i małą chropowatoÅ›ciÄ… powierzchni.
Firma ŠMT miaÅ‚a też inne surowe wymogi wzglÄ™dem wytaczaka: jej klient, Häkkinen Group Jyväskylä, potrzebowaÅ‚ narzÄ™dzia, które bÄ™dzie można pÅ‚ynnie zintegrować z istniejÄ…cym wyposażeniem, przesuwajÄ…c jednoczeÅ›nie granice możliwoÅ›ci obróbki tokarskiej. Zasadnicze znaczenie miaÅ‚a również kompatybilność nowego wytaczaka z ogromnÄ… tokarkÄ… ŠMT.
Zadanie to zostaÅ‚o powierzone filii Sandvik Teeness w norweskim mieÅ›cie Trondheim. ZespóÅ‚ ten zostaÅ‚ wybrany ze wzglÄ™du na swojÄ… reputacjÄ™ lidera rynku w dziedzinie projektowania i produkcji wytaczaków, siÄ™gajÄ…cÄ… lat 60-tych XX wieku.
Wyzwania
Wytaczak jest wykonany ze stali i zawiera komponent zwany „tÅ‚umikiem”, wykonany z ciężkiego metalu. TÅ‚umik to urzÄ…dzenie do redukcji lub pochÅ‚aniania drgaÅ„, rzadko używane w maszynach lub konstrukcjach i mocowane za pomocÄ… specjalnych pierÅ›cieni gumowych.
InnÄ… istotnÄ… cechÄ… wytaczaka jest oprawka narzÄ™dziowa Coromant Capto®,umieszczana z przodu wytaczaka, przeznaczona do mocowania pÅ‚ytek skrawajÄ…cych potrzebnych do obróbki przedmiotu. Oprawka Coromant Capto® ma na celu skrócenie procesu ustawiania i czasu wymiany narzÄ™dzi, co ma znacznie zwiÄ™kszyć stopieÅ„ wykorzystania obrabiarki oraz sprzyjać stabilnej i niezawodnej obróbce.
„Oprawka narzÄ™dziowa okazaÅ‚a siÄ™ szczególnie przydatna w obrabiarkach wielozadaniowych” – wyjaÅ›nia Faber. „Daje możliwość zÅ‚ożenia narzÄ™dzi o różnych dÅ‚ugoÅ›ciach i parametrach konstrukcyjnych, niezależnie od złącza mocujÄ…cego samej obrabiarki. Coromant Capto speÅ‚nia również wymóg Häkkinen Group Jyväskylä polegajÄ…cy na tym, by nowy wytaczak nadawaÅ‚ siÄ™ do stosowania w bardzo różnych konfiguracjach przemysÅ‚owych”.
Kompleksowe testy
SpecjaliÅ›ci z Sandvik Teeness przeprowadzili kluczowe pomiary czÄ™stotliwoÅ›ci w lokalizacji, aby ocenić skuteczność zintegrowanego w wytaczaku adaptera tÅ‚umiÄ…cego drgania. Wytaczak zostaÅ‚ umieszczony w dużej tokarce CNC i wielokrotnie przetestowany w ramach trzech zastosowaÅ„ – obróbki zgrubnej, obróbki wykoÅ„czeniowej i profilowania, za każdym razem z odmiennymi parametrami skrawania.
NarzÄ™dzie pracowaÅ‚o z maksymalnym dopuszczalnym wysiÄ™giem równym 10-krotnoÅ›ci Å›rednicy (10 x D), zalecanym w celu ograniczenia drgaÅ„ oraz uzyskania jak najwiÄ™kszej stabilnoÅ›ci i precyzji. Należące do stworzonej przez firmÄ™ Sandvik Coromant oferty Silent ToolsTM wytaczaki, pracujÄ…ce z minimalnymi drganiami, sÄ… zasadniczo używane na dÅ‚ugich wysiÄ™gach i ważnÄ… rolÄ™ odgrywa ich sztywne mocowanie. Wytaczaki cylindryczne należy zawsze mocować w oprawce dzielonej o minimalnej dÅ‚ugoÅ›ci mocowania równej 4-krotnoÅ›ci Å›rednicy wytaczaka.
Parametry skrawania oparte byÅ‚y na poczÄ…tkowych zaleceniach wygenerowanych przez aplikacjÄ™ CoroPlus® Tool Guide, które nastÄ™pnie optymalizowano podczas testów. Podczas obróbki zgrubnej wytaczak pracowaÅ‚ za każdym razem z prÄ™dkoÅ›ciÄ… skrawania (vc) wynoszÄ…cÄ… 100 m/min i posuwem na obrót (fn) wynoszÄ…cym 0.4 mm/obr. Obciążenie wytaczaka zależy gÅ‚ównie od głębokoÅ›ci skrawania (ap), posuwu i materiaÅ‚u, z którego wykonany jest przedmiot obrabiany. Zasadnicze znaczenie majÄ… odpowiednio wysokie parametry ap i fn, umożliwiajÄ…ce unikniÄ™cie drgaÅ„ podczas skrawania. Zbyt wysokie wartoÅ›ci ap i fn mogÄ… powodować drgania wskutek ugiÄ™cia narzÄ™dzia.
Dlatego parametr ap zostaÅ‚ skorygowany do celów testowych. Wytaczak zdradzaÅ‚ symptomy drgaÅ„ przy wartoÅ›ci parametru ap równej 5.6 mm i ograniczonÄ… wydajność przy wartoÅ›ci 4.5 mm, ale ostatecznie zalecanÄ… głębokość skrawania ustalono na poziomie 3.5 mm.
Podczas obróbki wykoÅ„czeniowej i profilowania wytaczak pracowaÅ‚ za każdym razem z prÄ™dkoÅ›ciÄ… vc wynoszÄ…cÄ… 110 m/min i ap wynoszÄ…cym 0.5 mm. Parametr fn zostaÅ‚ skorygowany, a optymalnym i zalecanym ustawieniem okazaÅ‚a siÄ™ wartość 0.25, przy której Å›rednia chropowatość powierzchni (Ra) wyniosÅ‚a 3.4 um.
„Na podstawie wyników testów specjaliÅ›ci z Sandvik Coromant mogli rekomendować ŠMT parametry skrawania i pÅ‚ytki” – wyjaÅ›nia Faber.
Jaroslav Šuga, menedżer do spraw klienta globalnego w Sandvik Slovakia, dodaje: „SpotykaliÅ›my siÄ™ regularnie z zespoÅ‚em produkcyjnym Sandvik Teeness w sprawie czasu dostawy wytaczaka oraz szczegóÅ‚ów postÄ™powania z narzÄ™dziem, jego transportu i logistyki. Sukces byÅ‚ możliwy dziÄ™ki wspóÅ‚pracy z projektantami ŠMT, technologami, zespoÅ‚em produkcyjnym w Norwegii oraz wszystkimi osobami zaangażowanymi w proces sprzedaży.
Dalsze inwestycje
Firma Sandvik Coromant stworzyÅ‚a wytaczak, który nie tylko robi wrażenie swoimi wymiarami, lecz także jest bezcennym zasobem dla firmy Häkkinen Group Jyväskylä, sÅ‚użąc obecnie w jej zakÅ‚adzie produkcyjnym do precyzyjnej obróbki przedmiotów przeznaczonych dla różnych branż. MyÅ›lÄ…c o przyszÅ‚oÅ›ci i bÄ™dÄ…c pod wrażeniem najwiÄ™kszego wytaczaka na Å›wiecie, firma ŠMT planuje zainwestować w kolejne – choć nieco mniejsze – wytaczaki od Sandvik Coromant przeznaczone do obróbki mniejszych przedmiotów.
„NajwiÄ™kszy wytaczak na Å›wiecie pozostaje Å›wiadectwem niezmiennego zaangażowania firmy Sandvik Coromant na rzecz innowacji, precyzji i zastosowaÅ„ obróbkowych” – mówi Faber.
Aby dowiedzieć się więcej o stworzonych przez firmę Sandvik Coromant wytaczakach z oferty Silent ToolsTM, odwiedź witrynę internetową firmy.
Sandvik Coromant
Wraz z naszymi klientami i partnerami firma Sandvik Coromant prowadzi na drodze ku zrównoważonej przyszÅ‚oÅ›ci, dostarczajÄ…c branżom inżynieryjnym na caÅ‚ym Å›wiecie rozwiÄ…zania narzÄ™dziowe. DziÄ™ki ponad oÅ›miu dekadom praktycznych doÅ›wiadczeÅ„ zyskaliÅ›my ogromnÄ… wiedzÄ™ z zakresu skrawania i obróbki metalu. DziÄ™ki temu doÅ›wiadczeniu każde wyzwanie staje siÄ™ okazjÄ… do innowacji, wspóÅ‚pracy i tworzenia progresywnych rozwiÄ…zaÅ„. Zamierzamy dokonać pozytywnej zmiany, promujÄ…c zachowywanie równowagi ekologicznej, wydajność i wzrost, aby ksztaÅ‚tować przyszÅ‚ość sprzyjajÄ…cÄ… innowacjom. Jako część ogólnoÅ›wiatowej grupy inżynieryjno-przemysÅ‚owej Sandvik, firma Sandvik Coromant wspólnie ksztaÅ‚tuje przyszÅ‚ość.
WiÄ™cej informacji znajdÄ… PaÅ„stwo na stronie internetowej www.sandvik.coromant.com lub przyłączajÄ…c siÄ™ do dyskusji za poÅ›rednictwem mediów spoÅ‚ecznoÅ›ciowych.