Ogólnopolskie Czasopismo Techniczne
Rewolucja w dziedzinie precyzyjnego frezowania
Głowica frezarska CoroMill® MF80 osiąga o ponad 67% wyższą trwałością ostrzy
W środowisku inżynierów produkcji nigdy nie ustaje dążenie do osiągnięcia wyższego stopnia dokładności i niezawodności. Firma Sandvik Coromant, lider branży, stawiła czoła temu wyzwaniu i stworzyła narzędzie, które spowoduje rewolucję na polu frezowania. W tym artykule Sangram Dash, menedżer ds. zastosowania produktów z kategorii frezowanie na płytki wymienne w firmie Sandvik Coromant, wyjaśnia, dlaczego innowacyjna konstrukcja głowic do frezowania materiałów z grup ISO K i ISO P –CoroMill® MF80– sprzyja bardziej dokładnej i ekonomicznej obróbce.
Frezowanie walcowo-czołowe pod kątem przystawienia bliskim 90 stopni to bardzo pożądana technika obróbki ze względu na możliwość precyzyjnego kształtowania przedmiotów obrabianych. Jest to niezbędne np. w obliczu faktu, że silniki samochodowe stają się coraz bardziej skomplikowane. Producenci oryginalnego sprzętu (OEM) z branży samochodowej dążą do wytwarzania przedmiotów spełniających kryteria węższego zakresu pola tolerancji, zgodnie z trendem tworzenia coraz bardziej złożonych i unowocześnionych konstrukcji.
Takie skomplikowane przedmioty obrabiane to m.in. bloki silnika, obudowy przekładni, obudowy skrzyni biegów i zwrotnice. Ze względu na złożony kształt tych podzespołów i wynikające z niego ograniczenia mocowania, narzędzie do frezowania walcowo-czołowego z kątem przystawienia bliskim 90 stopni to bardzo pożądane rozwiązanie. Wynika to z tego, że narzędzie może skutecznie obrabiać złożone powierzchnie z względnie niskimi naciskami na powierzchnię (tj. przy użyciu niskiej wartości składowej siły działającej wzdłuż osi obrotu), co obniża koszty i zwiększa wydajność procesu wytwarzania. Frez walcowo-czołowy do obróbki pod kątem bliskim 90 stopni przynosi także korzyści ekonomiczne.
Jednak w przypadku zastosowań na długich wysięgach frezowaniu walcowo-czołowemu często towarzyszą wyzwania związane ze wzbudzaniem drgań. Drgania narzędzia podczas frezowania walcowo-czołowego mogą mieć negatywne skutki, takie jak nierównomierne opory skrawania, co powoduje niską jakość wykończenia powierzchni i mniejszą dokładność.
Ponadto nadmiar drgań przyspiesza zużycie narzędzia, skracając jego żywotność i podnosząc koszty produkcji. Przedmiot obrabiany może zostać wykonany niedokładnie, a nawet może dojść do uszkodzenia obrabiarki. Dlatego ograniczenie do minimum drgań narzędzia ma kluczowe znaczenie dla wysokiej jakości, precyzyjnej obróbki metodą frezowania walcowo-czołowego.
Nowa koncepcja frezowania
Wszystkie te wyzwania skłoniły firmę Sandvik Coromant do stworzenia nowej gamy narzędzi z myślą o frezowaniu motoryzacyjnych części wykonywanych z materiałów z grup ISO K i ISO P. Głowica CoroMill® MF80, która bazuje na istniejącej wcześniej w ofercie Sandvik Coromant konstrukcji głowicy CoroMill® 345, jest przeznaczona do bezpiecznego frezowania czołowego i walcowo-czołowego pod kątem bliskim 90 stopni z ograniczeniami ze strony mocowania przedmiotu.
Frez MF80 posiada ostrza ustawione pod kątem przystawienia wynoszący 89,5 stopnia, tj. bliżej kąta prostego w porównaniu z innymi rozwiązaniami dostępnymi na rynku, których zakres tego kąta wynosi od 84 do 88 stopni. Kąt bliższy do 90 stopni daje dodatkowe korzyści związane z wydajnością usuwania materiału i równomiernością warstwy naddatku dla kolejnych czynności obróbkowych.
W branży motoryzacyjnej, w której każda inwestycja jest drobiazgowo analizowana, nie sposób przecenić znaczenia wysoce niezawodnego narzędzia skrawającego. Dlatego CoroMill® MF80 posiada zabezpieczenie w postaci płytki podporowej, ochronnego węglikowego elementu umieszczonego za płytką wieloostrzową w korpusie frezu, która podtrzymuje i blokuje zamontowane ostrze w określonej pozycji. Płytka podporowa ogranicza do minimum ruchy płytki skrawającej, aby redukować niepożądane drgania i ogranicza następstwa ewentualnego uszkodzenia płytki, chroniąc korpus w razie wypadku. Dlatego brak ochrony ze strony płytki podporowej może powodować mniejszą niezawodność i potencjalne uszkodzenia.
W przypadku niektórych narzędzi ograniczenie drgań może nie być priorytetem, co potrafi zwiększać zużycie narzędzia, zmniejszać dokładność i potencjalnie zagrażać jakości przedmiotu obrabianego. Frez CoroMill® MF80 posiada korpus o masie mniejszej o 40%, co odgrywa zasadniczą rolę dla podtrzymania stabilności i precyzji podczas zastosowań na długich wysięgach.
Testy obróbkowe
Zalety parametrów CoroMill® MF80 zostały wykazane w porównaniu z narzędziami z oferty konkurencji. CoroMill® MF80 oraz pochodzący z katalogu innej firmy frez walcowo-czołowy zostały poddane testowi w postaci obróbki zgrubnej żeliwnego (ISO K) przedmiotu obrabianego, służącego do produkcji elementów nośnych i wsporczych.
Obydwa narzędzia były testowane w tych samych warunkach roboczych, z tymi samymi parametrami skrawania i czasem realizacji. Frez CoroMill® MF80 miał średnicę 80 mm i o jedną płytkę mniej niż konkurencyjny frez. W końcowym rozrachunku osiągnięto wzrost trwałości krawędzi o 54%, co oznacza, że CoroMill® MF80 wytworzył 15 przedmiotów, a frez z oferty konkurencji – 10.
Następnie frez CoroMill® MF80 został sprawdzony w obróbce zgrubnego frezowania walcowo-czołowego stalowego (ISO P) przedmiotu obrabianego, przeznaczonego do produkcji podzespołów pomp i zaworów. W celu optymalizacji procesu użyto frezu CoroMill® MF80 o średnicy 80 mm i większym zagęszczeniu płytek. Bardziej gęsta podziałka spowodowała rozłożenie oporów skrawania na więcej krawędzi, co zmniejszyło zużycie i poprawiło wydajność obróbki. Dodatkowo uzyskano lepszą stabilność i podparcie narzędzia, co zwiększyło płynność skrawania.
Narzędzie konkurencyjne pracowało z pięcioma płytkami skrawającymi, natomiast frez CoroMill® MF80 był wyposażony w osiem płytek. W efekcie CoroMill® MF80 był w stanie zagłębiać w przedmiocie obrabianym więcej krawędzi skrawających jednocześnie, umożliwiając w ten sposób szybsze i bardziej wydajne skrawanie metalu. Dzięki wykorzystaniu większej liczby dostępnych krawędzi skrawających, frez CoroMill® MF80 zwiększył do maksimum możliwości obrabiarki i jej potencjalne osiągi, zapewniając optymalną wydajność pracy maszyny.
CoroMill® MF80 potrzebował na wykonanie obróbki przedmiotu zaledwie 2,8 minuty, czyli znacznie mniej niż narzędzie od konkurencji (4,5 minuty), co zwiększyło ogólną produktywność o 60%. Trwałość narzędzia wzrosła o 67%, gdyż za pomocą jednego zestawu krawędzi frez CoroMill® MF80 wytworzył 15 przedmiotów, a narzędzie z oferty konkurencji – dziewięć.
Jako wyspecjalizowane narzędzie, frez CoroMill® MF80 został starannie zaprojektowany względem frezowania walcowo-czołowego materiałów z grup ISO P i K pod kątem bliskim 90 stopni i ma duże szansę zdobyć znaczne udziały na rynku obróbki frezarskiej podzespołów motoryzacyjnych. W przyszłości firma Sandvik Coromant położy nacisk nie na dywersyfikację asortymentu, lecz na doskonalenie i optymalizację tego narzędzia pod kątem jego docelowej niszy rynkowej.
Rozwiązując problemy branży dzięki innowacji, frez CoroMill® MF80 oferuje niezrównaną wydajność, niezawodność i wydajność kosztową.
Aby dowiedzieć się więcej o stworzonym przez firmę Sandvik Coromant frezie CoroMill® MF80 do bezpiecznego frezowania czołowego i frezowo-czołowego, zachęcamy do odwiedzenia poświęconej mu strony internetowej.
Źródło: Sandvik Coromant