Processoptimering och kvalitetsövervakning: Ökad verktygslivslängd i samband med spännteknik

Vibrationer är inte alls välkomna vid bearbetningen! Varför?

Eftersom de försämrar arbetsstyckets ytor och gör dem i värsta fall till och med oanvändbara. Och för att de i vissa fall massivt förkortar verktygens livslängd. Det finns många vägar ut ur problemet, bland annat med elastomerdämpadetvingar med 5 axlar, såsom X5G-Z från CERATIZIT. Kombinerat med nya Heavy Duty Chuck-HDC-chucken för tung spånskärning och de nuvarande SilverLine-fräsarna måste X5G-Z visa huruvida dess vibrationsdämpande egenskaper faktiskt resulterar i bättre ytor. ToolScopeövervakar i detta syfte, via en sensor som byggts in i spindeln, verktygstillståndet på skäreggen samt de vibrationer som uppstår, även permanent under processen.

Se här också DiMaPs inspelade föredrag om ”Processoptimering och kvalitetsövervakning – Ökad verktygslivslängd p.g.a. optimerad fastspänningsteknik”:

Presentation av vårt användningsfall

För att demonstrera funktionen för en vibrationsdämpad tving med 5 axlar och dess inverkan på arbetsstyckets ytkvalitet används det i test två tvingar mot varandra. Grundförutsättningarna vid detta försök är detsamma för de båda tvingarna:

De monteras med samma adapterplatta på ett mekaniskt nollpunktssystem i ett 5-axligt fräscentrum DMU 75 monoBLOCK från DMG MORI. Även verktygshållarna var de samma, liksom fräsverktyget, och det användes ett nytt verktyg för varje fräsning.

En konkurrents 5-axliga skruvstycke fästs med 100 Nm via två skruvar. Därefter spänns arbetsstycket från 1.2379 fast med 40 kN via gripbackar. FörX5G-Zska bara en skruv dras åt, med 140 Nm. Arbetsstycket spänns fast med gripbackar, och också den med 40 kN spännkraft. En pinnfräs från den uppdateradeSilverLine-serien, 10 mm diameter, spänns fast med HDC-chuck, HSK-63.

Spånskärningsparametrarna är desamma för båda testriggarna:

vc 155 m/min
fz 0,1 mm/kugg
ap 20 mm
ae 2 mm

→ Vibrationer detekteras via en separat inbyggd sensor på spindeln, som vanligtvis ansvarar för kollisionsövervakningen.

→ Gröna toleransband kan ses ovanför och under den röda linjen för vibrationsvisning.

→ Om den röda linjen rör vid en av de båda gröna linjerna utlöser ToolScopeomedelbart ett stopp.

→ Den svarta linjen markerar det maximala värdet. Om detta rörs vid blir resultatet automatiskt en maskinreaktion.

→ För att kunna garantera en pålitlig processövervakning erbjuder det maximala värdet ytterligare säkerhet.

→ I spånskärningsförsök med X5G-Z verkar de jämna vibrationerna försumbara, vad deras intensitet beträffar. Det tyder på att processen går mycket bra och att skruvstycket med sina elastomerdämpningar gör ett bra jobb.

De olika ytkvaliteterna kan redan urskiljas optiskt och råhetsmätningarna bekräftar intrycket: De värden som uppnås med X5G-Z är nästan dubbelt så bra som med konkurrentens tving, vilket ger användaren ett enormt kvalitetsförsprång. Dessutom drivs verktygen skonsammare på detta sätt och utmärker sig för längre livslängd. Dessa faktorer är oerhört viktiga för en processäker bearbetning och påverkar hela resultatet.

Fördelar med X5G-Z-tvingen
  • Ytkvalitet
  • Precision
  • Verktygslivslängd
  • Mer spelrum när det gäller bearbetningsvolym/matningshastighet/varvtal
  1. Snabbinställning av spännvidd
    130 mm grundspännvidd utan ombyggnad
  2. Helkapslad mekanisk spindel
    som enkelt förlängs för spännvidder upp till 690 mm
  3. Optimerad mot vibrationer
    Inbyggd intern elastisk dämpning
  4. Bearbetning möjlig på 5 eller 6 sidor
    ▲ Inbyggd nerdragning
    ▲ Underlagsytan utsätts inte för krafter

Sammanfattning: Minimeras vibrationer i spånskärningsprocessen har det enorma fördelar

Arbetsstyckets ytor får högre kvalitet och de verktyg som används håller betydligt längre. Detta uppnås bland annat med ett sofistikerat spännsystem som t.ex den elastomerdämpade X5G-Z-tvingen med 5 axlar. Optimala resultat kan uppnås om samtliga komponenter är idealiskt anpassade till varandra – från verktyg via verktygshylsa till skruvstycke. Om det samtidigt har byggts in ett processövervakningssystem som ToolScope, som permanent mäter de relevanta parametrarna, kan knappt något gå fel. För innan verktyget eller arbetsstycket kan skadas drar ToolScope i nödbromsen och stänger av maskinen.