Optimalizácia procesu a sledovania kvality: Predĺženie životnosti nástrojov v spojení s upínacou technikou

Vibrácie sú pri obrábaní nežiaduce! Prečo?

Pretože v ich dôsledku dochádza k poškodeniu povrchu obrobkov a v najhoršom prípade sú potom obrobky už nepoužiteľné. A pretože sčasti značne skracujú životnosť nástrojov. Pre riešenie tejto situácie existuje mnoho možností. Okrem iného to sú 5 osové zveráky, ako je zverák X5G-Z s elastomerovým tlmením od firmy CERATIZIT. V kombinácii s novým, odolným upínačom Heavy-Duty Chuck-HDC určeným pre ťažké obrábanie a s aktuálnymi frézami SilverLine musí teraz zverák X5G-Z preukázať, že kvalita tlmenia vibrácií, ktorá sa od neho očakáva, skutočne garantuje kvalitnejšie obrobený povrch. ToolScope pritom prostredníctvom senzora inštalovaného vo vretene monitoruje stav opotrebenia nástroja na brite i vznikajúce vibrácie, a to neustále v priebehu procesu.

Tu si môžete prehrať prednášku DiMaP venovanú problematike „Optimalizácia procesu a sledovania kvality - predĺženie životnosti nástrojov vďaka optimalizovanej upínacej technike“:

Prezentácia praktického použitia

Aby sme mohli demonštrovať funkčný princíp 5 osového zveráka s tlmením vibrácií a jeho vplyv na kvalitu povrchu obrobeného obrobku, dva rôzne zveráky sme podrobili príslušnému testu. Základné predpoklady v rámci tohoto testu sú pre obidva zveráky identické:

Namontovali sa s rovnakou adaptérovou čeľusťou na mechanickom upínacom systéme s nulovým bodom do 5 osového frézovacieho centra DMU 75 monoBLOCK od výrobcu DMG MORI. Identický bol taktiež i upínač a fréza, pričom sa pre každú frézovaciu operáciu použila vždy nová fréza.

Konkurenčný 5 osový zverák sa fixuje pomocou dvoch skrutiek s uťahovacím momentom 100 Nm. Do jeho čeľustí grip sa upne obrobok z materiálu 1.2379 upínacou silou 40 kN. V prípade zveráka X5G-Z stačí dotiahnuť iba jedna skrutka – uťahovací moment činí 140 Nm. Obrobok sa upína do čeľustí grip rovnakou upínacou silou 40 kN. Do upínacieho puzdra HDC, HSK-63 sa upne stopková fréza z aktualizovanej produktovej série SilverLine, priemer 10 mm.

Rezné parametre sú v prípade obidvoch testovaných zostáv rovnaké:

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

→ Vibrácie detekuje senzor samostatne inštalovaný na vretene. Ide o senzor, ktorý štandardne monitoruje kolízne situácie.

→ Nad a pod červenou krivkou zobrazujúcej vibrácie sa nachádzajú zelené tolerančné pásma.

→ Pokiaľ by sa červená krivka dotkla niektorej zelenej krivky, systém ToolScopeby okamžite aktivoval zastavenie stroja.

→ Čierna čiara označuje maximálnu hodnotu. Pokiaľ dôjde ku kontaktu s touto čiarou, stroj na to automaticky zareaguje.

→ Aby sa zabezpečilo spoľahlivé monitorovanie procesu, maximálna hodnota predstavuje dodatočné bezpečnostné opatrenia.

→ V rámci testu vykonávaného so zverákom X5G-Z je možné sledovať rovnomerné vibrácie, ktoré sú s ohľadom na ich intenzitu zanedbateľné. To ukazuje na skutočnosť, že proces beží veľmi dobre a zverák vybavený elastomerovým tlmením odvádza dobrú prácu.

Rôznu kvalitu obrobeného povrchu je možné identifikovať už len na základe optickej kontroly, pričom nameraná drsnosť tento vizuálny dojem iba potvrdzuje: Parametre dosiahnuté pomocou zveráka X5G-Z sú takmer dvakrát lepšie ako hodnoty zaznamenané u konkurenčného zveráka, čím konkrétny používateľ získa s ohľadom na kvalitu obrábania obrovskú konkurenčnú výhodu. Dodatočne je zabezpečená šetrnejšia prevádzka nástrojov, ktoré sa pýšia svojou dlhšou životnosťou. Tieto faktory sú pre procesne bezpečné obrábanie extrémne dôležité a ovplyvňujú celkový výsledok.

Prednosti zveráka X5G-Z
  • kvalita povrchu
  • Presnosť
  • životnosť nástrojov
  • väčší priestor vzhľadom na objem odoberaného materiálu / rýchlosť posuvu / otáčky
  1. Rýchlonastavenie upínacieho rozsahu
    130 mm základný upínací zdvih bez prestavby
  2. Celkom zapuzdrené, mechanické vreteno
    možnosť jednoduchého predĺženia až po upínací rozsah 690 mm
  3. Optimalizované prevedenie proti vibráciám
    Integrované, interné elastomerové tlmenie
  4. Možnosť päťstranného a šesťstranného obrábania
    ▲ Integrovaná pružina
    ▲ Sila nepôsobí cez dosadaciu plochu

Zhrnutie: Minimalizácia vibrácií v procese obrábania so sebou prináša obrovské výhody

Povrch obrobku je kvalitnejší a používané nástroje vykazujú podstatne dlhšiu životnosť. Tohoto výsledku sa dosiahne okrem iného pomocou premysleného upínacieho systému i 5 osového zveráka X5G-Z s elastomerovým tlmením. Optimálnych výsledkov je možné dosiahnuť vtedy, keď sa zabezpečí ideálna kompatibilita všetkých komponentov systému - počínajúc nástrojom cez upínacie klieštiny až po zverák. Ak je do systému súčasne zaintegrovaný i systém pre monitorovanie procesu obrábania, ako je systém ToolScope, ktorý neustále meria relevantné parametre, potom sa už len sotva môžu vyskytnúť akékoľvek problémy. Pretože ešte pred tým, ako by mohlo dôjsť k poškodeniu nástroja alebo obrobku, zatiahne systém ToolScope za záchrannú brzdu a vypne stroj.