CNC problémamegoldás kreatívan

A munkadarab, és a kihívást jelentő 45°-os furat

A munkadarab, és a kihívást jelentő 45°-os furat

Cikkünkben Mészáros András számol be az elmúlt évben kapott, komoly kihívást jelentő feladatáról.

A feladatom az volt, hogy egy korábban 2 gépen, 4 felfogásban gyártott munkadarabhoz készítsek egy olyan készüléket, amivel egy gépen, egy felfogásban elvégezni a komplett megmunkálást.

Ezelőtt egy Mazak 200-as ellenorsós CNC esztergán és egy függőleges tengelyű Excel CNC marógépen készült a munkadarabom. A gyártási folyamatok a következők voltak:

1. megfogás: bázisfelületek marása
2. megfogás: esztergálás
3. megfogás: fúrás
4. megfogás: ferde fúrás (erről majd kicsit bővebben később).

Mazak HCN 4000 megmunkáló központ

A készüléket egy vízszintes tengelyű Mazak Horizontal Center Nexus 4000-re kellett elkészítenem és azon legyártani a munkadarabomat. Egy rövid ötletelés után megszületett a terv, hogyan is lehet ezt megvalósítani. Testhezálló feladatnak éreztem, hiszen elég nagy kihívást jelentett, én meg szeretem megoldani a felmerülő problémákat. Első lépésként a geometriát alkottam meg SolidWorks-ben, majd a megvalósításához szükséges CNC programot generáltam le SolidCAM-ben. A munkadarab befoglaló méretei 60 x 80 x 43 mm, anyaga alumínium.

A készülék a SolidWorks szoftvercsomag használatával készült

A készüléket a SolidWorks szoftvercsomag segítségével terveztem

A készülék munkadarabok nélkül és munkadarabokkal

A készülék munkadarabok nélkül és munkadarabokkal

Látható, hogy a munkadarabok két oldalon félkészek (az összeszerelt ábrán a készülék jobb oldalán található munkadarabok), a másik két oldalon kész állapotban (az összeszerelt ábrán a bal oldalon) vannak.
A trükkös rész innentől kezdődik. Ha a megmunkálással eljutottunk eddig, akkor ne maradjon ki a megoldhatatlannak tűnő feladat sem. A probléma tehát a következő: van egy 4 tengelyes CNC marógép, amivel egy 3 mm-es ferde furatot kellene fúrni, úgy hogy az az Y – tengellyel 45°-os szöget zárjon be. A fenti munkadarab metszeti ábráján látható a 45 °-os ferde furat.

A terv és a megvalósított megoldás

A terv és a megvalósított megoldás

A cél az volt, hogy egy felfogásból készüljön el a munkadarab, mert úgy a leggazdaságosabb és leggyorsabb, ha kész munkadarabot vesznek le a gépről. Ismét újabb ötletekre volt szükségem és úgy gondoltam, hogy a SolidWorks segítségével rá tudok jönni a megoldásra. Végülis megszületett az elképzelés. A CNC gép rendelkezik egy főorsón keresztüli, 40 bar nyomású belső hűtéssel. Mi lenne ha ezt felhasználnám a főórsó pozicionálására, és meghajtanék vele egy szerszámot a 3-as fúróval?! Mivel a munkadarab alumínium, forgácsolás közben fellépő forgácsolóerő kicsinek mondható, ez az ötlet használható 3 mm-es furatkészítéshez.

A terv sikeresnek bizonyult, mivel azóta már több ezer darab elkészült, sőt lassan már csapágyat is kell cserélni. Kisebb átalakításokat végeznék még: a két darab golyóscsapágy mellé behelyeznék egy támcsapágyat vagy 2 db mélyhornyú csapágyat. Az átáramló hűtőfolyadék biztosítja a csapágyak kenését és hűtését, és a fúró hűtése is megoldott a kiáramló folyadékkal.

A gyártásról készült videófelvétel, amit alább tekinthetnekmeg.

Sokan látták már a szerszámot, és bár kaptam negatív kritikát is, tökéletesen működik minden.

Szeretném megköszönni Papp Olivérnek  és Szemán Lászlónak, oktatóimnak – és most már barátaimnak -, hogy elindítottak a számítógépes tervezés útján.

Mészáros András
bandi1975@freemail.hu