Miért nem lehet a szerszámválasztást önállóan kezelni? III.

A cikk első része ITT, a második része ITT érhető el. 

Sok forgácsolószerszám gyártó a szerszámanyagokat az alapanyag osztályoknak megfelelően gyártja. A szerszám- és formagyártásban ezek az anyagok tipikusan P20 acélok, CPMV 10 és porkohászati fémek. Emiatt különösen fontos, hogy a munkadarab anyagának megfelelő szerszámot és geometriát válasszunk. Továbbá, ha a munkadarab anyagának mindig megfelelő szerszámot alkalmazunk, azzal megnövelhetjük a termelékenységet, jobban megjósolhatóvá válnak a szerszámélettartamok, így kevesebb, jól időzített szerszámcserével, kevesebb elutasított alkatrésszel, illetve utólagos javítással számolhatunk.

Ha a munkadarab anyaga 52 HRC-nél lágyabb, akkor az általános használatra fejlesztett keményfém szerszámok jól alkalmazhatóak lehetnek. Ennél keményebb alapanyag esetén más geometriájú keményfémek alkalmazhatók például alumínium-titán-nitrát (különösen kemény anyagokhoz fejlesztett) bevonattal. Érdemes arra is emlékezni, hogy szerszámgyártónként különböző bevonattípusok között válogathatunk. A mai lapkás marókkal az anyagminőségüknek, geometriájuknak és a bevonatoknak köszönhetően nagyon kemény anyagokat is megmunkálhatunk.

szerszámválasztás_04Ha a forgácsoló szerszám anyagminőségét kiválasztottuk, akkor már csak a megfelelő geometriát kell kiválasztani. A szerszám csúcssugarának kisebbnek kell lennie, mint a forgácsolt forma legkisebb rádiusza, vagy a nagyolási, elősimítási műveletkor használható nagyobb, majd megfelelő stratégiával a sarok kimunkálható. A rádiusszal megegyező méret azért nem ajánlott, mivel akkor túl nagy lesz a fogásban lévő hossz, ami túl nagy terhelést jelenthet a szerszámnak.

Hasonló szabály vonatkozik a nagyoló eljárásokra, például kisebb szerszám csúcssugarat kell használni, mint a munkadarab belső rádiuszai, így igaz, hogy több anyag marad a sarkokban, de kiegyenlítettebb lesz az elősimítás és a simítás terhelése, mint ha egyenetlen ráhagyásalakzattal kellene megbirkózniuk ezeknek a szerszámoknak.

Amennyire fontos kérdés a szerszám csúcssugár, annyira lényeges a szerszám merevsége is, mely nagyban függ a szerszámszár kúposságától. A legtöbb szerszámnak vagy hátramunkált vagy kúpos szára van. A hátramunkált szerszámoknak az élszalag feletti részének kisebb az átmérője, a befogás azonos átmérőjű. A kúpos szerszámszárak esetén az élszalag felett szintén található egy hátramunkált rész, efelett egy kúpos szakaszban folytatódik, míg eléri a befogási átmérőt. A legtöbb nagy kinyúlású szerszám ilyen kúpos kialakítású.

A kisebb kúposság nagyobb merevséget jelent. A kúposságra azonban szükség van, hogy a szerszámszár ne súrolja a kimunkált zsebek falát. Ahhoz, hogy a legmerevebb szerszám kialakítást választhassuk, figyelembe kell vennünk a zseb falának ferdeségét. A szerszám kúpossága nem egyezhet, vagy haladhatja meg a munkadarab falferdeségét. Például, ha a munkadarab falferdesége 3°, akkor 2,5°-os szerszámkúposság használható.

Habár a szerszám- és formagyártásban a mai napig előszeretettel alkalmaznak a hűtő-kenő anyagokat, a legmodernebb forgácsolószerszám kialakítások és geometriák száraz megmunkálás esetén nyújtják a legjobb teljesítményt. Kivételt képez az olajköd alkalmazása. Kemény megmunkáláskor a hűtő-kenő anyagok használata egyáltalán nem ajánlott, kivéve, ha olajköd rendelkezésre áll.

A legtöbb forgácsolószerszám gyártó vállalat rezgés csillapított szárak alkalmazását javasolja, különösen, ha formagyártásról van szó. Még a legjobb szerszám sem képes jó megmunkálást végezni gyenge minőségű befogásban, nem is beszélve a jelentősen csökkenő szerszámélettartamról.

szerszámválasztás_03A rezgések felügyelete kritikus kérdés, különösen hosszú szerszámkinyúlás és nagy előtolású nagyoló megmunkáláskor. A kulcsa ezeknek a problémáknak olyan rezgés csillapított szár alkalmazása, mely csökkenti a harmonikus rezgéseket és elhangolja a szerszámot a veszélyes rezgésekről.

Nem maradhat ki a megfelelő szerszámpályák alkalmazásának fontossága sem. A szerszámpályákat úgy kell elkészíteni, hogy a szerszám ne kapjon a megengedettnél nagyobb terhelést. Például, ha egy munkadarab zsebet kell forgácsolni, akkor a sarkokban érdemes az előtolást csökkenteni, hogy a szerszám (és a szerszámgép) az irányváltást különösebb túlterhelés nélkül megvalósíthassa. Túlzottan kis fordulókör programozásával a fogásban lévő hossz megnő, ami szintén nagy terhelést jelenhet a szerszámnak. Jó ajánlásnak tekinthető, ha a szerszámpálya fordulóiban a programozott ív sugara nem kisebb, mint a szerszám átmérőjének fele. Így például egy 50 mm átmérőjű szerszám 25 mm sugarú íven kellene, hogy forduljon. A maradék ráhagyásalakzatot elősimítási műveletben lehet leforgácsolni.

Megfelelő ívek programozása nagy kihívás lehet, és ha nem megfelelően lett kialakítva, az szabálytalan, akadozó pályát eredményezhet. A jelenleg elérhető szoftvercsomagok már nagy segítséget nyújtanak a biztonságos programok elkészítéséhez, de természetesen az olyan programozó, aki tisztában van a szerszám és munkadarab viszonylagos elmozdulásaival és előre látja a lehetséges problémákat, az pótolhatatlan.

Nagyon fontos, hogy lecsökkenjen a szerszámgép kinetika lassúsága vagy a program hibája miatt a szerszámpályán belül minden megállás-elindulás, hiszen ekkor erős hőtranszfer indul meg a szerszám irányába. Az így felvett hő tönkreteheti a szerszám élét és a bevonatot. Ezt a hőt a forgácsnak kell elvinnie a forgácsolás környezetéből.

Minél pontosabban megértjük a mai hatékony marási és szerszámozási technológiákat, valamint azt a rengeteg hiba lehetőséget, amivel szembe kell nézni, ha alkalmazni akarjuk, annál inkább szembetűnő, mennyire hatékony és termelékeny lehet ezek alkalmazása. Az új technológiák nyújtotta előnyt nem csak a költségek csökkenésében lehet megtapasztalni, hanem a gyártott alkatrészek minőségében és pontosságában is.

Forrás etmm-online.com, secotools.com

A cikk első része ITT, a második része ITT érhető el.