Élvonalbeli Megoldások – Átmenet nélküli, automatikusan elforduló szerszám

A Mitsubishi szerszámok kizárólagos magyarországi képviseletét a Lovász Kft. látja el.

Körlapkás szerszám, amelyet a Mitsubishi Materials 20 éve fejlesztett ki a piaci igényeknek megfelelően.

MitsubishiMaterials_elfordulo_szerszam_cikk2

Az egész egy vevői megkereséssel kezdődött. Csökkenteni akarták a lapkacserék számát egy tömegtermelésben részt vevő megmunkáló gépsoron. Továbbá teljesen ki akarták használni a lapka kerületét. Mindenképpen szükség volt némi képzelőerőre, hogy ennek a szemlátomást lehetetlen kérésnek eleget tegyenek.

A Mitsubishi Materials mérnökei ekkor arra jutottak, hogy magát a lapkát kellene elforgatni: így találták fel a forgó késtartót. Mivel a lapkának el kellett fordulnia, a fejlesztés korai szakaszában sikló- és egyéb (olajmegtartó, szilárd kenőanyagú, keményfém + DLC bevonatú) csapágytípusokkal kísérleteztek. Ezek a típusok ugyanakkor nem voltak képesek megoldani azt a problémát, hogy bizonyos forgácsolási feltételek mellett a lapka forgása megállt. Miután kiderült, hogy a siklócsapágyas megoldás mellett nem lehetett a lapkát megbízhatóan forgatni, a siklócsapágyat tűgörgős csapágyakkal helyettesítették. Noha ez megoldotta a forgás problémáját, új problémák merültek fel.

Mellékhatások léptek fel a forgácsolási hőmérséklet miatt, gondot jelentett a kenésállapot javítása, valamint annak megakadályozása, hogy a fémreszelék behatoljon a csapágyházba. Mindezt megfelelően kis méretben kivitelezni szintén problémás volt. A problémákat egyenként megszüntették, például a tömítések módosításával és így tovább, amíg a szerszám képes volt ellenállni a rendeltetésszerű használatban fellépő igénybevételeknek. A használat során kiderült, hogy ezzel a megoldással kihasználható a betétlapka egész kerülete, és az is bebizonyosodott, hogy a csökkent relatív forgácsolási sebesség a szerszám jobb kopásállóságát is eredményezte.

MitsubishiMaterials_elfordulo_szerszam_cikk1

Az abnormális károsodás csökkentése egy ötletes forgólapkás szerszámmal

A Mitsubishi Materials kifejlesztette a forgólapkás tartót, egy olyan esztergakést, amelyben a forgácsolási erők a kerek wolfrám-karbid lapkát folyamatos forgásra kényszerítik.

MitsubishiMaterials_elfordulo_szerszam_cikk3

Ez a következő előnyöket biztosította:

  1. Az egységes kopásnak köszönhetően szükségtelenné vált a lapkák pozíciójának váltogatása a lapka elhasználódásáig.
  2. A folyamatosan mozgó forgácsolási pontnak köszönhetően a vágóél nem kopott ki lokálisan (lásd az alábbi diagrammot).
  3. A forgácsolás miatt fellépő súrlódási hő egyenletesebb elosztása csökkentette a lapka kopását.

Amint az az ábrán látható, a fix befogású lapkás szerszámokkal összehasonlítva e három előny lehetővé tette a stabil, hosszú szerszámélettartamot. Ha a munkadarab szívós anyagból készült, abnormális károsodás léphet fel a magas forgácsolási hőmérséklet miatt, illetve a munkadarab könnyen felkeményedhet. Standard szerszámok esetén a forgácsolási paraméterek csökkentése általában segít az abnormális kártosodást megelőzni, de ez a hatékonyságot is csökkenti. A forgólapkás szerszám szükségtelenné teszi a forgácsolási paraméterek csökkentését azáltal, hogy a vágóél a forgácsolás közben forog, így javítva a megmunkálási hatékonyságot és meghosszabbítva a szerszámélettartamot.

MitsubishiMaterials_elfordulo_szerszam_cikk4

Lokális élkikopás

A standard szerszámok gyakran csorbulnak vagy kopnak ki lokálisan, amikor a munkadarab felkeményedett rétege, illetve az öntvény vagy a kovácsolt munkadarabok kérge rongálják a vágóélet. A munkadarab felkeményedése akkor következik be, amikor a forgácsolás miatt annak anyaga plasztikusan megfolyik. A kirívó mértékű lokális élkikopás vagy csorbulás abban a pontban történik, ahol a lapka a felkeményedett rétegnek ütközik. Hasonló károsodást okoznak a szívós felületű öntvények és a kovácsolt alkatrészek. Más munkadarabokkal összehasonlítva az INCONEL®718 és a rozsdamentes acélok különösen könnyen felkeményednek forgácsoláskor, ami azt jelenti, hogy itt a legvalószínűbb a lokális élkikopás vagy csorbulás.

MitsubishiMaterials_elfordulo_szerszam_cikk5

A forgólapkás kést nagyjából 20 évvel ezelőtt dobta piacra a cég, és jó vevői fogadtatásban részesült újszerű mechanizmusának és forgácsolási teljesítményének köszönhetően. Sajnos ma már azonban nincs a készletre gyártott standard szerszámok között a hagyományos kések későbbi költséges teljesítményjavító fejlesztései miatt. Továbbra is rendkívül hatékony megoldása az abnormális károsodás kiküszöbölésének, és ismét kezdenek felfigyelni rá, mivel egyre több alkatrészt gyártanak nehezen forgácsolható anyagokból. A 20 évvel ezelőtti fejlesztőcsapat forgólapkás szerszámokkal kapcsolatos know-howjának továbbadásával a Mitsubishi Materials mai fiatal szerszámfejlesztő mérnökei jelenleg egy új generációs forgólapkás szerszám kifejlesztésén dolgoznak, amelyek megfelelnek a mai munkadarabok és gépek által támasztott követelményeknek.

Forrás:Lovász Forgácsoló Kft.

További Információ:

A Lovász Forgácsoló Kft. honlapján.