Vegyük szemügyre az Iscar leszúrószerszámainak sorát: SELF-GRIP, DO-GRIP, PENTACUT, PENTA-IQ-GRIP, TANG-GRIP, LOGIQ-F-GRIP. Avagy milyen fejlesztések mentén változott a szerszámcsalád.
Az ISCAR a hetvenes években mutatta be a SELF-GRIP-et, amely a később piaci sikernek bizonyuló, leszúró szerszámcsalád márkaneve lett. A SELF-GRIP szerszám koncepciója szerint (1. ábra) egy keményfém lapkát illesztenek a késszárba. A lapkát a penge rugalmassági ereje rögzíti a fészekbe, nincs szükség további mechanikus rögzítőelemekre, például csavarra. Akkoriban más gyártók is megpróbálkoztak a leszúrószerszámaikba lapkát szerelni ugyanezen az elven. Az ISCAR fejlesztette ki azonban a gyakorlatban is működő, megbízható koncepciót, amely mércét teremtett a leszúrási alkalmazások között.
1. ábra – A SELF-GRIP szerszám (lehetőleg megmunkálás közben, de számítógépes modell is szóba jöhet).
A SELF-GRIP szerszám megváltoztatta a játékszabályokat a leszúrás során. Bemutatását követően rövidesen a konkurensek is piacra léptek hasonló konstrukciókkal a fémforgácsolás területén. Az ISCAR már korábban is neves gyártónak számított a leszúrási alkalmazások területén, és gyorsan az iparág vezetőjévé is vált. Napjainkra már nem kérdés, hogy az ISCAR új leszúró szerszámainak fejlesztései miért keltenek ekkora figyelmet és érdeklődést.
Leszúráskor alapvető fontosságú a lapka befogásának merevsége. A munkadarab alapanyagának ésszerű és gazdaságos felhasználása minél keskenyebb beszúrási szélességet és szerszámot kíván. A munkadarab átmérőjének növekedése egyúttal nagyobb szerszámkinyúlást is jelent. A keskeny lapka és késszár viszont rontja a szerszám dinamikus viselkedését, és ezzel a forgácsolás teljesítményét is. A befogási merevség és a szerszám terhelhetőségének növelése, hatékony forgácsképződés kialakítása kedvezőtlen forgácsolási körülmények között a legfontosabb tényezők leszúrószerszámok tervezésekor.
Az ISCAR SELF-GRIP szerszámkoncepciója áttörést jelentett, és még napjainkban is további tökéletesítésére inspirálja a fejlesztőmérnököket. A “klasszikus” SELF-GRIP szerszámcsaládot továbbfejlesztették és a palettát is jelentősen kibővítették új geometriákkal, figyelemreméltó megközelítéssel állnak a fémek leszúrásának termelékenyebbé tételéhez. Az ISCAR leszúrószerszámainak evolúciója jól mutatja a fejlesztés logikus előrehaladását a fejlesztőmérnökök több generációja által tökéletesett megoldások alkalmazásával.
Az irányított, nagynyomású hűtés (HPC) komoly előnyt jelent leszúráskor, mert csökkenti a forgácsleválasztási zóna hőmérsékletét, segíti a forgácstörést, ami jelentősen javítja a felületminőséget és növeli a szerszáméltartamot. Nehezen forgácsolható szuperötvözetek és ausztenites korrózióálló acél leszúrásakor a HPC-vel csökkenthető, vagy teljesen kiküszöbölhető az élrátét képződése. A nagynyomású hűtés alkalmazása tehát rendkívül előnyös leszúráskor.
2. ábra – A DO-GRIP leszúró késszár belső, nagynyomású hűtőcsatornákkal (az NPA 49-2015-től, a “808”-at a lapkán keresztül kell átirányítani).
A hatékony, belső hűtőcsatornák kialakítása a keskeny pengében bonyolult mérnöki feladat. Az ISCAR robusztus megoldásokat kínál erre a kihívásra. Közéjük tartoznak a DO-GRIP leszúrószerszámok, amelyeket néhány évvel a sikeres SELF-GRIP család bemutatását követően fejlesztettek ki. A DO-GRIP szerszámba egy kétélű lapkát szereltek, ahol az élek a lapka két végén találhatóak. Az élek egymáshoz képest el vannak csavarva, ezért a nem dolgozó él nem korlátozza a szerszám forgácsolási mélységét. (2. ábra).
A csillag alakú keményfém lapkákkal szerelt PENTACUT szerszámcsaládot eredetileg kis átmérőjű munkadarabok, csövek és vékonyfalú alkatrészek leszúrásához tervezték. Ezek a költséghatékony lapkák 5 db forgácsolóéllel rendelkeznek, így a keményfém alapanyagot gazdaságosan ki lehet használni. A lapkákat a késszárban a lapka közepén levő furaton keresztül lehet rögzíteni, csavarral. Az 5-ágú lapka fejlesztése körülményes volt, amikor a PENTACUT lapkákat alkalmassá kívánták tenni nagyobb átmérőjű munkadarabokhoz is. A megoldáshoz a lapka méretét kellett volna növelni, ez viszont műszakilag problémás és gazdaságtalan lett volna.
3. ábra – A PENTA-IQ-GRIP szerszám a fecskefarkas rögzítőmechanizmussal két irányból is lehetővé teszi a nagynyomású hűtés hozzávezetését (NPA 47-2016).
A megoldást a PENTA-IQ-GRIP család kifejlesztése jelentette, ezekbe a leszúrószerszámokba szintén 5 élű lapkák szerelhetőek. Ezzel a családdal akár 40 mm (1.5″) átmérőjű munkadarabok is leszúrhatóak. Az innovatív, fecskefarkas rögzítési elvnek köszönhetően a szerszámba viszonylag kis méretű lapkákat lehet szerelni és ez a rögzítési mód merev megfogást biztosít, amely jelentősen növeli a szerszáméltartamot, javítja a megmunkált felület síklapúságát és felületi érdességét egyaránt leszúráskor. A PENTA-IQ-GRIP szerszámokat ráadásul HPC kialakítással is lehet rendelni opcionálisan (3. ábra).
A SELF-GRIP befogási módszer a leszúró késszár rugalmasságát használta ki. Ez a tulajdonság kövezte ki az útját az új, továbbfejlesztett leszúró szerszámcsaládnak, amely új szintre emelte a befogás merevségét. A TANG-GRIP alapelve a lapka teljes hosszán történő alátámasztás, amely a leszúráskor ébredő forgácsolóerőnek tart ellen. (4. ábra). A lapkafészekként funkcionáló horony iránya megváltozott a SELF-GRIP konstrukciójához képest, ezért a fészek hátsó hosszú és merev fala támasztja meg a lapkát. A TANG-GRIP a legtöbb, súrlódási erő elvén működő leszúrószerszámmal ellentétben szilárd megtámasztással rendelkezik, és rögzítőelem nélkül fogja be a lapkát. Ez a kialakítás megakadályozza a lapka kiesését a fogásból való kilépéskor. A jelentősen nagyobb merevségnek köszönhetően a szerszám- és a lapkafészek élettartama is számottevően javul. A lapka robusztus kialakításával és a megerősített forgácsolóéllel együtt a TANG-GRIP rendkívül nagy előtolással teszi lehetővé a leszúrást, így a termelékenységet is új szintre emeli.
4. ábra – A TANG-GRIP leszúrószerszámok mereven tartják a lapkákat. (NPA 28-2013+NPA 33-2005).
Úgy tűnik azonban, hogy a leszúrás esetében is az éremnek két oldala van. A nagyobb előtolás hatására a forgácsolóerő komponensei is nőnek. A helyzet annál rosszabb, minél nagyobb a rúdátmérő és a fogás mélysége. Ez a késszár lehajlását eredményezi, ami jelentősen befolyásolja az alkalmazhatóságot. Az Y-tengely mentén végzett leszúrás az egyik lehetséges megoldás. A késszár terhelése kedvezőbb irányból történik. Az Y-hajtással felszerelt ’Multitasking’ szerszámgépeken előszeretettel végzik így a leszúrást, noha ezek a szerszámgépek még nem terjedtek el széleskörben.
5. ábra – A LOGIQ-F-GRIP szerszámok új lehetőségeket nyitnak a leszúrási műveletek számára (NPA 01-2022 vagy 08-2019)
A hagyományos, X-tengely mentén végzett leszúráshoz képest az Y-tengely mentén végzett leszúrás jelentősen javítja a késszár dinamikus viselkedését a tangenciális forgácsolóerő kihasználásával. A radiális erők irányában történő leszúráskor a penge merevsége csökken. Az ISCAR fejlesztőmérnökei ismét kiváló megoldást találtak a LOGIQ-F-GRIP család bemutatásával, az új szerszámcsalád lelke egy négyzet alakú adapter, amelynek mindegyik csúcsába 1-1 db lapkát lehet szerelni. (5. ábra). Az adapter a késszár mindkét irányát (X- és Y-irányban egyaránt) kombinálja, ezzel egy kiegyensúlyozott, merev konstrukciót teremtett. Az adapter 4 db lapkát tud befogadni, amely jelentősen növeli a szerszám élettartamát. Ha az egyik zseb megsérül, az adaptert egyszerűen át lehet fordítani. Az adapter opcióban rendelhető belső hűtéssel és anélkül is. Robusztus blokkba van szerelve, amely erősített bordáival a jelentősen növeli a leszúrószerszám terhelhetőségét. A lenyűgözően merev rendszernek köszönhetően a leszúrás rendkívül stabil és hatékony, még nagy átmérőjű rudaknál is, a keskeny fogásvételnek köszönhetően pedig az alapanyaggal is takarékoskodik. A rendszer bármilyen típusú esztergánál használható, függetlenül attól, hogy van-e Y-hajtása.
A megfelelő leszúrószerszám kiválasztásakor minden gyártó útelágazáshoz érkezik. Az ISCAR mérföldkövei a forradalmian új leszúrórendszerek terén ismét bizonyítják az elkötelezettségét az ügyfelek igényeit kielégítő, fejlett megoldások iránt.
ForrásIscar