Dążenie do produkcji wolnej od błędów

Dążenie do produkcji wolnej od błędów Sandvik Coromant

Spowodowane przez pandemię zakłócenia łańcuchów dostaw i produktywności sprawiły, że chcąc przetrwać producenci musieli dokonać dywersyfikacji na nowe rynki. Oznacza to wzrost zapotrzebowania na precyzyjną obróbkę wolną od błędów.

W raporcie PwC czytamy: „Aby podtrzymać swoją konkurencyjność firmy muszą być w stanie integrować nowe modele biznesowe i technologie w celu przyspieszenia swojego rozwoju i dostosowania się do sytuacji”. W przypadku zakładów obróbki skrawaniem dostosowanie się obejmuje dywersyfikację asortymentu oraz gotowość do zaspokojenia popytu klientów na nowych rynkach.

Zakłady czują też presję, by diagnozować i eliminować wady produktu poprzez wprowadzanie zabezpieczeń przed błędami. Jest to coraz większym wyzwaniem, ponieważ dywersyfikacja obejmująca nowe branże oznacza konieczność obróbki przedmiotów wykonanych z większego wachlarza materiałów, takich jak aluminium i superstopy żaroodporne (HRSA). Twardość różnych materiałów z tej grupy różni się znacznie. Procesy i warunki obróbki również będą bardzo odmienne dla poszczególnych szczegółów konstrukcyjnych. Obejmują one wszystko: od obróbki zgrubnej po wykończeniową powierzchni niedokładnie obrobionych lub o kształcie bliskim wielkościom netto, odlewanych lub kutych. 

Ponadto z niektórymi typami obróbki wiążą się szczególne wyzwania. Na przykład użycie narzędzia o długim wysięgu do frezowania głębokich i wąskich kieszeni sprawia, że cały układ traci stabilność. Może to powodować nieprzewidywalny przebieg obróbki i zwiększać ryzyko drgań, które – jak się za chwilę przekonamy – mogą być przyczyną awarii narzędzi i przestojów. 

Producenci potrzebują rozwiązań zapewniających bezpieczny i przewidywalny przebieg obróbki, większą wydajność skrawania, krótsze czasy cyklu i szybkie zmiany między partiami produkcyjnymi. Na szczęście istnieje rozwiązanie. Jak stwierdza raport PwC Produkcja przemysłowa: „Zakłócenia stanowią okazję do innowacji”.

Złe drgania 

Dlaczego te innowacje są konieczne? Jednym z czynników, z którymi trzeba się uporać, są drgania podczas obróbki, które na wiele sposobów wpływają negatywnie na wydajność, powodując przemieszczanie się narzędzia i niedoskonałości przedmiotów obrabianych. Mogą one nawet powodować awarię narzędzi i nieplanowane przestoje. Kolejnym problemem związanym z drganiami jest ich wpływ na formowanie się wiórów i ich usuwanie. Są to zasadnicze i nieodłączne aspekty obróbki skrawaniem, które obniżają efektywność narzędzi skrawających.

Kolejnym czynnikiem wpływającym na niską wydajność narzędzi do obróbki wiórowej jest fakt, że większość płytek skrawających jest czteroostrzowa. Uzasadnieniem dla stosowania czterech krawędzi skrawających jest to, że gdy jedna z nich stępi się lub wykruszy, obrócenie naroża lub wymiana płytki nie nastręcza trudności. Jednak same naroża to najsłabsze części płytki, znajdujące się między płaskimi powierzchniami. Zaokrąglone powierzchnie naroży mają inną konstrukcję niż płaskie powierzchnie krawędzi bocznych płytki. Często są umieszczane w strefie skrawania i w efekcie łamią się jako pierwsze. 

Okazja do innowacji

Konstrukcja frezu CoroMill MH20 charakteryzuje się kilkoma pomysłowymi rozwiązaniami. Należy do nich nowy materiał użyty do korpusu frezu, stosowany w korpusach z chwytem cylindrycznym, który nadaje narzędziu sztywność niespotykaną wcześniej w narzędziach tego typu. Materiał ten ogranicza do minimum zużywanie się podczas obróbki oraz wpływ ocierania wiórów o narzędzie i zjawisko coiningu – gdy silne naprężenia powodowane przez duże opory skrawania powodują odkształcenie plastyczne gniazda płytki. Dzięki tej właściwości gniazdo jest bezpieczne i nieodkształcone, co zwiększa trwałość narzędzia.

Ponadto mamy alternatywę dla koncepcji czterokrawędziowej opisanej powyżej: CoroMill MH20 został zaprojektowany jako frez na płytki dwuostrzowe. Koncepcja z dwoma ostrzami sprawia, że obróbka wokół narożnika lub ścianki nie będzie wpływać na kolejną krawędź skrawającą lub nacierające naroże, co zapewnia równomierne parametry dla całej krawędzi. Zalety tego rozwiązania to większa niezawodność i ochrona przed zużyciem. Kształt głównej krawędzi skrawającej płytki i promień naroża również są zoptymalizowane pod kątem podniesienia poziomu bezpieczeństwa procesu.

Źródło: Sandvik Coromant

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest międzynarodową marką medialną należącą do holdingu Vogel Communications Group. W ramach marki MM Magazyn Przemysłowy wydawane jest czasopismo, prowadzony jest portal magazynprzemyslowy.pl oraz realizowana jest komunikacja (różnymi narzędziami marketingowymi) w przemysłowym sektorze B2B.

Tagi artykułu

MM Magazyn Przemysłowy 5-6/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę