Rewolucja w dziedzinie precyzyjnego frezowania

Rewolucja w dziedzinie precyzyjnego frezowania Sandvik Coromant

W środowisku inżynierów produkcji nigdy nie ustaje dążenie do osiągnięcia wyższego stopnia dokładności i niezawodności. Firma Sandvik Coromant, stawiła czoła temu wyzwaniu i stworzyła narzędzie, które spowoduje rewolucję na polu frezowania. Sangram Dash, menedżer ds. zastosowania produktów z kategorii frezowanie na płytki wymienne w firmie Sandvik Coromant, wyjaśnia, dlaczego innowacyjna konstrukcja głowic do frezowania materiałów z grup ISO K i ISO P –CoroMill MF80– sprzyja bardziej dokładnej i ekonomicznej obróbce.

Frezowanie walcowo-czołowe pod kątem przystawienia bliskim 90 stopni to bardzo pożądana technika obróbki ze względu na możliwość precyzyjnego kształtowania przedmiotów obrabianych. Jest to niezbędne np. w obliczu faktu, że silniki samochodowe stają się coraz bardziej skomplikowane. Producenci oryginalnego sprzętu (OEM) z branży samochodowej dążą do wytwarzania przedmiotów spełniających kryteria węższego zakresu pola tolerancji, zgodnie z trendem tworzenia coraz bardziej złożonych i unowocześnionych konstrukcji.

Takie skomplikowane przedmioty obrabiane to m.in. bloki silnika, obudowy przekładni, obudowy skrzyni biegów i zwrotnice. Ze względu na złożony kształt tych podzespołów i wynikające z niego ograniczenia mocowania, narzędzie do frezowania walcowo-czołowego z kątem przystawienia bliskim 90 stopni to bardzo pożądane rozwiązanie. Wynika to z tego, że narzędzie może skutecznie obrabiać złożone powierzchnie z względnie niskimi naciskami na powierzchnię (tj. przy użyciu niskiej wartości składowej siły działającej wzdłuż osi obrotu), co obniża koszty i zwiększa wydajność procesu wytwarzania. Frez walcowo-czołowy do obróbki pod kątem bliskim 90 stopni przynosi także korzyści ekonomiczne. 

Jednak w przypadku zastosowań na długich wysięgach frezowaniu walcowo-czołowemu często towarzyszą wyzwania związane ze wzbudzaniem drgań. Drgania narzędzia podczas frezowania walcowo-czołowego mogą mieć negatywne skutki, takie jak nierównomierne opory skrawania, co powoduje niską jakość wykończenia powierzchni i mniejszą dokładność. 

Ponadto nadmiar drgań przyspiesza zużycie narzędzia, skracając jego żywotność i podnosząc koszty produkcji. Przedmiot obrabiany może zostać wykonany niedokładnie, a nawet może dojść do uszkodzenia obrabiarki. Dlatego ograniczenie do minimum drgań narzędzia ma kluczowe znaczenie dla wysokiej jakości, precyzyjnej obróbki metodą frezowania walcowo-czołowego.

Nowa koncepcja frezowania

Wszystkie te wyzwania skłoniły firmę Sandvik Coromant do stworzenia nowej gamy narzędzi z myślą o frezowaniu motoryzacyjnych części wykonywanych z materiałów z grup ISO K i ISO P. Głowica CoroMill MF80, która bazuje na istniejącej wcześniej w ofercie Sandvik Coromant konstrukcji głowicy CoroMill 345, jest przeznaczona do bezpiecznego frezowania czołowego i walcowo-czołowego pod kątem bliskim 90 stopni z ograniczeniami ze strony mocowania przedmiotu. 

Frez MF80 posiada ostrza ustawione pod kątem przystawienia wynoszący 89,5 stopnia, tj. bliżej kąta prostego w porównaniu z innymi rozwiązaniami dostępnymi na rynku, których zakres tego kąta wynosi od 84 do 88 stopni. Kąt bliższy do 90 stopni daje dodatkowe korzyści związane z wydajnością usuwania materiału i równomiernością warstwy naddatku dla kolejnych czynności obróbkowych.

W branży motoryzacyjnej, w której każda inwestycja jest drobiazgowo analizowana, nie sposób przecenić znaczenia wysoce niezawodnego narzędzia skrawającego. Dlatego CoroMill MF80 posiada zabezpieczenie w postaci płytki podporowej, ochronnego węglikowego elementu umieszczonego za płytką wieloostrzową w korpusie frezu, która podtrzymuje i blokuje zamontowane ostrze w określonej pozycji. Płytka podporowa ogranicza do minimum ruchy płytki skrawającej, aby redukować niepożądane drgania i ogranicza następstwa ewentualnego uszkodzenia płytki, chroniąc korpus w razie wypadku. Dlatego brak ochrony ze strony płytki podporowej może powodować mniejszą niezawodność i potencjalne uszkodzenia. 

W przypadku niektórych narzędzi ograniczenie drgań może nie być priorytetem, co potrafi zwiększać zużycie narzędzia, zmniejszać dokładność i potencjalnie zagrażać jakości przedmiotu obrabianego. Frez CoroMill MF80 posiada korpus o masie mniejszej o 40%, co odgrywa zasadniczą rolę dla podtrzymania stabilności i precyzji podczas zastosowań na długich wysięgach.  

Testy obróbkowe

Zalety parametrów CoroMill MF80 zostały wykazane w porównaniu z narzędziami z oferty konkurencji. CoroMill MF80 oraz pochodzący z katalogu innej firmy frez walcowo-czołowy zostały poddane testowi w postaci obróbki zgrubnej żeliwnego (ISO K) przedmiotu obrabianego, służącego do produkcji elementów nośnych i wsporczych. 

Obydwa narzędzia były testowane w tych samych warunkach roboczych, z tymi samymi parametrami skrawania i czasem realizacji. Frez CoroMill MF80 miał średnicę 80 mm i o jedną płytkę mniej niż konkurencyjny frez. W końcowym rozrachunku osiągnięto wzrost trwałości krawędzi o 54%, co oznacza, że CoroMill MF80 wytworzył 15 przedmiotów, a frez z oferty konkurencji – 10.

Następnie frez CoroMill MF80 został sprawdzony w obróbce zgrubnego frezowania walcowo-czołowego stalowego (ISO P) przedmiotu obrabianego, przeznaczonego do produkcji podzespołów pomp i zaworów. W celu optymalizacji procesu użyto frezu CoroMill MF80 o średnicy 80 mm i większym zagęszczeniu płytek. Bardziej gęsta podziałka spowodowała rozłożenie oporów skrawania na więcej krawędzi, co zmniejszyło zużycie i poprawiło wydajność obróbki. Dodatkowo uzyskano lepszą stabilność i podparcie narzędzia, co zwiększyło płynność skrawania.

Narzędzie konkurencyjne pracowało z pięcioma płytkami skrawającymi, natomiast frez CoroMill MF80 był wyposażony w osiem płytek. W efekcie CoroMill MF80 był w stanie zagłębiać w przedmiocie obrabianym więcej krawędzi skrawających jednocześnie, umożliwiając w ten sposób szybsze i bardziej wydajne skrawanie metalu. Dzięki wykorzystaniu większej liczby dostępnych krawędzi skrawających, frez CoroMill MF80 zwiększył do maksimum możliwości obrabiarki i jej potencjalne osiągi, zapewniając optymalną wydajność pracy maszyny.

CoroMill MF80 potrzebował na wykonanie obróbki przedmiotu zaledwie 2,8 minuty, czyli znacznie mniej niż narzędzie od konkurencji (4,5 minuty), co zwiększyło ogólną produktywność o 60%. Trwałość narzędzia wzrosła o 67%, gdyż za pomocą jednego zestawu krawędzi frez CoroMill MF80 wytworzył 15 przedmiotów, a narzędzie z oferty konkurencji – dziewięć.

Jako wyspecjalizowane narzędzie, frez CoroMill MF80 został starannie zaprojektowany względem frezowania walcowo-czołowego materiałów z grup ISO P i K pod kątem bliskim 90 stopni i ma duże szansę zdobyć znaczne udziały na rynku obróbki frezarskiej podzespołów motoryzacyjnych. W przyszłości firma Sandvik Coromant położy nacisk nie na dywersyfikację asortymentu, lecz na doskonalenie i optymalizację tego narzędzia pod kątem jego docelowej niszy rynkowej. 

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

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę