HPM (), HM (High peed Machining) HPM HM MTM & MTM (Multi Task Machining) Mit jelentenek ezek a rövidítések? HPM & HM & MTM korszerű technológiai körülmények korszerű szemléletmód válaszok a XXI. század kihívásaira megbízható termék/gyártás környezetbarát termék/gyártás ár/értékarány gazdasági rendszerek konkurenciaharca
A nagyteljesítm Definíció(szerűség) (szerűség): a teljes forgácsol csolási si folyamat optimalizálására épülő módszer alkalmazása általában nem igényel különleges szerszámgépet elsősorban a szerszáminnovációra ra és új elvekre, forgácsolási stratégiákra és módszerekre épül. Célok: a legnagyobb termelékenység elérése közepes sebesség + igen nagy forgácskeresztmetszet növelt (esetenként nagyon nagy) előtolás, ezek mellett fontos szerep jut a minőségbiztosításnak is! A nagyteljesítm Feltételei: Gép Vezérlés CAD/CAM Nagyteljesíás zerszám Elvek, módszerek, stratégiák
A nagyteljesítm Példa: Horonymarás szokásos módszerrel Munkadarabanyag: X153CrMoV12 (W.Nr. 1.2379) zerszám: φ16/z=4 méretű, tömör keményfémmaró, Weldonos Bevonat: TiAlN Fogásszélesség: a e =b w = 16 mm Fogásmélység: a p = 24 mm (1,5 x D) Forgácsolósebesség, v c, m/min: 90 Fogankénti előtolás, f z, mm: 0,035 Előtolósebesség, v f, mm/min: 250 Horonymarás HPC módszerrel Munkadarabanyag: X153CrMoV12 (W.Nr. 1.2379) zerszám: φ16/z=4 méretű, tömör keményfémmaró, Weldonos Bevonat: Ti1010 Fogásszélesség: a e =b w = 16 mm Fogásmélység: a p = 24 mm (1,5 x D) Forgácsolósebesség, v c, m/min: 180 Fogankénti előtolás, f z, mm: 0,07 Előtolósebesség, v f, mm/min: 1002 Anyagleválasztási sebesség: V = 96 cm 3 /min Anyagleválasztási sebesség: V = 384 cm 3 /min Forrás: wnt.com A nagyteljesítm Követelmények: Gép CAD/CAM megfelelő teljesítmény (P c >> 10 kw) megfelelő merevség (főorsó, szánok) főorsó fordulatszáma: ~ 10 000 min -1 megfelelő gyorsaság rugalmas programozhatóság korszerű makrociklusok megfelelő gyorsaság rugalmas programozhatóság korszerű leválasztási stratégiák Vezérlés
A nagyteljesítm zerszáminnováció Lásd később Tervezhetőség zerszám zerszámbefogás merevség szerszámütés Felhasználás éltartam (perc, úthossz) folyamatbiztonság éltartam (perc, úthossz) folyamatbiztonság Forrás: forgacsolaskutatas.hu
A nagyteljesítm Újdonságok Fejlesztések Újdonságok Fejlesztések zerszámanyag Bevonat zerszáminnováció Konstrukció Élgeometria Élalak Élminőség Forrás: forgacsolaskutatas.hu PVD (csak ismétlésként) < 500 o C kb. 5 óra környezetbarát eljárás titán (target) Jellemzők: argon nitrogén acetilén vékony rétegek keményebb a CVD-nél éles élek rétegvastagság: 2 15 µm Forrás: andvik Coromant
A nagyteljesítm PVD bevonattípusok: Egyrétegű Többrétegű Gradiens Nanoréteg Nanokompozit TripleCoating Forrás: PLATIT Compendium 2011 Éllekerekedés r n
CVD (csak ismétlésként) > 1000 o C kb. 30 óra környezetet károsító eljárás Forrás: andvik Coromant TiCl 4 + N 2 (titánklorid+ nitrogén) Al 2 O 3 + CO 2 (alumíniumoxid + széndioxid) TiCl 4 + CH 3 CN (titánklorid+acetonnitrid) H 2 (hidrogén) CVD CVD MT Jellemzők: vastag rétegek szívósabb a PVD-nél csúcshatás éllekerekedés rétegvastagság: 5 50 µm A nagyteljesítm Élgeometria: különböző horonyszögek egyenlőtlen radiális osztás forgácsosztó horony optimált horonyalak optimált élszögek élvédelem (letörés, rádiusz) Forrás: guehring.com
A nagyteljesítm csolás (HPC) Élgeometria: különböző horonyszögek egyenlőtlen radiális osztás forgácsosztó horony optimált horonyalak optimált élszögek élvédelem (letörés, rádiusz) A nagyteljesítm Élgeometria: különböző horonyszögek egyenlőtlen radiális osztás forgácsosztó horony optimált horonyalak optimált élszögek élvédelem (letörés, rádiusz) Tervezett rádiuszok
A nagyteljesítm Élgeometria: különböző horonyszögek egyenlőtlen radiális osztás forgácsosztó horony optimált horonyalak optimált élszögek élvédelem (letörés, rádiusz) A nagyteljesítm Élgeometria: különböző horonyszögek egyenlőtlen radiális osztás forgácsosztó horony optimalizált horonyalak optimált élszögek élvédelem (letörés, rádiusz)
A nagyteljesítm Élgeometria: különböző horonyszögek egyenlőtlen radiális osztás forgácsosztó horony optimált horonyalak optimált élszögek élvédelem (letörés, rádiusz) 45 o 45 o A nagyteljesítm Élminőség: köszörülési nyomok él-előkészítéses állapot Éles rádiusz hónolt rádiusz+hónolt Tömör keményfémanyagú fúrók Forrás: PLATIT Compendium 2011
A nagyteljesítm Élminőség javító módszerek és berendezések Forrás: PLATIT Compendium 2011 A nagyteljesítm Korszerű elvek, módszerek és stratégiák Marási mozgásciklusok: íkmarás Zsebmarás: lekerekítés Forrás: PLATIT Compendium 2011
A nagyteljesítm Korszerű elvek, módszerek és stratégiák Trochoid(e)ális mozgásciklusú marás horonymarás szigetmarás zsebmarás Forrás: Edwin Gasparraj: Constant Material Removal The Key to Hard Milling A nagyteljesítményű forgácsol Rezgésmentes adatok tartománya High Perfomance Machining Rezgésmentes fogás, mm rezgésnyomok R e z g é s d i a g r a m Rezgési zóna Fordulatszám, 1/min Fogásmélység, a e, mm
Rezgésmentes forgácsol csolás Rezgési problémák forrásai (esztergálás, marás) Furatesztergálás Forrás: andvik-mazak konferencia, 2014. febr. 17. üllyesztékmarás Rezgésmentes forgácsol csolás Furatesztergáló szerszámok
Rezgésmentes forgácsol csolás Furatesztergáló szerszámok Rezgésmentes forgácsol csolás Furatesztergáló szerszámok
Rezgésmentes forgácsol csolás Furatesztergáló szerszámok Rezgésmentes forgácsol csolás Furatesztergáló szerszámok ajátfrekvencia Rezgési frekvencia zabványos ilent Tools
Rezgésmentes forgácsol csolás Furatesztergáló szerszámok Rezgésmentes forgácsol csolás κ r
A nagysebességű forgácsol csolás (HC) High peed Machining Definíció(szerűség) (szerűség): új konstrukciós elvek alapján felépített, nagyfordulatú főorsóval (n > 15.000 1/min) és dinamikus mozgású szánrendszerrel (a munkaelőtolás sebessége 20-60 m/min, a pozicionálási sebesség > 60 m/min) rendelkező különleges szerszámgép, amelynek alkalmazása különleges vezérlést igényel. Célok: a lehető legnagyobb forgácsoló- és előtolósebesség és kis vagy igen kis forgácskeresztmetszet leválasztása mellett fontos szerep jut a minőségbiztosításnak is! A nagysebességű forgácsol csolás (HC) High peed Machining Gép Vezérlés új konstrukciós elvek alapján tervezett szerszámgépek merev gép a rezgések elkerülése érdekében nagy dinamikájú (gyorsulás/lassulás) szánok főorsókonstrukció lineárishajtás különböző, nagysebességű interpolációk lehetősége előretekintő programvégrehajtás alkatrészek sarkaiban tervezett gyorsulás/lassulás különbségtevés lineáris/spline interpoláció között NURB: Non-Uniformal Rational B-pline a kis görbék és/vagy felületek matematikai leírása. Az görbék vagy felületek egyes tartópontjait nem szükséges kicsiny, egységnyi különbségekre osztani. Ez különbözteti meg a NURB-öt másik görbetípusoktól. B-pline: A particularly smooth class of approximating curves. B-plines are fully approximating: such a curve generally passes through its control points if several of them are in the same location. B-pline curves are converted to NURB curves when imported into Industrial Design softwares for example 3D tudio MAX
Feltételei: A nagysebességű forgácsol csolás (HC) High peed Machining zerszám Tapasztalat, know-how Nagysebességű forgácsolás Gép CAD/CAM Vezérlés A nagysebességű forgácsol csolás (HC) Gépoldali feltételek: High peed Machining
A nagysebességű forgácsol csolás (HC) Gépoldali feltételek: High peed Machining A nagysebességű forgácsol csolás (HC) Gépoldali feltételek: High peed Machining zerszám Főorsóvégződés
A nagysebességű forgácsol csolás (HC) Gép- és vezérlésoldali feltételek: High peed Machining Nagy gyorsulás/lassulás v fy Kedvezőtlen tartomány! kis gépi idő kedvező felület kedvező éltartam v fx A nagysebességű forgácsol csolás (HC) Gép- és vezérlésoldali feltételek: High peed Machining Hagyományos vezérlés, interpoláció, munkaelőtolás Korszerű vezérlés, interpoláció, munkaelőtolás
A nagysebességű forgácsol csolás (HC) CAM-oldali feltételei: High peed Machining rezgésmentes forgácsolási adatok következetes használata a tervezett anyagleválasztási sebesség (mm 3 /min) betartása szerszámtúlterhelés elkerülése még nagy előtolósebességnél is teraszoló mozgáspálya mentén trochoidális mozgáspálya esetén az optimális megmunkálási tartomány gondos elhelyezése egyenletes ráhagyás minden egyes szerszámra nézve egyező érdesség a lejtős és a sík felületeken folyamatosan kis forgácskeresztmetszet leválasztása a vezérlőnek megfelelő adatok finomhangolása jelszó: Oszd meg és uralkodj! (nem szabad előző sémákban gondolkodni) HPC kontra HC High peed Machining
A többcélú megmunkálás (MTM) Mi a többcélú gép? Multi Task Machining Előnyök: Csupán egyetlen beállítás kevesebb gépállási időt okoz javul a termék minősége Növekszik a gépkihasználás Kevesebb gép szükséges megkönnyíti a gyártástervezést Csökken a beruházási költség Csökken az üzem alapterület szükséglete Forrás: andvik Coromant A többcélú megmunkálás (MTM) zerszámcsere MTM gépeken Multi Task Machining 0 4 8 12 14 16 Idő, s Forrás: andvik Coromant
A többcélú megmunkálás (MTM) Multi Task Machining Hagyományos szerszámok MTM szerszámok MultiTool megoldások
A többcélú megmunkálás (MTM) Megmunkálási példa Multi Task Machining Műveletek 1. Esztergálás 2. Esztergálás 3. Esztergáló marás 4. Fúrás 5. Esztergálás, marás A többcélú megmunkálás (MTM) 1. Esztergálás zerszám: CoroPlex TT Multi Task Machining
A többcélú megmunkálás (MTM) 2. Esztergálás zerszám: CoroPlex L Multi Task Machining beszúrás kontúresztergálás menetesztergálás homloksimítás homlokbeszúrás A többcélú megmunkálás (MTM) 3. Esztergáló marás zerszám: CoroMill 360 Multi Task Machining
A többcélú megmunkálás (MTM) 4. Fúrás zerszám: CoroDrill 880 Multi Task Machining A többcélú megmunkálás (MTM) 5. Esztergálás, marás zerszám: CoroPlex MT Multi Task Machining oldalazás kúp nagyolás kúp simítás élletörő marás süllyesztő marás furatesztergálás
A többcélú megmunkálás (MTM) Időráfordítás és szerszámigény Hagyományos: 8 min 6 s ; 12 féle szerszám Multi Task Machining MTM megoldás: 6 min 36 s ; 5 féle szerszám Köszönöm figyelmüket! Kérem, tanulmányozzák a forrásmegjelölésben szereplő irodalmakat is!