Intelligens gyárak - állásidő nélküli megmunkálás

A gyártás a mindent átfogó digitalizáció előtt áll, mely így vagy úgy, de szinte minden elemét érinteni fogja: a termékek tervezését, a gyártástervezést, a megmunkálást és az összeszerelést is. A változások mögötti hajtóerő az Ipar 4.0 néven ismertté vált forradalomhoz köthető technológiai áttörések sora.

A hálózati kommunikáció használatával az új digitális technológiák ötvözik a fizikai gyártórendszereket az adatok és a 3D-s modellezés virtuális világaival. A cél a teljesítmény jelentős mértékű növelése, de ahogyan a gyártásban részt vevő rendszerek egyre fejlődnek a mesterséges intelligencia és az önálló döntéshozatal terén, úgy lesznek egyre bonyolultabbak és költségesebbek. Az ilyen rendszer minden elemét, beleértve a szerszámgépeket, készülékeket és munkadarab befogókat, valamint a forgácsolószerszámokat is úgy kell tovább fejleszteni, hogy az állásidőt minimalizáljuk. A forgácsolószerszámok - megfelelő tervezéssel - a megmunkálási- és állásidőből is lefaraghatnak.

A tömör keményfém váltófejes, összeszerelhető szerszámok széles körben elterjedtek a forgácsolóiparban. Bár két évtizeddel ezelőtt kevés olyan rendszer létezett, mely a cserélhető fejek elvén alapult volna, manapság gyakorlatilag minden vezető forgácsolószerszám-gyártónak szerepel ilyen típusú szerszámcsalád a kínálatában.

A szerszámköszörülő és újraélező gépekben elért fejlődés leegyszerűsítette a tömör keményfém szerszámok gyártását és újraköszörülését. Emiatt megnőtt a kis és közepes méretű szerszámgyártó cégek száma, valamint az újraköszörülő szolgáltatások lehetőségei. Várható volt, hogy a tömör keményfém szerszámok előbb-utóbb komoly kihívóivá válnak a váltófejes szerszámoknak és behozzák a lemaradást. Azonban nem ez történt, valójában megfordult a helyzet: a szerszámgép-gyártásban történt változások, és az intelligens gyártás kibővítése felé mutató trendek fényes jövőt ígérnek az összeszerelhető, váltófejes szerszámoknak.

Ennek a nyilvánvaló kontrasztnak jó példája az ISCAR bizonyos szerszámcsaládjai, melyek egy piacvezető forgácsolószerszám-gyártó jól használható termékei. Az ISCAR bevezette az állásidő nélküli elvet a váltófejes szerszámcsaládjaiban, azaz egy kopott fej cseréje nem igényel további beállítást vagy korrekciót, így a szerszámcsere megtörténhet anélkül, hogy a szerszámot ki kellene venni a gépből. Az állásidő nélküli megmunkálás fontos jellemzője a váltófejekkel történő emelt számú ismételhetőség, melyet a szerszámtest és a forgácsoló fej illeszkedő síkjainak tökéletes érintkezése biztosít, valamint a szerszámtestből kinyúló fej szűk tűrései. Az állásidő nélküli megmunkálás kitűnő példája a MULTI-MASTER marócsalád és a SUMOCHAM fúrócsalád. Az ISCAR állószerszámai közül az új MULTI-F-GRIP és a LOGIQ-5-GRIP leszúró és beszúró szerszámcsaládok egy másféle megközelítés előnyeit képviselik. Ezek esetében az összeszerelt szerszám egy blokkból és egy több lapkafészekkel rendelkező adapterből áll, amelybe a váltólapkák rögzíthetők. Az összeállított alkatrészek nagy pontossága miatt a lapkafészkek váltása után nincs szükség további beállításra vagy korrekcióra. Mindkét állásidő nélküli koncepció jelentős mértékben csökkenti a gépek állásidejét, és növeli a termelékenységet.

Az állásidó csökkentésével járó előnyök mellett ezek a szerszámok rendkívül sokoldalúak is. Például a MULTI-MASTER szerszámcsaládban a fejek többféle szárra rögzíthetőek, a szárak pedig különböző fejeket hordozhatnak, így több ezer szerszámkombinációt alakíthat ki akár sarokmarásra, síkmarásra, horonymarásra, bonyolult 3D-s felületek forgácsolására, furatkészítésre vagy élletörésre. A MULTI-F-GRIP, egy blokkból és egy 4-fészkes adapterből áll és a blokkban mind a kétféle adapter rögzíthető, vagyis ugyanaz a blokk mind TANG- mind DO-GRIP lapkákkal használható. Nem is olyan régen, a sokoldalúság a váltófejes szerszámok legfontosabb előnyének számított; azonban a szerszámgép-gyártásban, valamint az intelligens megmunkálások irányába mutató Ipar 4.0-val beköszönő változások az állásidő nélküli megmunkálásokat helyezik előtérbe.

A fejlett újraköszörülési eljárásokkal lehetővé vált, hogy a kopott tömör keményfém szerszámok élgeometriája az újraélezés után is kitűnően használható. Ez azonban megváltoztatja a szerszám méreteit; aminek használata így a CNC programokban, előzetes beállítások és korrekciók nélkül, nem lehetséges. Emiatt csökken a hatékony forgácsolási idő, így romlik a termelékenység, és nőnek a gyártási költségek.

Azonban egy állásidő nélküli szerszám csere nem igényel további méréseket és program-korrekciókat, valamint szükségtelenné válik bármilyen után állítás. Ezáltal válnak ezek a szerszámok az intelligens fémmegmunkálás fontos szereplőivé. Ebből a szemszögből az állásidő nélküli, keményfém váltófejes, összeszerelt szerszámok, mint amilyen a MULTI-MASTER és a SUMOCHAM, kiváló választások az intelligens megmunkálási lehetőségeket kereső gyáraknak. Ez a tulajdonság, annak minden előnyével, nyilvánvalóvá teszi, hogy az ISCAR miért ragaszkodott annyira a szűk tűrésekhez a szerszámok hosszát illetően, amikor ennek a két szerszámcsaládnak a fejlesztésébe kezdett körülbelül húsz évvel ezelőtt.

A váltófejes szerszámok használatának további előnye, hogy a megmunkálandó alkatrésznek legmegfelelőbb szerszám összeállítást választhatjuk. Az iparban egyre népszerűbbek az olyan többfunkciós gépek, melyek lehetővé teszik különböző forgácsolási feladatok egy műveletben történő elvégzését. Ezek a megmunkáló gépek hajtott szerszámtárakkal is rendelkeznek, így kombinálva a forgó- és állószerszámok használatát, mely jelentősen növeli a termelékenységet. Ezen felül, a szerszámgépgyártók számos opciót kínálnak a szabványos CNC gépek hajtott szerszámokkal történő bővítésére, így többfunkciós géppé alakítva azokat. Ma már a hajtott szerszám egység teljesítménye hasonló egy kisméretű megmunkáló központéhoz. A MULTI-MASTER szerszámcsaládban széles választék áll rendelkezésre szerszámtestekből és szárakból, különféle rögzítési lehetőségekkel, szűkítő és bővítő perselyekkel, melyekkel Ön a legmegfelelőbb konfigurációt alakíthatja ki, minimális szerszámkinyúlással. Ez nagyban hozzájárul a hajtott szerszámra ható hajlító erők csökkentéséhez, mely javítja a mechanizmus teljesítményét és a szerszám éltartamát.

Az Ipar 4.0 koncepcióinak beemelése a fémmegmunkáló iparba tetten érhető az állásidő nélküli, váltófejes, összeszerelt szerszámok által nyújtott példán keresztül. És ez nem csupán a tömör keményfém alapanyag takarékosabb felhasználásáról szól; az új fejlesztések olyan fontos lehetőségeket biztosítottak, melyekkel növelhető a termelékenység és csökkenthető a gyártási költség.

Ugyanakkor éppen ezek a lehetőségek azok, melyek szigorúbb követelményeket támasztanak a szerszámtervezőknek és gyártóknak, különösen az összeszerelés utáni tengelyirányú hosszok tűréseinek szűkítése szempontjából.