Innováció és integráció
A fémmegmunkáló ágazat jelenlegi, világszerte tapasztalt konjunkturális csúcspontján a hannoveri EMO kiállítói szeptember 19. és 24. között bevált gépkoncepciókat és innovatív termékújdonságokat egyaránt felvonultattak. A megnövekedett rendelésállomány és a teljesen kihasznált gyártókapacitások arra ösztönzik a vállalatokat, hogy még időben beruházzanak új gyártási technológiákba.

A szerszámgépek gyártói az átfutási idő csökkentése érdekében továbbra is a munkadarabok komplett megmunkálására összpontosítanak. A meghatározott élgeometriával történő forgácsolás legnagyobb hányadát manapság esztergáló- vagy fogazási műveletek elvégzésére alkalmas öttengelyes megmunkálóközpontokon végzik. Szembetűnő a további műveletek beillesztésének trendje is, amelyeknél geometriailag nem meghatározott vágóéllel forgácsolva történik a felület megmunkálása. Az anyagáramlási és -mozgató rendszerekhez történő csatlakoztatást, valamint a mérési feladatok hozzákapcsolását – a gyártási igényektől függően – szintén megoldották. A szerszámgépgyártók együttműködése lehetővé teszi, hogy egy géppel többféle gyártási eljárást ajánljanak új gyártási környezetek számára is.

Gyártási eljárások integrálása

Két kiállító közösen kínált és az EMO-n bemutatott egyik gépmegoldása hajtóművek csapágybetétjei megmunkálásának példáján mutatja be, hogy a gyártási eljárásokat hogyan lehet ésszerűen kombinálni. Az első géprészben történik a referenciafelületek megmunkálása rotációs esztergálással. Ennek során a lágy vagy már edzett hajtóműalkatrészek külső, belső és síkesztergálását kiemelkedő felületi érdességgel (Rz=1 μm) lehet végrehajtani. Egy beépített munkadarab-kezelő rendszerrel elvégzik a munkadarab megfordítását, és azt a második gép anyagszállító rendszeréhez juttatják. Ott megy végbe az egyenes vagy ferde fogazás készre köszörülése.

Automatizálással gyorsabban lehet reagálni a krízishelyzetekre, a nagyobb termékváltozatosság és a kisebb darabszámok támasztotta igényekre

A lézer egyre inkább elismert gyártóeszköz. Azokon a területeken, ahol a nagy keménységű kerámia szerkezeti anyagokat eddig csak köszörüléssel lehetett megmunkálni, mára lézerrendszereket is lehet alkalmazni. Egy esztergagép kiállítója a lézert sziliciumnitrid kerámiák külső hibrid megmunkálására alkalmazza. A vágóélhez fókuszált lézersugár energiája lecsökkenti az anyag folyási határát, ilyen módon gyémántszerszámokkal is lehetővé válik az esztergálómegmunkálás. A lézer alkalmazása következtében a fémes szerkezeti anyagokkal kapcsolatosan további lehetőségek is adódnak, mint például a felkeményítés, a kemény anyagrészecskék odavezetése vagy az alkatrész egyes részein a mikroszerkezet átalakítása.

Kemény anyagrészecskék esetén volfrám- vagy titánkarbidot alkalmaznak, amelyek kerámia jellegű tulajdonságaik és különösen nagy keménységük következtében javítják a kopásállóságot. A megmunkálóközpontokban a lézerrendszereket párhuzamosan lehet alkalmazni a klasszikus forgácsolószerszámokkal, hogy az öttengelyes géppel az alkatrészek felületén ki lehessen alakítani a mikroszerkezetet. A megmunkálandó szerkezeti anyagtól és a leválasztási teljesítménytől függően szál-, dióda- és ultrarövid impulzusos lézer között lehet választani. A hőenergia célzott bevitelét a golyósorsók száraz örvénymarásos előállításánál is használják.

Az örvénymaró szerszámot ehhez kocka alakú, bórnitritből készült cserélhető vágólapkákkal látták el, amelyek az edzett köracélt szárazon munkálják meg. A gépcsalád prémium változatát súlyos gránitágyra építették, amelynek merevsége és termikus tehetetlensége következtében elkerülhetők a rezgések és elmozdulások. Ezáltal kiváló felületi minőséget lehet elérni. A nehezen megmunkálható szerkezeti anyagokhoz – például nikkel- és titánötvözetekhez – egy gyártó olyan megmunkálóközpontot kínál, amelyben a hűtő-kenő folyadék nyomása akár a 150 bart is elérheti. Adott idő alatt ezáltal nagyobb forgácsmennyiséget is hatékonyan le lehet választani, miközben a bevitt teljesítmény nagy része termikus energiává alakul.

Hogy a forgácsolási műveleteket a megmunkálóközponton nem forgásszimmetrikus, kockaszerű munkadarabokon is végre lehessen hajtani, a központot akár 1200 mm átmérőjű munkadarabok megmunkálását is lehetővé tevő körasztallal egészítették ki. Az elérhető fordulatszám a körasztaloknál eddig 1000 fordulat/percre korlátozódott, egy kiállító azonban újszerű csapágyrendszert mutatott be, amely közvetlenül meghajtott körasztaloknál akár 2000 fordulat/perc maximum fordulatszámot is lehetővé tesz. A merevség és a pontosság megtartása mellett csökkentették a súrlódási nyomatékot és a fellépő hőmérsékletet. A határfordulatszám megkétszerezése különösen akkor fontos, ha a megmunkálóközpontokon kis átmérőjű munkadarabokat technológiailag alkalmas vágási sebességgel kell esztergálni.

A cikk teljes terjedelemben a GyártásTrend Magazin novemberi számában olvasható.