Πώς να Αντιμετωπίσετε την Ολίσθηση του Τεμαχίου κατά την Υψηλής Ροπής Κοπής στην Τόρνευση CNC με Προσαρμοσμένες Σιαγόνες

Το 2025, πάνω από το 60% των Καταστημάτων κοπής CNC αναφέρουν προβλήματα ολίσθησης όταν κατεργάζονται επιστρωμένους χάλυβες ή διατομές με βαθιές αυλακώσεις. Οι παραδοσιακές σκληρές σιαγόνες απαιτούν συχνά υπερβολική δύναμη σύσφιξης, με κίνδυνο παραμόρφωσης του τεμαχίου.

Μεθοδολογία

1. Διάταξη Δοκιμής

• Τεμάχιο: Άξονες από χάλυβα 4140 (ϕ50×300mm, HRC 28-32) με 3 εγκάρσιες αυλακώσεις

• Εξοπλισμός:

Τόρνος CNC: Doosan Puma 2600SY (15kW άξονας)

Αισθητήρας Ροπής: Kistler 9129AA (περιοχή 0-600N·m)

• Σχέδια:

Ερπυστήριο: Σκληρυμένος χάλυβας με δόντια 1,2 mm βήματος (γωνία 60°)

Υδραυλικός: Καρβίδιο τουγστενίου ενεργοποιούμενο με πίεση

Επιστρωμένος με πολυμερές: Στρώμα πολυουρεθάνης πάχους 0,8 mm

2. Πρωτόκολλο Δοκιμής

• Δοκιμή ολίσθησης αναφοράς με τυποποιημένες σιαγόνες σε αυξανόμενη ροπή (200-500N·m)

• Επανάληψη δοκιμών με ειδικές σιαγόνες υπό ίδιες παραμέτρους κοπής:

Πρόχειρος τόρνευση: 3mm DOC, 0,3mm/στροφή

Αυλάκωση: 5mm πλάτος, 8mm βάθος

Αποτελέσματα & Ανάλυση

1.Κατώφλι Ολίσθησης

• Τυποποιημένες σιαγόνες: Απέτυχαν στα 320N·m (0,8mm μετακίνηση του τεμαχίου)

• Σιαγόνες με εγκοπές: Αντείχαν μέχρι 450N·m (40% βελτίωση)

• Υδραυλικές σιαγόνες: Καμία ολίσθηση στα μέγιστα δοκιμασμένα 500N·m

2. Διατήρηση Επιφάνειας

Σιαγόνες με πολυμερές επίστρωση δεν άφησαν ορατά σημάδια (Ra 0,8µm) σε σχέση με τις μικροσκοπικές ενσωματώσεις των σιαγόνων με εγκοπές (Ra 2,4µm).

Συζήτηση

1.Εναλλαγή Κόστους-Οφέλους

• Σιαγόνες με εγκοπές: Καλύτερες για εργαστήρια με υπάρχοντα σώματα τόρνου ($350-500/σετ)

• Υδραυλικές σιαγόνες: Δικαιολογούνται για παραγωγή πολλαπλών παρτίδων παρότι κοστίζουν πάνω από $2.200

• Σιαγόνες πολυμερούς: Ιδανικές για τελικές επιφάνειες αλλά χρειάζονται ανανέωση επίστρωσης κάθε εβδομάδα

2. Περιορισμοί

Οι δοκιμές επικεντρώθηκαν σε κυλινδρικά τεμάχια. Μη κανονικά σχήματα μπορεί να απαιτούν υβριδικές λύσεις.

Συμπέρασμα

Για υψηλή ροπή στρέψης κατά την κατεργασία:

• Οι ερπυστήρες παρέχουν την πιο οικονομική βελτίωση

• Τα υδραυλικά συστήματα εξασφαλίζουν ασφαλές σφίγμα ακόμη και σε κρίσιμες εργασίες

• Τα πολυμερή επικαλύπτονται διατηρούν τις ευαίσθητες επιφάνειες σε χαμηλότερα επίπεδα ροπής

Μελλοντικές έρευνες θα πρέπει να επικεντρωθούν σε συστήματα γρήγορης αλλαγής για μεικτή παραγωγή.