Miten ratkaista työkappaleen liukuminen suurivääntöisessä CNC-kiertotyössä räätälöityjen puristimien avulla

Vuonna 2025 yli 60 %:ssa CNC-kiertokoneistamot ilmoittavat liukumisongelmista koneistettaessa karkaistuja teräksiä tai syväuraisia profiileja. Perinteiset kovat puristimet vaativat usein liian suurta puristusvoimaa, mikä aiheuttaa osen muodonmuutoksia.

Menetelmät

1. Testiasetelma

• Työkappale: 4140 teräksinen akseli (ϕ50×300 mm, HRC 28–32) kolmella pitkittäisellä uralla

• Laitteisto:

CNC-kone: Doosan Puma 2600SY (15 kW akseli)

Vääntömomenttianturi: Kistler 9129AA (0–600 N·m alue)

• Suunnitelmat:

Hampaillinen: Karkaistu teräs, jossa 1,2 mm:n jaksoiset hampaat (60° sisällytetty kulma)

Hydraulinen: Paineella aktivoituvat volframikarbidi pinnat

Polymeeripäällystetty: 0,8 mm:n paksuinen polyuretaanikerros

2. Testiprotokolla

• Perustason liukukokeet standardikatkaisijoiden kanssa nousevalla vääntömomentilla (200–500 N·m)

• Toista kokeet mukautetuilla katkaisijoilla samoissa leikkausolosuhteissa:

Karkea sorvaus: 3 mm:n syvyys, 0,3 mm/kierros

Uraus: 5 mm leveä, 8 mm syvä

Tulokset ja analyysi

1. Liukukynnykset

• Standardikorvat: Epäonnistui 320 N·m:ssa (0,8 mm työkappaleen liike)

• Serrateet korvat: Pitivät kunnes 450 N·m (40 % parannus)

• Hydrauliset korvat: Ei liukumista maksimi testatuilla 500 N·m

2. Pinnan säilyttäminen

Polymeripinnoiteteet korvat eivät jättäneet näkyviä jälkiä (Ra 0,8 µm) verrattuna serrattujen kärkien mikrojälkiin (Ra 2,4 µm).

Keskustelu

1. Kustannus-hyöty-suhteet

• Serrateet korvat: Parhaat olemassa oleviin jakkarakappaleisiin (350–500 €/setti)

• Hydrauliset korvat: Oikeutettu korkealaatuiseen tuotantoon huolimatta 2 200 euron hinnasta

• Polymerikorvat: Ihanteelliset valmiisiin pinnoitteisiin, mutta vaativat viikoittaisen pinnoitteen uudistamisen

2. Rajoitukset

Testit keskittyivät sylinterimäisiin työkappaleisiin; epäsäännölliset muodot saattavat vaatia hybridiratkaisuja.

Johtopäätös

Korkean vääntömomentin poraukseen:

• Särmikkaat leuat tarjoavat kustannustehokkaimman päivitysvaihtoehdon

• Hydraulijärjestelmät takaavat varman kiinnityksen kriittisiin tehtäviin

• Polymeeripinnoitteet säilyttävät herkät pinnat alhaisemmilla vääntömomenteilla

Tulevan tutkimuksen tulisi käsitellä nopeavaihtojärjestelmiä erilaisten tuotantojen yhteydessä.