Viacosové obrábanie zložitých súčiastok z uhlíkovej ocele

Keď zákazníci požadujú zložité súčiastky z uhlíkovej ocele , konverzácia sa zvyčajne začína diskusiou o toleranciách a triedach materiálu. V skutočnosti je najväčšou výzvou často rozhodnutie o tom ako má byť súčiastka obrábaná , nie o tom, či je možné ju obrábať. Počas rokov sme zistili, že prechod od 3-osého obrábania k 4-osému alebo 5-osému CNC obrábaniu zriedka súvisí s prenasledovaním technológií – ide skôr o zníženie chýb pri nastavovaní a zlepšenie konzistencie súčiastok.

Jeden projekt sa týkal prevodového puzdra z uhlíkovej ocele 1045 používaného v automatickom dopravníkovom systéme. Výkres vyžadoval pretínajúce sa vŕtania, uholné montážne plochy a viacnásobné závitové otvory vzťahujúce sa k spoločnému referenčnému bodu. Náš prvý technologický postup používal tri samostatné nastavenia na zvislom obrábacích stroji. Každá operácia splnila jednotlivé rozmerové tolerancie, avšak medzi nastaveniami sa hromadila malá polohová odchýlka. Počas montáže bolo potrebné manuálne prispôsobiť jedno ložiskové puzdro, čo zákazník nemohol akceptovať.

Namiesto úpravy tolerancií sme zmenili stratégiu obrábania. Kritické prvky boli dokončené v jedinom nastavení pomocou 5-osého obrábacího centra, čo umožnilo referencovať všetky lokalizačné plochy a presné otvory zo súradnicového systému. Rozptyl rozmerov medzi výrobnými dávkami sa výrazne zlepšil a montážne problémy zmizli bez zmeny návrhu súčiastky.

Táto skúsenosť posilnila dôležitú lekciu: každé ďalšie nastavenie predstavuje ďalšiu možnosť vzniku chyby. Obrábanie viacosiou technikou je hodnotné, pretože minimalizuje tieto možnosti.

Ďalšou výhodou, ktorú často prehliadame, je dostupnosť nástrojov. Hlboké vrecká, zložené uhly a bočné prvky častí z uhlíkového ocele často vyžadujú dlhé rezacie nástroje pri obrábaní na konvenčnom trojosovom stroji. Dlhšie nástroje zvyšujú vibrácie, znižujú kvalitu povrchového povrchu a urýchľujú opotrebovanie vložky. Vďaka presunutí obrobku namiesto rozšírenia nástroja zlepšuje viacosové obrábanie tuhosť a umožňuje stabilnejšie podmienky rezania.

Tiež sme sa naučili, že programovacia stratégia je rovnako dôležitá ako schopnosti strojov. Pri jednej opakovanej objednávke na výrobu sa jednoduchá zmena cesty nástroja na udržanie konzistentnejšieho zapojenia rezačky znížila výkyvy zaťaženia vŕta a viditeľne predĺžila životnosť nástroja. Stroj zostal rovnaký; zlepšenie prišlo z vylepšenia obrábania, a nie z nákupu nového zariadenia.

Pre kupcov, ktorí nakupujú presné komponenty z uhlíkovej ocele, by sa viacoosové obrábanie nemalo považovať za prémiovú funkciu, ktorá automaticky zvyšuje náklady. V mnohých prípadoch kompenzujú vyššiu hodinovú sadzbu stroja menej nastavení, menšie manuálne prepolohovanie a znížená oprava. Celkové výrobné náklady sa tak znížia, pretože sa zlepší stabilita procesu.

Dnes mnoho výrobcov automatizačného vybavenia, hydraulických systémov a priemyselných strojov špecifikuje čoraz zložitejšie geometrie a zároveň očakáva opakovateľnú kvalitu v každej výrobnej dávke. Splnenie týchto požiadaviek vyžaduje viac než pokročilé CNC zariadenia – vyžaduje obrábaciu stratégiu, ktorá kontroluje vzťahy referenčných bodov, minimalizuje kumulatívnu chybu a udržiava celý proces stabilný od prvého až po posledný komponent.

V našej skúsenosti viacosové obrábanie zložitých súčiastok z uhlíkovej ocele nie je len o výrobe zložitých tvarov. Ide o vytvorenie výrobného procesu, ktorý poskytuje spoľahlivú presnosť, efektívnu výrobu a konzistentný výkon pri montáži pri každom použití.