& MTM (Multi Task Machining) Mit jelentenek ezek a rövidítések?

HPM HSM

(High Performance Machining), (High Speed Machining)

&

MTM

(Multi Task Machining)

ÓÉ BGK AGI GtSz

dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

Mit jelentenek ezek a rövidítések?

HPM & HSM & MTM

korszerű technológiai körülmények korszerű szemléletmód válaszok a XXI. század kihívásaira megbízható termék/gyártás környezetbarát termék/gyártás ár/értékarány gazdasági rendszerek konkurenciaharca

ÓÉ BGK AGI GtSz


A nagyteljesí nagyteljesítmé tményű nyű forgá forgácsolá csolás (HPM HPM)

High Performance Machining

Definíció(szerűség) Definíció(szerűség):: • a teljes forgá forgácsolá csolási folyamat optimalizá optimalizálására épülő módszer • alkalmazása általában nem igényel különleges szerszámgépet • elsősorban a szerszáminnovációra szerszáminnovációra és • új elvekre, elvekre, forgácsolási stratégiákra és módszerekre épül.

Célok: • a legnagyobb termelékenység elérése • közepes sebesség + igen nagy forgácskeresztmetszet • növelt (esetenként nagyon nagy) előtolás, ezek mellett • fontos szerep jut a minőségbiztosításnak is! dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz



Feltételei:

Gép

Vezérlés

CAD/CAM

Nagyteljesítményű forgácsolás

Szerszám ÓÉ BGK AGI GtSz

Elvek, módszerek, stratégiák dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor


A nagyteljesí nagyteljesítmé tményű nyű forgá forgácsolá csolás (HPM HPM) Példa: Horonymarás szokásos módszerrel Munkadarabanyag: X153CrMoV12 (W.Nr. 1.2379) Szerszám: φ16/z=4 méretű, tömör keményfémmaró, Weldonos Bevonat: TiAlN Fogásszélesség: ae=bw= 16 mm Fogásmélység: ap= 24 mm (1,5 x D)

Horonymarás HPC módszerrel Munkadarabanyag: X153CrMoV12 (W.Nr. 1.2379) Szerszám: φ16/z=4 méretű, tömör keményfémmaró, Weldonos Bevonat: Ti1010 Fogásszélesség: ae=bw= 16 mm Fogásmélység: ap= 24 mm (1,5 x D)

Forgácsolósebesség, vc, m/min: 90 Fogankénti előtolás, fz, mm: 0,035 Előtolósebesség, vf, mm/min: 250

Forgácsolósebesség, vc, m/min: 180 Fogankénti előtolás, fz, mm: 0,07 Előtolósebesség, vf, mm/min: 1002

Anyagleválasztási sebesség: V’ = 96 cm3/min

Anyagleválasztási sebesség: V’ = 384 cm3/min Forrás: wnt. wnt.com dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz



Követelmények: • megfelelő teljesítmény (Pc >> 10 kW) • megfelelő merevség (főorsó, szánok) • főorsó fordulatszáma: ~ 10 000 min-1 Gép

• megfelelő gyorsaság • rugalmas programozhatóság • korszerű makrociklusok • megfelelő gyorsaság • rugalmas programozhatóság • korszerű leválasztási stratégiák

Vezérlés

CAD/CAM

ÓÉ BGK AGI GtSz




Szerszáminnováció

Szerszámbefogás

• Lásd később

• merevség • szerszámütés

Szerszám

Tervezhetőség • éltartam (perc, úthossz) • folyamatbiztonság

• éltartam (perc, úthossz) • folyamatbiztonság



ÓÉ BGK AGI GtSz

Felhasználás

Forrás: forgacsolaskutatas.hu ÓÉ BGK AGI GtSz




Újdonságok

Fejlesztések

Újdonságok

Szerszámanyag

Fejlesztések

Bevonat

Szerszáminnováció Konstrukció Élgeometria

Élminőség Élalak Forrás: forgacsolaskutatas.hu dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz


PVD (csak ismétlésként) • < 500 oC • kb. 5 óra • környezetbarát eljárás

titán (target) argon nitrogén acetilén

Jellemzők: vékony rétegek keményebb a CVD-nél éles élek rétegvastagság: 2 … 15 µm Forrás: Sandvik Coromant ÓÉ BGK AGI GtSz




PVD bevonattípusok:

Egyrétegű

Többrétegű

Nanoréteg

Nanokompozit

Gradiens TripleCoating

Forrás: PLATIT – Compendium 2011 dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz

Éllekerekedés

rn

ÓÉ BGK AGI GtSz



CVD (csak ismétlésként) • > 1000 oC • kb. 30 óra • környezetet károsító eljárás

TiCl4 + N2 (titánklorid+ nitrogén)

Al2O3 + CO2 (alumíniumoxid + széndioxid)

TiCl4 + CH3CN (titánklorid+acetonnitrid)

H2

(hidrogén)

CVD

CVD MT

Jellemzők: vastag rétegek szívósabb a PVD-nél csúcshatás éllekerekedés rétegvastagság: 5 … 50 µm Forrás: Sandvik Coromant ÓÉ BGK AGI GtSz




Élgeometria: • különböző horonyszögek • egyenlőtlen radiális osztás • forgácsosztó horony • optimált horonyalak • optimált élszögek • élvédelem (letörés, rádiusz)

Forrás: guehring. guehring.com ÓÉ BGK AGI GtSz


A nagyteljesí nagyteljesítmé tményű nyű forgá forgácsolá csolás (HPC HPC)



ÓÉ BGK AGI GtSz




Élgeometria: • különböző horonyszögek • egyenlőtlen radiális osztás

tt eze Terv szok iu rád

• forgácsosztó horony • optimált horonyalak • optimált élszögek • élvédelem (letörés, rádiusz)

ÓÉ BGK AGI GtSz





ÓÉ BGK AGI GtSz




Élgeometria: • különböző horonyszögek • egyenlőtlen radiális osztás • forgácsosztó horony • optimalizált horonyalak • optimált élszögek • élvédelem (letörés, rádiusz)

ÓÉ BGK AGI GtSz





45o

45o


ÓÉ BGK AGI GtSz



Élminőség: köszörülési nyomok

Éles

rádiusz

hónolt

rádiusz+hónolt

élél-előkészítéses állapot

Tömör keményfémanyagú fúrók Forrás: PLATIT – Compendium 2011 ÓÉ BGK AGI GtSz




Élminőség javító módszerek és berendezések

Forrás: PLATIT – Compendium 2011 dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz



Korszerű elvek, módszerek és stratégiák Marási mozgásciklusok: Síkmarás Zsebmarás: lekerekítés

Forrás: PLATIT – Compendium 2011 ÓÉ BGK AGI GtSz


A nagyteljesí nagyteljesítmé tményű nyű forgá forgácsolá csolás (HPM HPM) Korszerű elvek, módszerek és stratégiák High Performance Machining

Trochoid(e)ális mozgásciklusú marás • horonymarás • szigetmarás • zsebmarás

Forrás: Edwin Gasparraj: Constant Material Removal – The Key to Hard Milling dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz

A nagyteljesítményű nagyteljesítményű forgá forgácsolá csolás (HPM) PM)

rezgésnyomok

Fogásmélység, ae, mm

Rezgésdiagram

Rezgésmentes fogás, mm

High Perfomance Machining

Rezgésmentes adatok tartománya

Rezgési zóna

Fordulatszám, 1/min ÓÉ BGK AGI GtSz


Rezgésmentes forgá forgácsolá csolás Forrás: Sandvik-Mazak konferencia, 2014. febr. 17.

Rezgési problémák forrásai (esztergálás, marás) Furatesztergálás

Süllyesztékmarás


ÓÉ BGK AGI GtSz

Furatesztergáló szerszámok

Rezgésmentes forgá forgácsolá csolás

ÓÉ BGK AGI GtSz





ÓÉ BGK AGI GtSz



ÓÉ BGK AGI GtSz





ÓÉ BGK AGI GtSz



Szabványos Silent Tools

Sajátfrekvencia Rezgési frekvencia

ÓÉ BGK AGI GtSz





ÓÉ BGK AGI GtSz


κr

ÓÉ BGK AGI GtSz


A nagysebességű nagysebességű forgá forgácsolá csolás (HSC) SC) Definíció(szerűség) Definíció(szerűség):: High Speed Machining

• új konstrukciós elvek alapján felépített,, • nagyfordulatú főorsóval (n > 15.000 1/min) és • dinamikus mozgású szánrendszerrel (a munkaelőtolás sebessége 20 - 60 m/min, a pozicionálási sebesség > 60 m/min) rendelkező különleges szerszámgép, amelynek • alkalmazása különleges vezérlést igényel.

Célok: • a lehető legnagyobb forgácsolóforgácsoló- és előtolósebesség és • kis vagy igen kis forgácskeresztmetszet leválasztása mellett • fontos szerep jut a minőségbiztosításnak is! dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz

High Speed Machining

A nagysebességű nagysebességű forgá forgácsolá csolás (HSC) SC)

Gép

• új konstrukciós elvek alapján tervezett szerszámgépek • merev gép a rezgések elkerülése érdekében • nagy dinamikájú (gyorsulás/lassulás) szánok • főorsókonstrukció • lineárishajtás • különböző, nagysebességű interpolációk lehetősége • „előretekintő” programvégrehajtás • alkatrészek sarkaiban tervezett gyorsulás/lassulás • különbségtevés lineáris/spline interpoláció között • NURBS: Non-Uniformal Rational B-Spline a kis görbék és/vagy felületek matematikai leírása. Az görbék vagy felületek egyes tartópontjait nem szükséges kicsiny, egységnyi különbségekre osztani. Ez különbözteti meg a NURBS-öt másik görbetípusoktól.

• B-Spline: Vezérlés

A particularly smooth class of approximating curves. B-Splines are fully approximating: such a curve generally passes through its control points if several of them are in the same location. B-Spline curves are converted to NURBS curves when imported into Industrial Design softwares for example 3D Studio MAX

ÓÉ BGK AGI GtSz




Feltételei:

Szerszám

Tapasztalat, know-how

Nagysebességű forgácsolás

Gép

CAD/CAM Vezérlés

ÓÉ BGK AGI GtSz




Gépoldali feltételek:

ÓÉ BGK AGI GtSz




Gépoldali feltételek:


ÓÉ BGK AGI GtSz



Gépoldali feltételek: Szerszám

ÓÉ BGK AGI GtSz

Főorsóvégződés


A nagysebességű nagysebességű forgá forgácsolá csolás (HSC) SC) GépGép- és vezérlésoldali feltételek: Nagy gyorsulás/lassulás

kis gépi idő


vfy

kedvező felület kedvező éltartam

Kedvezőtlen tartomány!

vfx


ÓÉ BGK AGI GtSz



GépGép- és vezérlésoldali feltételek:

Hagyományos vezérlés, interpoláció,

munkaelőtolás

Korszerű vezérlés, interpoláció,

munkaelőtolás

ÓÉ BGK AGI GtSz




CAMCAM-oldali feltételei: • rezgésmentes forgácsolási adatok következetes használata • a tervezett anyagleválasztási sebesség (mm3/min) betartása • szerszámtúlterhelés elkerülése • még nagy előtolósebességnél is • teraszoló mozgáspálya mentén • trochoidális mozgáspálya esetén • az optimális megmunkálási tartomány gondos elhelyezése • egyenletes ráhagyás minden egyes szerszámra nézve • egyező érdesség a lejtős és a sík felületeken • folyamatosan kis forgácskeresztmetszet leválasztása • a vezérlőnek megfelelő adatok „finomhangolása” • jelszó: jelszó Oszd meg és uralkodj! (nem szabad előző sémákban gondolkodni) dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz


HPC kontra HSC

ÓÉ BGK AGI GtSz


A többcélú megmunkálás (MTM MTM) Mi a többcélú gép?

Multi Task Machining

Előnyök: • Csupán egyetlen beállítás kevesebb gépállási időt okoz javul a termék minősége

• Növekszik a gépkihasználás • Kevesebb gép szükséges megkönnyíti a gyártástervezést

• Csökken a beruházási költség • Csökken az üzem alapterület szükséglete Forrás: Sandvik Coromant dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz

A többcélú megmunkálás (MTM MTM)


Szerszámcsere MTM gépeken

0

4

8

12

14

16 Idő, s

Forrás: Sandvik Coromant ÓÉ BGK AGI GtSz




Hagyományos szerszámok

MTM szerszámok


ÓÉ BGK AGI GtSz

MultiTool megoldások

ÓÉ BGK AGI GtSz



Megmunkálási példa Multi Task Machining

Műveletek 1. Esztergálás 2. Esztergálás 3. Esztergáló marás 4. Fúrás 5. Esztergálás, marás


ÓÉ BGK AGI GtSz

A többcélú megmunkálás (MTM MTM) Szerszám: CoroPlex TT


1. Esztergálás

ÓÉ BGK AGI GtSz




2. Esztergálás

beszúrás

Szerszám: CoroPlex SL

kontúresztergálás

homloksimítás

menetesztergálás

homlokbeszúrás dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

ÓÉ BGK AGI GtSz

A többcélú megmunkálás (MTM MTM) Szerszám: CoroMill 360


3. Esztergáló marás

ÓÉ BGK AGI GtSz


A többcélú megmunkálás (MTM MTM) Szerszám: CoroDrill 880


4. Fúrás


ÓÉ BGK AGI GtSz



5. Esztergálás, marás

oldalazás

élletörő marás ÓÉ BGK AGI GtSz

Szerszám: CoroPlex MT

kúp nagyolás

süllyesztő marás

kúp simítás

furatesztergálás dr. Sá dr.Sipos Sipos Sándor Sándor

A többcélú megmunkálás (MTM MTM) Időráfordítás és szerszámigény


Hagyományos: 8 min 6 s ; 12 féle szerszám

MTM megoldás: 6 min 36 s ; 5 féle szerszám

ÓÉ BGK AGI GtSz


Köszönöm figyelmüket!

Kérem, tanulmányozzák a forrásmegjelölésben szereplő irodalmakat is!

ÓÉ BGK AGI GtSz


& MTM (Multi Task Machining) Mit jelentenek ezek a rövidítések?

Recommend Documents