Nagy előtolású marás Horn-módra

A megmunkálási folyamatok az elmúlt időszakban sokat változtak, egyre komplexebb és bonyolultabb kihívásokat kell leküzdenie a gyártóknak. A folyamatosan rövidülő termék-életciklusok és fejlesztési idő megköveteli, hogy egy gépen több különböző alkatrészt lehessen gyártani kevesebb ciklusidő alatt. Ebből kifolyólag a szerszámgyártóknak többféle feladatra kell megtervezniük egy adott szerszámot. Ez például azt jelenti, hogy egy szerszám nem csupán sarokmarásra alkalmas, hanem az anyagba süllyedve is képes a megmunkálásra. Egy másik szempont a modern megmunkálási dinamika – a megmunkálótengelyek gyorsítását, lassítását és szinkronizálását jelentősen optimalizálták. Az olyan, viszonylag új technológiákhoz, mint a trochoidális és a nagy előtolású marás, a szerszámrendszereknek nagymértékű dinamikus terhelést kell kibírniuk.

Alacsony előtolás – magas fémeltávolítási sebesség

Pár éve a Horn nagy előtolású maráshoz mutatott be egy szerszámrendszert, a DAH marót homlokmaráshoz. Alkalmazása során a nagy terhelés axiális irányú, ebből kifolyólag a szerszámra és az orsóra főleg kompressziós erők hatnak, a nyíróerők viszonylag alacsonyak. A szerszámok nem hajlamosak vibrációra, foganként fz = 1 milliméter előtolást képesek elviselni ap = 1,2 milliméteres vágási mélység mellett. A háromélű marólapkák fő vágóélének nagy rádiusza gondoskodik a vágóerők egyenletes eloszlatásáról és a hosszú szerszámélettartamról. A lapkák belsején a kis vágóél-rádiusz biztosítja a problémamentes, gyors anyagba süllyedést. Az elsődleges és másodlagos hézagszög stabil ékszöget, valamint rendkívül jó vágóél-stabilitást eredményez. A hagyományos maráshoz képest lényegesen nagyobb előtolásnak köszönhetően a fémleválasztási sebesség a nagy előtolású marásnál jelentősen megnő, az alacsonyabb fogásmélység ellenére is.

A Horn egyik ügyfele 42CrMo4 anyagból készít alkatrészeket, amiket 1000 N/mm2 nyomás szakító szilárdság mellett edz, mindezt jelenleg már 14-szer gyorsabban, mint korábban. A vállalat számára a kihívást egy kerek munkadarabba egy tengelyirányú horony marása jelentette. A horony külső átmérője 240 milliméter, 40 milliméter széles és majdnem 90 milliméter mély a megmunkálás előtti tűrt méretre. Egy cserélhető váltólapkákkal szerelt tóruszmarót alkalmazva az ügyfélnek nagyjából 100 percbe telt elkészíteni a nagyoló marást a munkadarabon. Az ötágú ötélű szerszám élettartama lapkánként 30 horony volt, így a hosszú marási folyamat optimalizálásért kiáltott. A Horn mérnökei nagy előtolású marásra váltottak a megmunkálási folyamatnál. A vágási sebességet vc = 150 m/percre állították. Az új folyamat során a szerszám helikálisan süllyed az anyagba, ap = 1 milliméteres folyamatos fogásmélységgel. A vágási előtolás vf = 4,777 milliméter/perc, a fogankénti előtolás fz = 0.8 milliméter. A megmunkálási idő most már csak hét perc, míg a lapkák élettartama megháromszorozódott, így 90 munkadarab gyártható.

Nyolc vágóél

2020-ban a Horn bemutatott egy továbbfejlesztett szerszámrendszert nagy előtolású maráshoz. A DAH82 és DAH84 termékcsaláddal a vállalat a szerszámok egy új generációját mutatta be ehhez a megmunkáláshoz. A precíziósan szinterezett lapka nyolc vágóéllel rendelkezik, mely kedvező vágóélenkénti-árat és ezáltal gazdaságos gyártást kínál. A negatív felfogatási pozíció ellenére a pozitív élgeometria finom és halk marást biztosít, valamint jó forgácsleválasztási tulajdonságokkal bír. A Horn a váltólapkákat SA4B bevonattal készíti, ami különféle anyagokhoz, széleskörű felhasználásra alkalmassá teszi a szerszámot. A lapka fő forgácsolóélének nagy rádiusza lágy vágást eredményez, így biztosítva a forgácsolóerők egyenletes eloszlását és ezáltal a szerszám hosszú élettartamát. A maximális vágási mélység a DAH82 esetén ap = 1,0 milliméter, a DAH84 esetén ap = 1,5 milliméter.

A Horn a szerszámrendszert sikeresen piacra dobta. A szerszám- és öntőformagyártás egyik alkalmazási példája egy öntőforma nagyoló marása. Az ügyfél a korábbi szerszámrendszerével 15 perc alatt tudta végrehajtani a szükséges nagy előtolású marási folyamatot. A DAH82 rendszerrel a Horn mérnökei kevesebb mint hat percre csökkentették a megmunkálási időt. Ezt úgy érték el, hogy 2500 milliméter/percről 6900 milliméter/percre emelték az előtolás sebességét. A lecsökkentett megmunkálási idő mellett pedig a szerszám élettartama is hosszabb lett a korábbi rendszeréhez képest.