Technologiczne Przygotowanie Produkcji
TOODLE - wrzeciona wysokoobrotowe

TOODLE – wysokoobrotowe wrzeciona HSM – aktualizacja

 

Obróbki szybkościowe HSM/HSC (ang. High Speed Machining / High Speed Cutting) stanowią obecnie bardzo ważną metodę obróbki skrawaniem (głównie frezowanie). Możliwość obróbki materiałów twardych, aluminium, uzyskiwanie bardzo małej chropowatości (wysoka gładkość), obróbka elementów cienkościennych, wysoka wydajność obróbki stanowią zalety, które decydują o zapotrzebowaniu na tego typu obróbki.  Wdrożenie obróbki szybkościowej wymaga zastosowania obrabiarki dedykowanej do obróbki szybkościowej (np.: Mikron – GF Machining Solutions) co stanowi istotny koszt. Niewątpliwie obróbki HSM/HSC znacząco rozszerzają zdolności technologiczne.

W przypadku konieczności obróbki niewielkich przedmiotów z wykorzystaniem obróbki szybkościowej przy założeniu, że dokładność pozycjonowania średniej klasy frezarskiego centrum obróbkowego CNC jest wystarczająca możliwe jest zastosowanie wrzecion wysokoobrotowych TOODLE. Dystrybutorem w Polsce jest firma S.T.M. Systemy i Technologie Mechaniczne Sp. z o.o. Wrzeciona TOODLE zapewniają prędkość obrotową do 75 tyś. obr/min. W przypadku frezarskich centrów obróbkowych zapewniających prędkość napędów głównych w zakresie od 8 do 12 tyś. obr/min w zależności od zadań technologicznych zaleca się stosowanie wrzecion TOODLE.

TOODLE - wrzeciona wysokoobrotowe - budowa

Ilustracja 1. Wewnętrzna budowa wrzeciona turbinowego.

Ilustracja 2 przedstawia przykładowe zastosowania wrzecion TOODLE.

TOODLE - wrzeciona wysokoobrotowe

Ilustracja 2. Przykłady zastosowania wrzecion.

Producent oferuje dwie serie wrzecion wysokoobrotowych: Zielone (Green) i Niebieskie (Blue) – ilustracja 3 a i b. We wrzecionach linii zielona (Green 131 – ilustracja 3.a) medium napędowe stanowi sprężone powietrze wzbogacone środkiem smarnym – tzw. mgła olejowa. W przypadku tego rozwiązania wymagane jest by wrzeciono obrabiarki umożliwiało aplikacje mgły olejowej. W celu uzyskania prędkości obrotowej 50.000 obr/min konieczne jest zastosowanie sprężonego powietrza o ciśnieniu 5 barów.

TOODLE - wrzeciona wysokoobrotowe - TOODLE Green i Blue.

Ilustracja 3.a.) TOODLE Green 131; b.) TOODLE Blue 131

Wrzeciona Toodle Blue (ilustracja 3.b) jako medium napędowe wykorzystuję płyn chłodzący (chłodziwo) lub olej. Maksymalną dopuszczalną i możliwą prędkość obrotową 75.000 obr/min uzyskuje się przy ciśnieniu cieczy napędowej równym 60 bar (Toodle Blue 131). Odmienne media napędowe to zróżnicowane zależność prędkości obrotowej od ciśnienia medium.

W ramach wariantów konstrukcyjnych dostępne są wrzeciona typu 131-90 czyli z osią montażową prostopadłą do osi wrzeciona (narzędzia) – ilustracja 4.

TOODLE - wrzeciona wysokoobrotowe - TOODLE Blue 131-90.

Ilustracja 4. Wrzeciono Toodle Blue typu 131-90.

Zastosowania i parametry obróbkowe

Obie linie wrzecion wysokoobrotowych Toodle Green i Blue dedykowane są do:

  • frezowania,
  • wiercenia,
  • fazowania,
  • grawerowania.

Zalecana szerokość warstwy skrawanej ae w zależności od średnicy freza od 0,01 do 0,18 mm, przy głębokości warstwy skrawanej od 0,1 do 2,5 mm.

Prezentowane wrzeciona wysokoobrotowe są stosowane wyłącznie w zakresie obróbki kształtującej i wykańczającej jako metoda umożliwiająca obróbkę szybkościową HSM/HSC. Obróbka wydajnościowa (HPM) nie stanowi obszaru aplikacyjnego dla tego typu wrzecion wysokoobrotowych.

Dokładność pozycjonowania i powtarzalność obrabiarki ma wpływ na dokładność obróbki w ramach UOPN. Zdolności technologiczne prezentowanych wrzecion wysokoobrotowych nie pozwalają na zastąpienie frezarskich centrów obrókowych CNC dedykowanych do obróbki szybkościowej HSM/HSC. Jednak w pewnym zakresie stanowią metodę zastępczą.

Narzędzia

Konstrukcja wrzecion przedstawionych powyżej wrzecion wysokoobrotowych powoduje, że jako narzędzia dedykowane są narzędzia pełnowęglikowe o średnicach części chwytowych 3, 4 i 6 mm.

Tego typu wrzeciona wysokoobrotowe znalazły zastosowania:

  • w przemyśle lotniczym,
  • w przemyśle samochodowym,
  • przy wytwarzaniu form i matryc,
  • w jubilerstwie,
  • w przemyśle na potrzeby militarne,
  • w przemyśle rolniczym,
  • w przemyśle kosmicznym.

Szczególnym obszarem zastosowania jest obróbka form i matryc. Wynika to ze stosunkowo niewielkich kosztów wdrożenia jak i obniżenia kosztów eksploatacyjnych poprzez poprawę bilansu energetycznego obróbki. Przy pewnych gabarytach przedmiotów obrabianych wykorzystywanie napędu głównego frezarskiego centrum obróbkowego CNC jest nieopłacalne ze względu na zapotrzebowanie mocy w trakcie obróbki. Jest to wyraźnie widoczne przy niewielkich, wręcz małych gabarytach przedmiotów obrabianych, przy obróbce, którą można określać niemal jako mikroobróbkę.

Źródła

 

About author

morek

Rocznik 1973. W 1993 skończyłem Technikum Elektryczne Nr 1. W 1998 roku Wydział Mechaniczny Technologiczny i Automatyzacji (obecnie WIP) PW. 1997-2000 konstruktor narzędzi skrawających w F.W.P. VIS S.A. 2004 - doktorat z technologii kół zębatych. Technologie wytwarzania i procesy technologiczne to moja pasja.

Related Articles

Leave a reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

YouTube

Kategorie

Nadchodzące wydarzenia

  1. EUROTOOL

    Listopad 28 - Listopad 30
  2. FASTENER POLAND

    Listopad 28 - Listopad 30