Hallgassa meg a Sandvik Coromant új Y tengelyes esztergálásának kifejlesztése mögött álló mérnököt!
Thomas Edison feltalálónak gyakran tulajdonítják a híres idézetet, miszerint „a zsenialitás 1% inspiráció és 99% izzadás”. Valójában sokan azt állítják, hogy Kate Sanborn írónőnek kellene köszönetet mondanunk a bölcs szavakért. A szerzőtől függetlenül, sok feltaláló érzi úgy, hogy az innováció ritkán történik egy villanásnyi idő alatt. Per-Anders Stjernstedt, a fémforgácsolási szakértő Sandvik Coromant vezető mérnöke, nagyon jól tudja, hogy az innováció szeretetből fakadó munka. Ebben a cikkben a Sandvik Coromant legújabb esztergálási innovációját ismerteti.
Mint minden feltaláló, a Sandvik Coromant is egy megoldandó kihívással indult. Hogyan lehet a szerszámozás révén kezelni a késedelmeket, csökkenteni az állásidőt és támogatni a gyorsabb gyártást? A Senseye szoftvercég True Cost Of Downtime 2022 (Az állásidő valódi költsége 2022) jelentéséből kiderül, hogy a nem tervezett állásidő ma legalább 50%-kal többe kerül a gyártóknak, mint a 2019 és 2020 közötti időszakban. Ugyanez a jelentés azt állítja, hogy a Fortune Global 500 ipari vállalatainak 2023-ban a nem tervezett leállások csaknem 1,5 billió dollárjába fognak kerülni, ami bevételeik 11%-ának felel meg.
A szerszámcserére fordított idő csökkentése, a folyamatstabilitás és a szerszámkopás javítása érdekében a gyártóknak szükségük volt arra, hogy egyetlen szerszámmal több alakzatot is megmunkálhassanak. Ebben rejlik az Y-tengelyes esztergálás létjogosultsága. Vizsgáljuk meg, hogyan működik.
Esztergálási szögek
Először is hasznos, ha a belépési szögekre gondolunk. A forgácsolóél és az előtolás iránya közötti helyes szög megválasztása létfontosságú a sikeres esztergáláshoz, mivel befolyásolja a forgácsképződést, a forgácsolóerők irányát és a forgácsolóél forgácsolóhosszát. A szükségesnél nagyobb szög gyenge forgácsolóéllel jár. A túl kicsi szög nagy előtolási sebességnél a szerszám súrlódását okozhatja, ami végső soron töréshez vezethet.
2017-ben a Sandvik Coromant kifejlesztette a PrimeTurning™ megoldást, egy esztergálási koncepciót, amely lehetővé teszi az „összirányú esztergálást” a nagyobb megmunkálási rugalmasság érdekében. A PrimeTurning™ azon alapul, hogy a szerszám a tokmánynál lép be az alkatrészbe, és az alkatrész vége felé haladva távolítja el az anyagot, és lehetővé teszi a kis belépési szög, valamint a nagyobb bekezdési szög alkalmazását és a nagyobb forgácsolási paraméterekkel való megmunkálást.
A PrimeTurning™ önmagában is innovatív eredmény az esztergálásban. A forgácskezeléssel elért termelékenységnövekedés mellett azonban a csapat azt is szerette volna elérni, hogy a gyártók bonyolultabb és innovatívabb formák megmunkálásában is segítséget kapjanak. A PrimeTurning™ az Y-tengelyes esztergálás kifejlesztéséhez vezető számos építőelem egyike volt.
Belépés az Y-nál
Hogyan működik az Y-tengelyes esztergálás? Ahogy a neve is mutatja, az új módszer kihasználja az Y tengelyt és mindhárom tengelyt egyszerre használja a megmunkálás során. A szerszám a saját közepe körül forog, a megmunkáláshoz a lapkát az Y-Z síkban helyezik el, és a maróorsó tengelye interpolál az esztergálás során. Így egyetlen szerszámmal bonyolult formák is megmunkálhatók.
Az Y-tengelyes esztergálás számos előnnyel jár. Mivel egyetlen szerszámmal több alakzatot is megmunkálhat, csökken a ciklusidő. Mivel nincs szükség szerszámcserére, minimálisra csökken a „vezérlőpontok” vagy a szomszédos megmunkált felületek közötti egyenetlenségek kialakulásának kockázata.A fő forgácsolóerők a géporsóba irányulnak, ami javítja a stabilitást és csökkenti a rezgések kockázatát. A felületi minőség javítása érdekében a wiper lapkákat olyan wiper éllel tervezték, amely ott helyezkedik el, ahol az egyenes él találkozik a sarokrádiusszal.
A módszer segít a forgácsvastagság állandó értéken tartásában, akár állandó fogásmélységgel esztergál, akár kontúrokat esztergál a munkadarabon. Mivel a forgácsok szélessége nem változik, az elakadásuk kockázata jelentősen csökken. Ez nem csak megbízhatóbb megmunkálási műveleteket tesz lehetővé, de a tudat, hogy az esztergálás balesetmentesen történhet lehetővé teheti a gyártók számára, hogy eltávolodjanak a gépeiktől és felügyelet nélkül működtessék azokat.
Ismerje meg Per-Anderst
Per-Anders a Sandvik Coromant vezető mérnöke, és munkahelye a svédországi Gävle-ben található. Per-Anders több mint egy évtizede dolgozik a vállalatnál, és számos innováció kifejlesztésében vett részt. Eddig az egyik legbüszkébb pillanata az Y-tengelyes esztergálás kifejlesztése volt.
„Az elmúlt öt évben öt világszerte elismert szabadalmat fejlesztettem ki, és tavaly tizenkét innovációs bejelentést tettem. De az Y tengely volt a karrierem igazi csúcspontja” – mondta. Szeretem azt hinni, hogy mindig is feltaláló voltam. Fiatalabb koromban mindig pusztítást végeztem apám garázsában, és szenvedélyből született projektek egész sorával kísérleteztem. Voltak szörfdeszkák, motorkerékpár-vázak és szerelvények, és amikor kölcsön akartam kérni a szüleim fényképezőgép-felszerelését búvárkodáshoz, én magam építettem a víz alatti házakat, hogy le tudjam filmezni az expedícióimat.
„Ezen alkotói szellem ellenére egyik mérnöki sikerem sem egyik napról a másikra történt. Az Y-tengelyes esztergálás esetében a csapat és én egy hatéves kutatási és fejlesztési cikluson mentünk keresztül, mielőtt elértük a nagy áttörést.”
A jövő megalkotása
Az Y-tengelyes esztergálás kifejlesztése szeretetből fakadó munka volt. „Amikor a csapat elindult, olyan ötletünk volt, amelyet a piac még nem látott. Időbe telt, amíg bebizonyosodott, hogy ambícióink megvalósíthatók, de számos belső tesztelés után máris 51%-os ciklusidő-csökkenést tapasztaltunk az Y-tengelyes esztergálással a konkurens módszerekhez képest” – árulta el Stjernstedt.
Az Y-tengelyes esztergálás kiegészítésére a Sandvik Coromant kifejlesztette a CoroTurn® Prime egy új változatát is, amely alkalmas tengelyek, karimák és aláesztergálásokkal rendelkező alkatrészek megmunkálására, valamint a CoroPlex® YT ikerszerszámot, amely 60–90⁰-os belépési szögben használható a legjobban a termelékenyebb megmunkálás érdekében.
Stjernstedt a pályafutásáról mesélve elmondta: „Azt tanácsolom mindenkinek, akinek nagy ötlete van – csak vágjon bele. Ha észrevett egy kihívást megoldás nélkül, akkor már félúton jár. Szerencsés vagyok, hogy a Sandvik Coromant megadja nekem a szabadságot, hogy kísérletezzek és tanuljak munka közben. A mérnöki munkához nem csak az új termékek kifejlesztésével kapcsolatos műszaki ismeretekre van szükség. Kreatív gondolkodónak, problémamegoldónak kell lenni, és nem kell félni a status quo megkérdőjelezésétől.”
Nem számít, ki mondta , hogy „a zsenialitás 1% inspiráció és 99% izzadtság”, nem tévedett. Az új megoldások kifejlesztéséhez szükséges technikai készségek és képességek megléte létfontosságú, de a találmányok nagy része kemény munka eredménye. Per-Anders és csapata nem járt volna sikerrel elhivatottság, türelem és az esztergálás újraértelmezése melletti elkötelezettség nélkül.
Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
