Prelucrări moderne ale portfuzetelor

Scule

de Iscar Tools

Prelucrări moderne ale portfuzetelor

Criza globală financiară din perioada 2008-2010 a aruncat întreagă industrie auto într-una dintre cele mai grele recesiuni din istoria sa. Având în vedere că depăşim această criză, producătorii de automobile sunt în căutarea livrarilor cu termene cât mai scurte, determinate de cereri mari.

Milioane de componente trebuie să fie produse în scurt timp, deci productivitatea ridicată reprezintă soluţia în provocarea actuală cu care se confruntă această industrie. ISCAR s-a pregătit în acest sens, furnizând soluţiile adecvate eliminării timpilor morţi, ale scăderii ciclurilor de fabricaţie, ale diminuării costului prelucrării şi în final ale creşterii productivităţii.

Printre factorii care au contribuit la creşterea productivităţii se numără şi revoluţionara campanie 3P (Poduse Premium Productive) şi avantajele carburilor şi acoperirilor SUMOTEC - creaţii ale inovatorului Departament de Cercetare-Dezvoltare.

ISCAR a decis să împartă componentele auto în câteva subfamilii (aplicaţii) şi să dezvolte soluţii optime pentru prelucrarea lor. Una dintre aceste aplicaţii este prelucrarea portfuzetei. Portfuzeta este unul dintre cele mai complicate şi precise componente auto. La prelucrarea sa sunt necesare scule precise şi productive, pentru a realiza operaţiile într-un timp cât mai scurt, menţinând în acelaşi timp un cost cât mai redus al operaţiei. Portfuzetele au fost produse mai întâi din fontă şi oţel. Tendinţa actuală este ca aceste materiale să fie înlocuite cu aliaje de aluminiu. Aceasta face parte cu siguranţă din planul de optimizare al automobilelor, care include scăderea considerabilă a greutăţii acestora şi deci producerea unor modele din ce în ce mai economice. În plus, costurile de prelucrare ale portfuzetelor din aluminiu sunt sensibil mai reduse. Sigur că această opţiune nu este întotdeauna aplicabilă din considerente de proiectare, dar în ambele cazuri (portfuzete din aluminiu şi fontă) reducerile de cost pot fi realizate prin implementarea următoarelor metode:

1. Utilizarea sculelor combinate care elimină timpii auxiliari de schimbare a sculelor

Este metoda care aduce cele mai mari economii. Mai mult decât atât, majoritatea maşinilor CNC utilizate la prelucrarea portfuzetelor au magazii de scule limitate, astfel încât utilizarea sculelor combinate este în multe cazuri mai mult decât o recomandare.

2. Utilizarea sculelor FMR (Fast Metal Removal - aşchiere rapidă) care scurtează timpii de prelucrare aducând economii suplimentare

2.1 Prelucrarea cu avansuri ridicate:

Burghiele ISCAR SUMOCHAM, aşchiază cu avansuri mari, în multe cazuri chiar triple faţă de cele obişnuite din carbură monobloc. Burghiele convenţionale din carbură monobloc nu sunt capabile să elimine cantităţi mari de aşchii, deoarece carbura de wolfram (WC) nu poate prelua momente relativ mari, datorită proprietăţilor fizico-mecanice limitate. De aceea, se evită prelucrarea cu avansuri mari, care ar duce la distrugerea sculelor. Aceasta înseamnă că utilizatorul nu poate beneficia la maximum de performanţele maşinii-unelte şi este forţat să utilizeze regimuri reduse.

Prin comparaţie, corpul burghiului SUMOCHAM este realizat din oţel tenace, capabil să preia momente ridicate. Mai mult decât atât, burghiul din carbură monobloc are şi dezavantajul că, în cazul unei bătăi radiale crescute, se sparge foarte repede. Un corp realizat din oţel are proprietăţi mult mai ridicate de amortizare-preluare a deformărilor. Durabilitatea sculei din oţel este considerabil superioară celei din carbură monobloc.

Următoarele avantaje fac din sistemul ISCAR SUMOCHAM (figura 5) cea mai bună soluţie de găurire în domeniul portfuzetelor:

  • vârful interschimbabil, acoperit AlTiN poate realiza operaţia cu avansuri pe rotaţie crescute, în multe cazuri chiar cu 200% mai mari faţă de cele uzuale;

  • schimbarea capului burghiului se face extrem de uşor şi rapid, eliminând practic timpii auxiliari;

  • durabilitatea corpului este extrem de ridicată permiţând un număr mare de indexări;

  • integrarea uşoară a acestui tip de burghiu în ansamblul sculelor combinate.

2.2 Prelucrarea cu viteze ridicate

Spre exemplu, în cazul portfuzetelor din aliaj de aluminiu: sculele placate cu PCD sau acoperite DLC (Diamond Like Carbon) lucrează cu viteze mult superioare celor din carbura neacoperită.

Este adevărat, sculele sunt mult mai scumpe dar datorită vitezelor de aşchiere extrem de ridicate şi a durabilităţilor mari, se justifică pe deplin achiziţionarea lor, amortizarea investiţiei realizându-se extrem de rapid. Costul operaţiei scade considerabil utilizând aceste tipuri de scule.

2.3 Utilizarea sculelor moderne, echipate cu un număr mai ridicat de dinţi capabile să mărească avansurile şi să micşoreze timpii efectivi de prelucrare

Alezajul rulmentului se finisează utilizând bare de alezare, alezoare mono-dinte cu patine de ghidare sau scule de alezat cu două muchii aşchietoare reglabile.

Aceste metode sunt foarte sigure şi de aceea au fost introduse în tehnologie cu mult timp în urmă. Există o problemă însă: din cauza avansului limitat (prin utilizarea unei singure muchii aşchietoare sau maximum două) care nu depăşeşte 0.15-0.30 mm/rotaţie, această operaţie frânează întregul proces.

Pentru a mări viteza acestei operaţii de finisare producătorii de portfuzete au încercat să înlocuiască aceste scule, de acum clasice, cu alezoare multi-dinte cu plăcuţe brazate, care rezolvă problema timpului de ciclu.

Totuşi şi această metodă creează probleme. Alezoarele de acest tip, cu diametre mari, sunt scule scumpe, iar utilizatorii au ajuns la concluzia că durabilitatea nu este suficient de mare pentru a se justifica investiţia. În plus, alezoarele nu pot fi reascuţite, deoarece toleranţa alezajului de rulment este prea strânsă.

În cele din urmă, a fost realizată o nouă variantă, bazată pe vechea soluţie. Este vorba de un inel de alezare extensibil cu plăcuţe brazate. Această sculă lucrează extrem de rapid (de exmplu o gaură cu diametrul 90.0 H6 este alezată cu un inel cu 10 dinţi, cu un avans de 1mm/rotaţie). Uzura este compensată prin modificarea diametrului acţionând un şurub frontal cu cap conic. Acest mecanism de reglare a diametrului oferă posibilitatea realizării unor toleranţe strânse şi în multe cazuri ajută şi la extinderea durabilităţii. Inelul de alezare a devenit o sculă populară pentru prelucrarea alezajului rulmentului.

Chiar şi aşa, din cauza multor dezavantaje, acest concept nu reprezintă soluţia finală, vi le prezentăm mai jos:

  • dacă una dintre muchiile aşchietoare se deteriorează (fisuri, ciupiri) - şi aceasta se întâmplă de obicei din cauza calităţii slabe a semifabricatului sau din alte motive – substratul plăcuţei rămas fără acoperire în acea zonă este expus lipirilor de material aşchiat şi se formează muchia falsă. În final, suprafaţa de degajare se deteriorează catastrofal.

  • la reglarea diametrului, dinţii se deplasează neuniform şi astfel bătaia radială e greu de controlat. Din acest motiv, o parte a dinţilor prelucrează cu adâncime de aşchiere mai mare, ceea ce face ca uzura acestora să se producă mai repede.

  • odată ce intervine uzura catastrofală, inelul este trimis pentru recondiţionare. Această operaţie costă în general 65-70% din preţul unei scule noi. De asemenea, utilizatorul trebuie să ţină sub un control riguros stocul şi întreaga logistică de reascuţire, reacoperire etc. Toată această activitate complexă reclamă în final resurse suplimentare şi multor utilizatori această situaţie nu le surâde deloc.

Şi atunci, care este soluţia ideală pentru finisarea alezajului de rulment al portfuzetei?

Cu câţiva ani în urmă, specialiştii din Departamentul Cercetare – Dezvoltare ISCAR au dezvoltat o nouă idee, imediat adoptată de industria auto.

Aceasta sculă, pe atunci nouă, este un alezor deformabil, cu plăcuţe schimbabile. Fiecare plăcuţă poate fi reglată în mod independent, foarte precis, la diametrul solicitat, în numai câteva secunde. Aceste caracteristici dau posibilitatea alezorului să realizeze diametre cu toleranţe extrem de strânse şi să elimine bătaia radială, obţinându-se în final şi o durabilitate mult mărită a muchiei aşchietoare. Mai mult, plăcuţele tangenţiale utilizate, robuste, aduc următoarele avantaje suplimentare:

  • fiecare plăcuţă are 4 muchii aşchietoare;

  • reascuţirea şi reacoperirea nu mai sunt necesare;

  • în multe cazuri, maşinile-unelte utilizate la prelucrarea portfuzetelor au două axe active şi de aceea, pentru această operatie, ISCAR poate pune la dispoziţie şi o a doua sculă, cu aşchiere ,,pe stânga". Astfel, mai pot fi utilizate încă 4 muchii active ale plăcuţei tangenţiale (cele ,,pe stânga") şi deci, în total, 8 muchii aşchietoare pe fiecare plăcuţă. În final, soluţia utilizată devine şi mai economică;

  • calitatea carburii poate fi lesne înlocuită la nevoie, în funcţie de materialul prelucrat, lucru practic imposibil de realizat în cazul alezoarelor cu plăcuţe brazate. (fig. 6)

3. Utilizarea sculelor la care, pentru înlocuirea plăcuţelor, nu este necesară demontarea corpului-suport din dispozitivul de prindere

Această soluţie oferă avantajul major al repunerii rapide a sculei în prelucrare, ceea ce economiseşte timp şi, în final, bani. (fig. 7, 8, 9)

Soluţiile inovatoare ISCAR, care includ sculele şi metodele amintite anterior, garantează fabricanţilor de automobile succesul prelucrărilor.

Figura 1 – Frezare şi tarodare

Figura 2 - Lamare şi şanfrenare, urmate de alezări de ebos şi finitie. Toate aceste operaţii sunt realizate de o singură sculă.

Figura 3 - Freză disc de debitare, combinată cu burghiu prevăzut cu două plăcuţe de lamare

Figura 4 - Freze canelare

Figura 6 – Sistemul de alezare ISCAR utilizat la finisarea alezajului de rulment, combinat cu o sculă tip MULTI-MASTER (pentru debavurare)

 

 



Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord