NIKON XT H 225 ST 2x
mai 10, 2021
Tăierea profilelor cu laser
mai 15, 2021

 

Noi modalităţi de prelucrare a transmisiilor

Soluţiile dintr-o singură sursă asigură reduceri de costuri pentru producători


 

Definiţia nebuniei este să repeţi aceeaşi acţiune şi să te aştepţi la rezultate mai bune. Aceasta se poate aplica şi în cazul prelucrării componentelor pentru roţi dinţate, în jurul cărora peisajul se schimbă şi cererea de reducere a costurilor este foarte mare. În acest articol, Harish Maniyoor, Manager global de produs pentru industria construcţiilor de maşini la specialistul în maşini-unelte, Sandvik Coromant, explică modul în care trei noi modalităţi de prelucrare a transmisiilor îi pot ajuta pe producători să îndeplinească mai mult cu mai puţin.
Atelierele mecanice s-au confruntat cu scenarii variate de cerere mare şi mică în timpul pandemiei de COVID-19. Cu toate acestea, indiferent de circumstanţele acestora, reducerea costurilor rămâne o prioritate.

Să analizăm cazul prelucrării roţilor dinţate. Producătorii îşi doresc mai multă flexibilitate în prelucrarea roţilor dinţate, dar acest lucru nu este simplu de obţinut reducând totodată costurile. În mod tradiţional, proiectele care implicau prelucrarea roţilor dinţate depindeau de maşini şi de procese speciale, în special în cazul producţiei în masă. Acest lucru înseamnă limitări — şi adesea costuri mai mari — în procesul de producţie.

Trei noi modalităţi de prelucrare a transmisiilor fac posibilă depăşirea acestor limitări. Mai mult, aceste avantaje trec dincolo de industria construcţiilor de maşini, în domenii precum ingineria generală, energia eoliană, industria aerospaţială şi chiar robotica.

Mortezarea cu cuţit-roată

Mortezarea cu cuţit-roată este o tehnică de aşchiere rotativă în care scula se angrenează în roata dinţată care este produsă. Procesul de aşchiere continuă permite ca întreaga prelucrare să fie efectuată într-o singură configuraţie. În esenţă, aceasta combină frezarea cu freză-melc şi mortezarea, iar unghiul de intersectare dintre sculă şi axa roţii dinţate, precum şi viteza de rotaţie, sunt decisive pentru productivitate.

Mortezarea cu cuţit-roată se foloseşte de mai mult de 30 de ani — aşa că, de ce o aduc în discuţie într-un articol despre modalităţi noi de prelucrare a transmisiilor? Deoarece contextul prelucrării se schimbă în moduri care vor afecta o varietate de sectoare — inclusiv prelucrarea transmisiilor pentru vehiculele electrice (VE). Permiteţi-mi să explic.

Vehiculele electrice

Perspectiva convenţională era că VE nu necesită roţi dinţate sau transmisii multiple. Dar această perspectivă s-a schimbat, iar companii precum Tesla şi Porsche introduc VE cu roţi dinţate multiple. Motoarele electrice ating niveluri mult mai ridicate de rotaţii pe minut (rot/min) decât maşinile convenţionale — 20.000 de rot/min la motoarele electrice faţă de doar 4.000 până la 6.000 de rot/min la motoarele convenţionale cu combustie. Prin urmare, este nevoie de un reductor pentru a reduce aceste turaţii la un nivel care poate fi gestionat.

Aceste transmisii pentru VE trebuie să fie şi durabile pentru a rezista la turaţii mai ridicate şi, prin urmare, sunt mai dificil de prelucrat. Mai puţin evident este faptul că, atunci când produc aceste piese, producătorii trebuie să se concentreze pe viteza de îndepărtare a metalului, care exprimă viteza de prelucrare a piesei de prelucrat.

O altă cerinţă majoră pentru transmisiile pentru VE este zgomotul mai redus de la cutia de viteze, din moment ce nu există zgomot de la motor. Aceasta înseamnă producerea unor componente cu toleranţe mai stricte şi presupune o prelucrare mai dificilă.

SAC304 – Noi modalităţi de prelucrare – 2: Mortezarea cu cuţit-roată, cu scule precum freza amovibilă pentru mortezare cu cuţit-roată CoroMill® 180, permite ca întregul proces de prelucrare să fie efectuat într-o singură configuraţie.

Aşa că, întrebarea pentru atelierele mecanice ar trebui să fie: vă doriţi productivitate rapidă sau altceva? Acest gen de viteză nu poate depinde de procese tradiţionale de producere a transmisiilor. În schimb, mortezarea cu cuţit-roată face posibilă prelucrarea întregii componente într-o maşină cu operaţii multiple sau într-un centru de prelucrare, cu o singură configuraţie.

Acest lucru scurtează timpul de producţie, îmbunătăţeşte calitatea şi reduce costurile de manipulare şi logistică.

Avantajele mortezării cu cuţit-roată au fost dovedite atunci când un client important din industria construcţiilor de maşini din Suedia i-a solicitat companiei Sandvik Coromant să-i furnizeze o soluţie de prelucrare a componentelor.

În colaborare cu echipa de dezvoltare a construcţiilor de maşini a clientului, proiectul a demonstrat că mortezarea cu cuţit-roată este posibilă cu două maşini cu 5 axe, folosind freza amovibilă pentru mortezare cu cuţit-roată CoroMill® 180 de la Sandvik Coromant. CoroMill 180 a fost concepută pentru roţi dinţate cu putere mare şi producerea de caneluri.

Clientul a obţinut un timp de ciclu mai bun decât cel preconizat. Clientul solicitase ca acesta să se încadreze într-un interval de 14 minute per componentă şi a obţinut un timp de ciclu de mai puţin de 1 minut per componentă.

Industria aerospaţială

Avantajele mortezării cu cuţit-roată nu se limitează la industria construcţiilor de maşini, ci se extind şi în alte sectoare, inclusiv ingineria generală, turbinele eoliene, industria aerospaţială şi robotica.

Industria aerospaţială în special prioritizează reducerea costurilor. S-au făcut multe reportaje despre efectele pandemiei de COVID-19 asupra industriei, Airbus indicând că ratele producţiei sale de aeronave au scăzut cu 30%.

La fel ca în cazul VE, motoarele din industria aerospaţială sunt actualizate pentru performanţe şi eficienţă superioare, astfel că vom observa o evoluţie în producerea acestora. Flexibilitatea mortezării cu cuţit-roată are multe de oferit în acest domeniu, cum ar fi capacitatea de a prelucra aproape de colţuri, permiţând o mai mare libertate în designul componentelor. Întrucât componentele din industria aerospaţială sunt fabricate din materiale mai dure, acest lucru poate necesita plăcuţe mai dure.

Acest lucru include lansarea unei perechi noi de calităţi de plăcuţă din carbură ISO P pentru strunjirea oţelului, GC4415 şi GC4425 pentru a-şi completa gama. Numele lor se aplică domeniilor de aplicare ISO P15 şi P25, care se referă la cerinţele impuse de diferite condiţii de lucru asupra parametrilor de prelucrare. Fiecare dintre acestea a fost concepută pentru a asigura rezistenţă la uzură, rezistenţă la căldură şi tenacitate îmbunătăţite.

Plăcuţele conţin tehnologie Inveio® din a doua generaţie, o orientare unidirecţională a cristalelor din stratul de acoperire din alumină. Fiecare cristal este orientat în aceeaşi direcţie — acest lucru poate fi observat la nivel microscopic — ceea ce creează o barieră puternică în zona de aşchiere, conferind plăcuţei o şi mai mare rezistenţă la uzură şi durabilitate prelungită a sculei.

La fel ca mortezarea cu cuţit-roată, plăcuţele precum GC4415 şi GC4425 pot asigura o uzură predictibilă — şi, prin urmare, îmbunătăţesc utilizarea maşinii şi economiile în materie de costuri. Din nou, avantajele trec dincolo de industria construcţiilor de maşini, în domenii precum ingineria generală, energia eoliană, industria aerospaţială, robotica— de fapt, orice aplicaţie în care este nevoie de componente pentru roţi dinţate.

Indiferent de sector, avantajele reale sunt îmbunătăţirea vitezelor de îndepărtare a metalului, posibilitatea de a prelucra componente cu o singură maşină într-o singură configuraţie şi sporirea duratei de viaţă utilă a maşinii. Potrivit concluziilor obţinute de Sandvik Coromant, o creştere de 20% a duratei de viaţă utilă a maşinii poate genera o marjă a profitului brut cu 10% mai mare.

Randament maximizat

Obţinerea acestor avantaje necesită mai mult decât utilizarea unor scule precum CoroMill 180. Este nevoie şi de un etos mai cuprinzător. Aici intervine PrimeTurning.

Metodologia PrimeTurning se bazează pe pătrunderea sculei în componentă de la mandrină şi eliminarea materialului pe măsură ce aceasta se deplasează spre capătul componentei — din nou, prioritizând atât de importantele viteze de îndepărtare a metalului. Acest lucru favorizează unghiuri de atac mai mici, unghiuri de avans mai mari şi parametri de aşchiere mai mari. Mai mult, prelucrarea convenţională poate fi efectuată cu aceleaşi scule, astfel că atelierele mecanice pot alterna procesele tradiţionale sau noi.

Noi considerăm că anumite aplicaţii ar putea constata creşteri ale productivităţii de peste 50% cu PrimeTurning. Aceasta a ajutat software-ul nostru CoroPlus® Tool Path, care furnizează coduri şi tehnici de programare, să configureze parametri şi variabile care cresc la maximum randamentul.

Indiferent dacă veţi găsi răspunsul în mortezarea cu cuţit-roată, noile plăcuţe din carbură sau PrimeTurning, aceste noi modalităţi de prelucrare pot aduce îmbunătăţiri proceselor producătorilor şi, cel mai important, profiturilor acestora.

Folosind aceste metode, atelierele mecanice pot să abandoneze obiceiul de a face mereu acelaşi lucru şi să se asigure că într-adevăr se merită să plătească preţul schimbării.

SAC304 – Noi modalităţi de prelucrare – 1: Transmisiile pentru vehiculele electrice (VE) trebuie să fie durabile pentru a rezista la turaţii mai ridicate şi, prin urmare, sunt mai dificil de prelucrat.