Nowoczesna obróbka skrawaniem niesie za sobą coraz większe wymagania dotyczące narzędzi. Jednym z bardzo powszechnych rozwiązań jest wykorzystywanie narzędzi wielozadaniowych, czyli takich, które mogą być stosowane do wielu odmian lub nawet rodzajów skrawania. System narzędziowy jak narzędzia wielozadaniowe dla obrabiarek wielozadaniowych musi być w stanie przekazywać odpowiednie momenty, oraz przenosić wysokie prędkości obrotowe wrzecion, a także mieć dużą wytrzymałość na zginanie i precyzyjne złącze dla zapewnienia dokładności i powtarzalności zarówno przy pomiarach na maszynie, jak i w ustawianiu poza obrabiarką.
Dla obróbki na obrabiarkach wielozadaniowych opracowano narzędzia oferujące:
– dostępność, stabilność i podwyższoną produktywność,
– krótszy czas wymiany narzędzia,
– oszczędność gniazd w magazynie narzędzi,
– redukcję kosztów – jedno narzędzie zastępuje wiele narzędzi.
Rozszerzone możliwości obróbkowe narzędzi wielozadaniowych, w porównaniu z narzędziami jednozadaniowymi, mogą przyczynić się do tego, że zamiast oddzielnych operacji prowadzonych na dwóch obrabiarkach, można tak powiększyć i skoncentrować liczbę zabiegów na jednej obrabiarce, że stanie się możliwe obrobienie przedmiotu w jednej operacji.
Przykłady zastosowań narzędzi wielozadaniowych
1) Wiertło Gwintownik Pogłębiacz
2) Frez trzpieniowy składany umożliwiający wiercenie otworów
3) Nóż to toczenia i przecinania
4) Wieloostrzowa głowica
5) Wiertłorozwiertak
Mniejsza liczba narzędzi koniecznych do wykonania zadania obróbkowego, która wynika z zastosowania narzędzi wielozadaniowych, może przyczynić się do:
– ograniczenia kosztów narzędziowych,
– krótszego czasu przygotowania zestawu narzędzi do wykonania zadania obróbkowego (pobranie i zdanie części składowych narzędzi z i do magazynu, montaż, ustawianie, mierzenie, określanie i wprowadzanie korekcji do układu sterowania, transport itp.),
– krótszego czasu przezbrajania obrabiarki,
– możliwości skrócenia czasów pomocniczych, związanych z mniejszą liczbą zmian pozycji głowicy narzędziowej podczas wykonywania operacji, a każda taka zmiana wymaga: odjazdu narzędzia od przedmiotu na bezpieczną odległość, zmiany pozycji głowicy narzędziowej, pozycjonowania głowicy, ponownego dojazdu do przedmiotu.
Rozszerzone możliwości obróbkowe narzędzi wielozadaniowych, w porównaniu z narzędziami jednozadaniowymi, mogą przyczynić się do tego, że zamiast oddzielnych operacji prowadzonych na dwóch obrabiarkach, można tak powiększyć i skoncentrować liczbę zabiegów na jednej obrabiarce, że stanie się możliwe obrobienie przedmiotu w jednej operacji.
Zużycie ostrzy narzędzi wielozadaniowych
Poszczególne krawędzie skrawające narzędzi wielozadaniowych mogą się zużywać z różną intensywnością. Wynika to z dwóch zasadniczych powodów:
– różne warunki skrawania na poszczególnych krawędziach,
– różnice w czasach skrawania poszczególnymi krawędziami skrawającymi.
Narzędzie wielozadaniowe musi być wymienione na nowe lub muszą być mu przywrócone właściwości skrawne, jeśli któraś z dowolnych jego krawędzi osiągnie lub przekroczy kryterium stępienia, i to niezależnie od tego, w jakim stopniu są zużyte pozostałe ostrza skrawające.
Można wyodrębnić kilka wariantów zużywania się narzędzi wielozadaniowych.
A – w którym warunki skrawania podczas wykonywania każdego z zadań oddziałują odrębnie na zużycie tylko tej krawędzi ostrza, która to zadanie wykonuje (np. L1 lub L2).
B1 – przedstawia sytuację, w której zużywa się jednocześnie wiele krawędzi. Jednak zużycie wspólnie używanych części ostrza (strefa C) nie jest dominujące i kryterium stępienia osiągnięte zostaje poza tą strefą.
B2 – dotyczy sytuacji podobnej do przedstawionej w wariancie drugim, z tym że obejmuje on takie przypadki, w których zużycie wspólnie używanej części krawędzi skrawającej (strefa C) jest dominujące i decyduje o uznaniu całego narzędzia za stępione.
Jeśli brak jest dostatecznych danych lub możliwości optymalizowania parametrów skrawania dla narzędzi wielozadaniowych, należy starać się dobierać zalecane parametry skrawania podobnie jak to się dzieje samoczynnie w zaproponowanej procedurze optymalizacyjnej. A więc dla krawędzi najbardziej obciążonych należy dobrać zalecane parametry skrawania, np. wartości katalogowe podawane przez producentów narzędzi, a dla krawędzi mniej obciążonych parametry skrawania zwiększyć tak aby osiągnąć kryterium stępienia jednocześnie dla wszystkich krawędzi roboczych narzędzia wielozadaniowego.
W kolejnych artykułach opisaliśmy:
– Parametry skrawania i ich dobór
– Obróbka skrawaniem stali nierdzewnej – na czym polega, jakie narzędzia?
– Jakie chłodziwo do obróbki skrawaniem?
