A nagyoló marás attól válik hatékonnyá, hogy megfelelő mennyiségű anyag kerül eltávolításra biztonságos és környezetre ártalmatlan körülmények között. Ebben a cikkben két módszert vizsgálunk. Az egyik, amikor kis Z irányú fogásmélységben, a szerszám teljes szélességével dolgozunk, a másik, amikor nagy Z fogásmélységgel kicsi oldalfogással munkálunk meg. Megnézzük miként működnek, és mik az előnyei vagy a hátrányai ezen eljárásoknak.
A nagyoló marás optimalizálása
A hagyományosnak mondható módszer a horony marás jellegű eljárás. Ennek során kis ap fogásmélység és maximális ae, azaz oldal fogás mellett történik a marás. Programozás szempontjából ez semmi extrát nem igényel, a gép mellett, a minimális tudással abszolválható a művelet.
Ezzel szemben a nagyelőtolású eljárás esetén az a fontos, hogy a leválasztott forgács vastagsága állandó legyen. Ez egyben a szerszám állandó és kiegyensúlyozott terhelését is jelenti. Az oldalirányú fogásvétel kicsi, és vastagodó forgács kerül leválasztásra. A szerszámpálya egy végtelen spirál, így vagy kiváló dialóg, vagy CAM szoftverre van szükség a megírásához.
A HAIMER szerszámok rendkívül sokoldalúak, a nagy előtolású, illetve horony jellegű megmunkálásokon túl akár fúrómozgásra is képesek, vagy rendkívül meredek rampoló mozgásra.
A hagyományosnak nevezett irány vs. nagyelőtolású marás
Az összehasonlításnak azonos horonyszélesség mellett van értelme. Illetve más a kép akkor is, ha gyengén ötvözött szerkezeti acélban történik a megmunkálás.
Amikor a Z irányú fogás, azaz az ap kicsi, az ae pedig 100%, akkor stabil körülményekre van szükség. Ez jelenti egyrészt a munkadarab rögzítésének megfelelőségét, illetve a szerszámbefogás stabilitását is. Jellemző az is, hogy nagy hőfejlődéssel jár, ezért valamivel alacsonyabb vágósebesség használata indokolt.
Általában ez a módszer rövidebb főidőt eredményez, de ez nem törvényszerű. Az viszont biztos, hogy az eljárás teljesítmény igénye nagyobb, illetve az ébredő sugár irányú erők nagyobbak. Éppen ebből adódóan előfordulhat a szerszám elhajlása, vagy remegése, ami a felületen jól látszik és a geometriában is mérhető. Mivel a Z mélység az esetek többségében csak több lépésben érhető el, a műveletet eltérő Z koordinátákon ismételni kell.
Mi történik keményebb anyag megmunkálása esetén?
A bal oldali képen horonymarás történik. Jellemzően nagy hőmérséklet keletkezik. Amennyiben a szerszám hűtést kap, hősokkot is, ami az élek kirepedezéséhez vezet. Ez előbb utóbb töréssel végződik. Amennyiben a szerszám nem reped ki, csupán a nagy hőmérséklet és az anyagleválasztás terhelik, előbb utóbb megkopik. A szükséges erők növekednek, és az orsó terhelése is. Ahogy az él tompul, egyre inkább “túrja” az anyagot vágás helyett. Ezzel együtt rosszabb felületet és helytelen méretet visz.
Ráadásul a szerszám első néhány mm-re kopik el, relatív hamar.
Ezzel szemben a jobb oldalon látható nagyelőtolású eljárás során mivel kicsi az oldalfogás, állandó a terhelés a hőfejlődés jelentősen alacsonyabb. Ebből adódóan az alkalmazott vágósebesség lehet magasabb, ezzel együtt pedig az előtolás is. A szerszám vágóéle teljes hosszában terhelve van, ahogy fizetve is lett.
A nagy Ap, azaz fogásmélység, illetve a teljes egészében kontrollált forgácsvastagság alkalmazásával nem csak a vágóerők szabályozhatók, de az egész forgácsolási folyamat stabilitása kézben tarthatóvá válik. Alacsony vágóerők és nagy tengelyirányú mélység mellett, stabilabb körülmények közt hatékony forgácsolás végezhető.
Az alacsony Ae és az optimalizált szerszámpályák nagyobb előtolást tesznek lehetővé, természetesen magasabb vágósebesség mellett. Ez pedig jó hatással van a szerszám élettartamára.
Hol érdemes használni nagy előtolású marást:
- ▶ zsebmaráskor
- ▶ mélyen fekvő alaksajátosságok megmunkálásakor
- ▶ kemény anyagok marásakor
- ▶ hőálló ötvözetek megmunkálásánál
A módszer további előnye, hogy kis átmérőjű szerszámokkal is hatékony nagyolási módszer érhető el. Ez a felhasználónak kisebb szerszám költséget jelent.
A kisebb teljesítmény igény pedig azt is jelenti, hogy egy kisebb gépen is alkalmazható hatékony nagyoló eljárás.
Kizárólag a marási főidő összehasonlítása esetén nem egyértelmű, hogy melyik módszer a hatékonyabb. Azonban ha a hatékonysági vizsgálatba a szerszám költségeit, a kopott szerszámok cseréjének és bemérésének időjéti és a gépet ért terhelést is belevesszük, a nagy előtolási módszer előtérbe kerül.
Természetesen hatalmas gépeken, nagy munkadarabokon a nagy előtolású vagy „high feed” módszer alkalmazhatósága erősen kérdőjeles. De itt nem is indokolt.
Kisebb méretű, kevésbé stabil megmunkáló központokon azonban egyértelműen ez a preferált módszer.
Szerző: GépészPresszó
