Χάρη στο πρόσφατα αναπτυγμένο εργαλείο κοπής της WFL Tooling Solutions, η ποιότητα της επιφάνειας των υποκοπών* σε μεγάλους στροφαλοφόρους άξονες μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά. Η πολύ λεία – σαν καθρέφτης – επιφάνεια μειώνει σημαντικά τις επόμενες κατεργασίες. Είτε πρόκειται για αποσβεστήρες κραδασμών για μηχανουργική κατεργασία χωρίς κραδασμούς, ρυθμιστικά στοιχεία για προκαθορισμένη ακρίβεια σε μικρομετρική κλίμακα ή κοπτικά πλακίδια με αιχμηρές ακμές σαν ξυράφι για μέγιστη ακρίβεια – ο νέος κοπτήρας φρεζαρίσματος WFL είναι χωρίς αμφιβολία πραγματικά εντυπωσιακός.
επιφάνειας κατά την κατεργασία στροφαλοφόρων αξόνων
Όταν πρόκειται για μηχανουργική κατεργασία μεγάλων στροφαλοφόρων αξόνων ντίζελ, που χρησιμοποιούνται σε πλοία και μηχανές παραγωγής ενέργειας, παράγεται μια υποκοπή για κάθε κομβίο αριστερά και δεξιά στο τέλος της διαμέτρου.
Αυτές οι υποκοπές έχουν σχήμα που είναι συγκεκριμένο για τον πελάτη ή τον τύπο του άξονα. Κάθε κατασκευαστής στροφαλοφόρου άξονα επομένως παράγει τις δικές του υποκοπές με βάση τον συγκεκριμένο τύπο. Αυτά αποκαλύπτουν το κομβίο στην ακτινική και αξονική διεύθυνση. Σε ένα από τα τρέχοντα τεμάχια δοκιμής, ο νέος κοπτήρας φινιρίσματος φρέζαρε μια υποκοπή με αξονικό βάθος 25 mm και ακτινικό βάθος 0,7 mm, για παράδειγμα. Ολόκληρη η υποκοπή μπορεί να παραχθεί σε ένα μόνο πάσο.
Τέτοιες υποκοπές στιλβώνονται συνήθως με το χέρι μετά την τελική λείανση του στροφαλοφόρου άξονα. Αυτή η χρονοβόρα διαδικασία είναι πολύ σημαντική καθώς οποιαδήποτε σημάδια εργαλείου μπορεί να οδηγήσουν σε θραύση λόγω εγκοπής του στροφαλοφόρου σε αυτό το σημείο. Ένας στροφαλοφόρος άξονας 9 κυλίνδρων έχει 18 τέτοιες υποκοπές που πρέπει να στιλβωθούν. Εάν το εργαλείο στίλβωσης γλιστρήσει, τότε, στη χειρότερη περίπτωση, ολόκληρος ο στροφαλοφόρος άξονας μπορεί να καταστραφεί εάν η διάμετρος έχει υποστεί ζημιά. Έτσι, τα σφάλματα εμφανίζονται κυρίως κατά τη διάρκεια των κατεργασιών χειρός. Όλοι οι κατασκευαστές στροφαλοφόρων αξόνων αναζητούν την καλύτερη δυνατή ποιότητα επιφάνειας και αξιόπιστη παραγωγή για τη μείωση της εργασίας στίλβωσης.
Αυτό είναι το κλειδί
Το 2020, η WFL Tooling Solutions δούλεψε εντατικά σε μια μέθοδο για ακριβέστερη κατεργασία των υποκοπών. Ο στόχος ήταν να κατασκευαστεί ένας κοπτήρας μορφής με σχεδίαση ακριβείας. Το αποτέλεσμα είναι ο κοπτήρας φρεζαρίσματος φινιρίσματος: ένα εξαιρετικά ακριβές εργαλείο που μπορεί να επιτύχει ποιότητα επιφάνειας <Ra0.4 και δεν αφήνει “σκαλάκια” στην περιοχή της ακτίνας. Τέτοιοι κοπτήρες φρεζαρίσματος έχουν συνήθως πολλά ένθετα πλακίδια για να καλύψουν ολόκληρη την μορφή, ωστόσο η μετάβαση μεταξύ των ένθετων πλακιδίων είναι αργότερα ορατή ως σημάδι στο προϊόν. Η WFL χρησιμοποιεί όμως πολύ μεγάλα ένθετα πλακίδια για το νέο κοπτήρα μορφής για να επιλύσει αυτό το πρόβλημα και να κατασκευάσει υποκοπές χωρίς αυλακώσεις.
Ο κοπτήρας μορφής έχει έναν πολύ μεγάλο, αποτελεσματικό αριθμό δοντιών για μεγάλες προώσεις και μικρούς χρόνους κατεργασίας, καθώς και μεγάλα, ξεχωριστά τροχισμένα πλακίδια. Για να επιτευχθεί όσο το δυνατόν λιγότερη δύναμη αντίδρασης, τροχίζονται αιχμηρά σαν ξυράφι, δημιουργώντας ένα εργαλείο που συνδυάζει τη μέγιστη ακρίβεια με τη μέγιστη αιχμηρότητα.
Τα εργαλεία για τη μηχανουργική κατεργασία των κομβίου του στροφαλοφόρου προεξέχουν πολύ λόγω του δυσμενούς περιγράμματος του στροφαλοφόρου άξονα. Οι τεχνικοί της WFL Tooling Solutions έχουν αναπτύξει ένα εξαιρετικά σταθερό εργαλείο για να ταιριάζει σε τέτοιους κοπτήρες μορφής, με την επιλογή να κάνουν λεπτορύθμιση της κυκλικότητας και της κυλινδρικότητας. Τα σχετικά σφάλματα πρέπει να αποφεύγονται γιατί μόνο τότε το εργαλείο δουλεύει στο υψηλότερο σημείο όπως οφείλει και όχι περιμετρικά.
Η WFL έχει επομένως εγκαταστήσει ένα στοιχείο ρύθμισης στο νέο κοπτήρα μορφής, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη ρύθμιση του εργαλείου στο μηχάνημα ακτινικά και αξονικά στην περιοχή μικρών (μm).
Επιπλέον, το εργαλείο διαθέτει επίσης αποσβεστήρες κραδασμών για την αποφυγή δημιουργίας δονήσεων κατά τη διάρκεια της μηχανουργικής κατεργασίας. Σε αντίθεση με άλλους σχεδιασμούς, οι αποσβεστήρες δεν βρίσκονται στο πίσω μέρος του εργαλείου, αλλά πολύ κοντά στις κοπτικές ακμές. Αυτή η ειδική τεχνογνωσία αποτρέπει αποτελεσματικά τους κραδασμούς.
Η απαιτητική κατεργασία στροφαλοφόρου άξονα απαιτεί κάτι περισσότερο από ένα τέλειο εργαλείο. Χρειάζεται επίσης τους αντίστοιχους κύκλους κατεργασίας της WFL για την κατεργασία των κομβίων του στροφαλοφόρου. Όταν ο κοπτήρας φρεζαρίσματος βυθίζεται και αποσύρεται, περνά από ένα πολύ κρίσιμο σημείο. Αυτή η περιοχή παρουσιάζει διαφορετικές συνθήκες κοπής από την υπόλοιπη κατεργασία. Τέτοιοι παράγοντες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για την αποφυγή σφαλμάτων. Το κατάλληλο λογισμικό και η πολυετής εμπειρία βοηθούν, μαζί με το εργαλείο, να επιτύχουν την απαιτούμενη ποιότητα. Η βελτιωμένη ποιότητα επιφάνειας και ο περιορισμός των επόμενων φάσεων κατεργασίας αποτελούν απόδειξη της επιτυχίας του νέου κοπτικού φρεζαρίσματος WFL.
Τα χαρακτηριστικά με μια ματιά:
Αποσβεστήρες κραδασμών κοντά στις κοπτικές για μηχανουργική κατεργασία χωρίς κραδασμούς – Μεγάλα, ξεχωριστά τροχισμένα ένθετα κοπτικά πλακίδια για μέγιστη ακρίβεια και ποιότητα επιφάνειας – Κοπτικές ακμές τροχισμένες σαν ξυράφι για ελαχιστοποίηση της δύναμης αντίδρασης -Υψηλός, αποτελεσματικός αριθμός δοντιών για μεγάλες προώσεις και μικρούς χρόνους κατεργασίας – Σταθερή συγκράτηση του εργαλείου
Ελάχιστη απόκλιση κυκλικότητας και κυλινδρικότητας του εργαλείου χάρη στην χειροκίνητη λεπτορύθμιση επί της μηχανής
Πακέτο κύκλων κατεργασίας WFL για στροφαλοφόρους άξονες.
*υποκοπές:
Ένας στροφαλοφόρος άξονας με υποκοπές (undercut crankshaft) είναι μια μορφή στροφαλοφόρου άξονα για κινητήρες εμβόλων, όπου το συνολικό μήκος του στροφαλοφόρου άξονα μειώνεται επικαλύπτοντας τα κύρια έδρανα του στροφαλοφόρου άξονα με τα έδρανα των διωστήρων (μπιελών).