Wpis z mikrobloga

Jak zapowiadałem przedwczoraj, prezentuję wam porównanie dwóch złączy narzędziowych.

Słowem wstępu: napisałem pracę inżynierską porównującą frezarskie złącze 3Lock ze standardowym złączem SK. Wykonaliśmy trochę badań z promotorem na uczelnianej obrabiarce a potem naskrobałem coś o tym i złożyłem toto w dziekanacie jako praca inżynierska pod tytułem: „Ocena efektywności stosowania różnych połączeń narzędzi skrawających z obrabiarką”.

Jeśli wiesz co to złącze i jak wygląda 3Lock, przejdź do miejsca oznaczonego gwiazdkami.

A jeśli nie wiesz...
...złącze (adapter) pełni rolę połączenia między narzędziem a obrabiarką. Standardowo, od lat stosuje się złącze ze stożkiem o zbieżności 7:24 (SK). Zasada mocowania i złącze widać na rysunku niżej,a mocowanie takiego złącza odbywa się mniej więcej tak jak pokazuje początek tego filmu.

Z tym oto złączem SK nie było problemu do całkiem niedawna, kiedy to zaczęła rozwijać się m.in. obróbka z wysokimi prędkościami i okazało się, że SK nie radzi sobie z siłami wywołanymi wydajną obróbką. Wynika to z braku kontaktu między kołnierzem złącza a czołem wrzeciona obrabiarki. Pic related.

Klik

Jak tak sobie pomyśleć, to uzyskanie takiego kontaktu czołowego wcale nie jest takie proste. Jednym ze sposobów jest wprowadzenie odkształcalnego elementu, tak, aby po zamocowaniu złącza, kołnierz elegancko przylegał do wrzeciona. No i w tym momencie przechodzimy do złącza 3Lock, w którym powierzchnia stożka jest odkształcalna. Pod względem budowy, złącze to jest tożsame ze standardowym SK, więc nie trzeba modyfikować narzędzi czy obrabiarki aby móc go używać. Poniżej obrazek z mocowaniem 3Lock aby uniknąć ściany tekstu. Różowa powierzchnia odkształca się, a czerwony, dokładnie wymiarowany pierścień zapewnia kontakt.

Klik

I przechodzimy teraz do mojej pracy w której sprawdziłem czy używanie 3Lock prowadzi do uzyskania lepszych efektów od SK.

***************

Krótko o metodyce badań. Dla obu złącz zastosowano frez palcowy (frezowanie obwodowe) i głowicę frezarską (frezowanie czołowe). Badania prowadzono przy stałej prędkości i głębokości skrawania a zmiennym posuwie. Zbadano: sztywność statyczną złączy, zdolności tłumiące, siłę skrawania i strukturę powierzchni po frezowaniu przy użyciu obu złączy.

***************

I od tej struktury zacznę. Wszak wydaje się być najistotniejsza. Kolorem niebieskim na wykresach będzie opisywane złącze SK a taką pomarańczką 3Lock. Niech więc przemówią wykresy.

Klik

a tu porównanie wszystkich parametrów dla wybranego posuwu:

Klik

Jak widać, SGP wygląda korzystniej przy użyciu 3Lock, nie ma co się rozwodzić. A poniżej, wyniki sztywności statycznej.

Klik

No i trochę klops. Okazuje się, że nie tak dawno opracowany 3Lock ma niższą sztywność od starego, poczciwego SK. Prawdopodobnie to przez ten odkształcalny stożek 3Locka. Dzięki niemu złącze powinno wykazywać się jednak dobrym tłumieniem drgań. Warto byłoby to sprawdzić, więc zbadaliśmy wykres składowych siły skrawania. Do analizy przyjęto wartość średniej kwadratowej (RMS) sygnału siły. Teoretycznie – im mniejszy RMS tym mniejsze skoki na wykresie siły w czasie skrawania. Im mniejsze skoki tym lepsze właściwości tłumiące, czyli w konsekwencji niższa chropowatość, wolniejsze zużycie, bla bla. No i co?

Klik

Jajco. Nie ma właściwie różnicy dla obu złączy. Co więcej, sprawdziłem wskaźnik zmienności obciążenia ε, czyli RMS podzielony przez amplitudę siły. 3Lock wypadł gorzej od 7:24.

Krótkie wnioski płyną z tej rozprawy takie, że 3Lock zostawia za sobą lepszą powierzchnię. Sztywność ma niższą, siły skrawania jakoś nie zmniejsza, a wypada lepiej.

Jeśli doczytałeś do tego miejsca to chciałbym podziękować i zaznaczyć, że powyższe jest tylko dużym uproszczeniem tak problemu jak i badań i wyników. Jesteśmy przecież na portalu ze śmiesznymi obrazkami a nie jakiejś cncelektrodzie.
Jeśli interesuje Cię porównanie innych adapterów (HSK, Capto, NC5, Big-Plus) to mam jakieś dane z literatury i mogę podesłać.
Jeśli temat ten strasznie Cię wciągnął i chcesz go zgłębić ( ͡° ͜ʖ ͡°) , napisz w komentarzu albo na PM.

#cnc #cncboners #narzedzia #skrawanie
Wołam: @Primoza @petalchaser
  • 13
@Lacik: Dobry wpis! Napisz jeszcze dokładniej co to jest ten parametr Wa. Co do tego rozwiązania to przyczyną mogą być błędy wynikające z tego że przy oparciu oprawki o czoło może pojawić się bicie, bo jednak producenci wrzecion kładki nacisk na precyzyjne wykonanie stożka, a powierzchnia czołowa mogła już być mniej dokładna, plus zupełnie inaczej skierowane siły na wrzeciono.
Jak możesz to napisz czy przy wolniejszy obrotach lepiej spisuje się system
@GrzegorzSkoczylas: Oczywiście, że się bierze, powiedziałbym nawet, że koszty są kluczowe w przemyśle. Praca jednak miała charakter czysto badawczy, gdybym robił ją na zlecenie jakiegoś przedsiębiorstwa na pewno wziąłbym to pod uwagę.

@I_try_to_talk_to_you: Parametr Wa liczy się jak Ra, tylko dla falistości, a nie chropowatości :)

A co do porównania. Zależy co masz na myśli mówiąc "lepiej spisuje się". Mam sporo porównań sztywności tych złącz, ale to nie jest jakoś
Lacik - @GrzegorzSkoczylas: Oczywiście, że się bierze, powiedziałbym nawet, że koszty...

źródło: comment_mkPEmURdFI3wvjrI1dnHJjvbdT8Vuvcy.jpg

Pobierz
@Lacik. Chodzi o to że moim zdaniem tak do 8-10 k obrotów, to nie ma zbytniej różnicy. Dopiero powyżej jest, chociaż szkopuł w tym że moje wrzeciona z HSK (wysokoobrotowe) mają inną charakterystykę niż te z SK co utrudnia porównanie. Spoko dzięki może będą z ciebie ludzie ( ͡º ͜ʖ͡º)

@I_try_to_talk_to_you: Mój promotor twierdzi podobnie. Dlatego też mimo rozwoju obrabiarek czy narzędzi, złącze SK nie było jakimś problemem czy czynnikiem ograniczającym. Dopiero wysokowydajna obróbka ujawniła jego wady i stąd pojawiły się nowe złącza. Teraz pytanie od jakiego zakresu możemy mówić o takiej obróbce, ale to już trzebaby rozpatrywać dla konkretnych przypadków.
A technolog? Może, ale jestem po ziipie. :> ale z drugiej strony na magisterkę się dostałem na budowę maszyn. Ale
@Lacik: na zipie taka ładna inżynierka? no nie spodziewałem się! :D widziałem kilka i wszyściutkie były "analizą ekonomiczną organizacji produkcji w przedsiębiorstwie XYZ"