Haaste: Miten tehostaa sorvauskeskusten työkalunvaihtoa ja eliminoida lastunkäsittelyongelmat?
Ratkaisu: Siirrytään automaattiseen työkalunvaihtoon ja nostetaan lastuamisnesteen painetta.
Sorvauskeskus on konepajateollisuuden yleisimpiä konetyyppejä. Sille on koosta riippumatta tyypillistä tarpeettoman pitkät työkalujen vaihtoajat ja tavanomainen paineistamaton lastuamisnestejärjestelmä. Koneiden kehitys tähtää sekä suunniteltujen että suunnittelemattomien seisokkien minimoimiseen.
Kukaan ei enää nykyisin ostaisi koneistuskeskusta ilman automaattista työkalunvaihtajaa, mutta sorvauskeskuksissa manuaalinen työkalunvaihto on yhä arkipäivää. Osaksi tämä johtuu siitä, että revolvereille ei ole automaattisen työkalunvaihdon edellyttämää standardikiinnitystä. Vaakamallisiin sorvauskeskuksiin on kehitetty koneistuksen tehoa ja monipuolisuutta parantavia ominaisuuksia, kuten Y-akseli, toinen revolveri, apukaroja sekä valvonta- ja mittauslaitteita, jotka antavat edellytykset tehokkaaseen sarjatuotantoon. Pystymallisten sorvauskeskusten kehityksen myötä automaattinen työkalunvaihtokin alkaa olla realistista. Kannustimena on teollisuuden tarve monipuolisille koneille, joita voi ajaa miehittämättömänä. Näin minimoidaan työkappaleiden siirtely ja voidaan käyttää pidempiä sorvauspuomeja viemättä liikaa revolveripaikkoja.
Automaattisesta työkalunvaihtajasta ja standardoiduista revolverikiinnityksistä on selvästi tulossa vakio-ominaisuuksia. Koneet ruokkivat työkalujen kehitystä ja päinvastoin, ja teollisuus ohjaa kehitystä tai reagoi siihen. Ratkaiseva tekijä ovat aina koneistuskustannukset.
Korkeapaineiset lastuamisnestejärjestelmät ovat arkipäivää nykykoneissa, mutta niitä käytetään valitettavan harvoin siten, että koneistus todella tehostuisi tuntuvasti. Esimerkiksi CoroTurn HP -järjestelmällä päästään 30–80 baarin nestepaineisiin. Tällöin lastuavaan särmään suunnataan laminaarinen, tasasuunnattu nestevirta, joka jäähdyttää kappaletta ja parantaa lastunhallintaa. Sorvauskeskuksen suorituskyky paranee ja useimpien materiaalien miehittämättömään koneistukseen saadaan varmuutta.
Jotta korkeasta nestepaineesta saadaan kaikki etu irti vaativien aineiden sorvauksessa, tarvitaan yleensä vieläkin korkeampia paineita, jopa 150 baaria. Tällöin edut ovat todella tuntuvat niin lastuamisprosessin, lastunhallinnan kuin lastukuljettimienkin kannalta. Uusia mahdollisuuksia kannattaa harkita sorvauskeskuksissa, joilla koneistetaan vaativia, pitkälastuisia aineita ilman valvontaa. Näissä töissä riskinä ovat pitkät lastujen puhdistusajat ja heikko luotettavuus.
Ratkaisut perustuvat ISOn standardoimaan modulaariseen Coromant Capto -pidinjärjestelmään, joka on vuosien ajan ollut sorvauskeskusten johtava manuaalinen pikavaihtojärjestelmä niin pyörivissä kuin ei-pyörivissä pitimissä. Nykyisissä pystysorveissa ja monitoimikoneissa käytetään samaa kiinnitystä, ja mahdollisuudet automaattiseen työkalunvaihtoon ovat samat. Kaikki viittaa siihen, että Coromant Capton seuraava kehitysaskel liittyy sorvauskeskusten automaattiseen työkalunvaihtoon.
Nestepaineen korotusta pohjustetaan uusilla kiinnitysmekanismeilla, joissa on vähintään 150 baarin paineen kestävä tiivistys. Kyse on sorvauskeskusten manuaalisista kiinnitysyksiköistä sekä monitoimikoneiden pyörivistä pitimistä. Nykykehityksen keskeisiä etuja on aina samana pysyvä kiinnitys, johon entiset teräpäät ja liitäntäkappaleet sopivat ilman mitään muutoksia.
"Automaattisesta työkalunvaihtajasta ja standardoiduista revolverikiinnityksistä on selvästi tulossa vakio-ominaisuuksia."
Jatkuva lastunhallinta
Tasaisempi lastunhallinta vaativissa materiaaleissa edellyttää lastuamisnesteen paineen korottamista entisestään nykyisin tavanomaiselta tasolta. Useimmista töistä selviäminen tulee edellyttämään jopa 150 baarin painetta. Edut ovat todella tuntuvat niin lastuamisprosessin, lastunhallinnan kuin lastukuljettimienkin kannalta.
Pystymalliset sorvauskeskukset
Pystymalliset sorvauskeskukset kehittyvät kohti automaattista työkalunvaihtoa. Yksi syy on tarve päästä eroon pitkistä työkaluista, jotka ovat lyhyempien tiellä. Lisäksi koneistukseen kaivataan lisätehoa ja mahdollisuutta miehittämättömään tuotantoon. Coromant Captosta kehittyy sekä pyörivien että ei-pyörivien työkalujen vakiopidin ja automaattisen työkalunvaihdon normi.
Tiivistelmä
Työkalunvaihtojen nopeuttaminen ja lastuamisnesteen käytön kehittäminen tuovat lähitulevaisuudessa tuottavuusparannuksia etenkin sorvauskeskuksiin.
Tämä artikkeli julkaistiin ensimmäisen kerran Sandvik Coromantin Metalworking World -asiakaslehdessä.
