Technologia uP-Gear

Technologia uP-Gear
Najlepsze rozwiązanie do obróbki dużych kół zębatych stożkowych
uP-Gear.indd 2
2012-06-13 12:22:57
Udoskonalone rozwiązanie
obróbkowe i strategiczna
współpraca
Producenci kół stożkowych do maszyn budowlanych, okrętowych układów
napędowych i lokomotyw mają podobne oczekiwania: zależy im na
precyzji obróbki, niskim koszcie jednostkowym i dużej produktywności.
Technologia uP-Gear, stworzona przez Sandvik Coromant we współpracy
z firmą HELLER, odpowiada na te potrzeby.
Technologia uP-Gear dla poprawy
produktywności
5-osiowa obrabiarka HELLER wyposażona
w intuicyjne oprogramowanie i narzędzia
Sandvik Coromant do obróbki kół zębatych
stożkowych to rozwiązanie zapewniające
elastyczność, produktywność
i opłacalność, sprzyjające oszczędności
czasu i pieniędzy. Rozwiązanie to
nazywamy technologią uP-Gear.
• Elastyczność – wielozadaniowe centra
obróbkowe mogą być wykorzystywane
do obróbki różnych geometrii zębów,
a także przedmiotów obrabianych klasy
korpus
• Produktywność – nawet trzykrotnie
krótszy czas maszynowy w porównaniu
do tradycyjnej metody frezowania
walcowo-czołowego frezem palcowym
• Opłacalność – znaczne obniżenie
jednostkowego kosztu produkcji koła
stożkowego
Nowe narzędzia do obróbki przedmiotów
w stanie utwardzonym
Technologia uP-Gear jest dedykowana
do obróbki średnich partii kół zębatych
o module 4 mm i średnicy do 1850 mm
(72 cale). Oprogramowanie dostarczane
razem z obrabiarką jest tak intuicyjne,
że produkcja może natychmiast ruszyć
z miejsca. Sandvik Coromant posiada
też w asortymencie narzędzia do obróbki
półwykończeniowej i wykończeniowej kół
zębatych po obróbce cieplnej.
Strategiczna współpraca z Gleason
wspomaga obróbkę kół stożkowych
HELLER, znany producent obrabiarek,
nawiązał strategiczną współpracę
z Gleason Corporation. Jej celem było
stworzenie centrów obróbkowych
przystosowanych do produkcji kół
zębatych. Ponieważ 5-osiowe obrabiarki
HELLER pracują na narzędziach Sandvik
Coromant, producenci kół stożkowych
mogą obecnie korzystać z wiedzy i wielo­
letniego doświadczenia firmy Gleason
w zakresie maszyn do obróbki kół
zębatych – zwłaszcza dedykowanych do
produkcji dużych kół stożkowych w małych
partiach.
Technologia uP-Gear to oszczędność
czasu i pieniędzy
Koła stożkowe są zwykle produkowane na
dedykowanych obrabiarkach lub uniwersalnych 5-osiowych centrach obróbkowych wyposażonych we frezy palcowe.
Czas zapomnieć o tych problemach.
Przy zastosowaniu technologii uP-Gear,
nakłady maszynowe są porównywalne do
ponoszonych na standardowe obrabiarki
5-osiowe, a koszty narzędzi znacznie
niższe niż dedykowane rozwiązania do kół
stożkowych. Co najważniejsze, uzyskujemy
bardzo krótki czas maszynowy w porównaniu do frezowania walcowo-czołowego
frezem palcowym. Uniwersalność
technologii uP-Gear pozwala przy tym
zmniejszyć liczbę etapów obróbki.
Przykładowo, całą obróbkę przedmiotu
przed obróbką cieplną można zrealizować
na jednej obrabiarce.
Technologia uP-Gear to oszczędność
czasu i pieniędzy producentów kół
stożkowych!
Obrabiarki dedykowane do kół stożkowych
zapewniają dobrą produktywność obróbki.
Jednak przy małych partiach jednostkowy
koszt przedmiotu jest znacznie wyższy niż
przy produkcji na uniwersalnej obrabiarce
5-osiowej, ze względu na wysokie nakłady
maszynowe i narzędziowe. Długi czas
maszynowy to z kolei jedna z największych
wad frezowania walcowo-czołowego
frezem palcowym.
2
uP-Gear.indd 3
2012-06-13 12:22:57
Przykład
produktywności
Technologia uP-Gear
Czas jednostkowy
Przykła d d la
ma łych partii!
Frezowanie walcowo-czołowe
frezem palcowym na 5-osiowym
centrum obróbkowym
x 2.3
Koszty narzędziowe
Przykład:
Średnica koła zębatego: 1500
mm (59.055 cala)
Liczba zębów: 49
Modul (DP): 14 mm (1.814)
Małe partie
Koszty obróbki
Inne koszty
O firmach HELLER i Gleason
HELLER to producent obrabiarek z siedzibą w Nürtingen
(Niemcy). Firma zatrudnia ponad 2300 pracowników
w zakładach na całym świecie i jest obecna na wszystkich
liczących się rynkach.
Siedziba firmy Gleason znajduje się w Rochester w stanie
Nowy Jork. Firma należy do światowej czołówki w branży
konstrukcji, produkcji i sprzedaży maszyn do obróbki kół
zębatych. Gleason obsługuje klientów z branży motoryzacyjnej,
samochodów ciężarowych, lotniczej, energetyki wiatrowej
i budownictwa.
Firma Gleason jest wyłącznym dystrybutorem centrów obróbkowych wyposażonych w rozwiązania do obróbki kół zębatych
HELLER. Obie firmy planują dalszą współpracę nad doskonaleniem technologii produkcji kół zębatych. Jako że HELLER
koncentruje się na elastycznych rozwiązaniach do produkcji kół
zębatych w małych i średnich partiach, doświadczenia obu firm
będą się doskonale uzupełniać.
3
uP-Gear.indd 4
2012-06-13 12:22:58
Narzędzia dużej precyzji
Do frezowania zębów kół z użyciem technologii uP-Gear
wymagane są bardzo precyzyjne narzędzia. Ten sam asortyment
narzędziowy można też użyć do obróbki zębów o różnych
zarysach i wielkościach. Nasze rozwiązania znajdują zastosowanie w obróbce przedmiotów przed i po obróbce cieplnej.
Asortyment narzędzi Sandvik Coromant stosowany w ramach
technologii uP-Gear został zaprojektowany do trzech podstawowych zadań: obróbki wrębów międzyzębnych i protuberancji
oraz wykańczania boków zębów. Wszystkie narzędzia są przystosowane do obróbki przedmiotów przed i po obróbce cieplnej.
Rodzaj i liczba narzędzi wykorzystywanych w technologii
uP-Gear zależy od modułu koła zębatego i strategii obróbki.
5-osiowe centrum obróbkowe HELLER może być stosowane
do obróbki geometrii zębów, jak i do zgrubnej obróbki
półfabrykatów standardowymi narzędziami tokarskimi i/ lub
frezarskimi.
A1
A2
Obróbka zgrubna Obróbka zgrubna
A3
Obróbka zgrubna
A4
Uniwersalne
A5
Profilowanie
C1
Uniwersalne
C2
Wykańczanie zarysu
Nastawne
Wykańczanie boków zębów
B
Protuberancje
Typ C
Typ B
Obróbka protuberancji
Typ A
Obróbka zgrubna
wrębów międzyzębnych
Klasyfikacja narzędzi stosowanych w technologii
uP-Gear:
4
uP-Gear.indd 5
2012-06-20 16:46:11
Typ A − Obróbka zgrubna wrębów międzyzębnych
A1 Obróbka zgrubna
A2 Obróbka zgrubna
Optymalna wydajność skrawania.
Wielkości płytek pozwalają zmniejszyć
liczbę przejść. Krótszy czas jednostkowy.
Drugi etap obróbki. Do usuwania
materiału w głębokich wrębach
międzyzębnych.
A3 Obróbka zgrubna
A4 Uniwersalne
Konieczność wyregulowania wrębu dla
zapewnienia odpowiedniej odległości
między frezem a kołem zębatym.
Alternatywa dla modeli A1-A3 i A5; do
zastosowań wymagających rozwiązania
uniwersalnego, w których produktywność
nie jest priorytetem. Zalecane dla
producentów pragnących obniżyć koszty
wstępne, którzy nie chcą korzystać
z trzech frezów do obróbki zgrubnej.
A5 Profilowanie
Obróbka boków zębów. Narzędzie
dostępne w dwóch wariantach: do obróbki
wklęsłych i wypukłych boków zębów.
Typ B − Obróbka protuberancji
B Protuberancje
Obróbka protuberancji zębów kół zębatych.
Bardzo krótki czas maszynowy dzięki dużej
liczbie efektywnych ostrzy.
Typ C − Wykańczanie boków zębów po obróbce cieplnej
przedmiotu
C1 Uniwersalne
C2 Profilowanie wykończeniowe
Precyzyjne narzędzie do wykańczania
boków zębów. Możliwość regulacji każdej
płytki pozwala ograniczyć bicie i zapewnia
precyzyjną pracę narzędzia oraz
doskonałą jakość wykończenia powierzchni boku zęba.
Możliwość regulacji ustawienia każdej
płytki, jak w modelu C1. Wyjątkowa
precyzja. W porównaniu do modelu
C1, oba frezy zapewniają najwyższą
produktywność i jakość wykonania
przedmiotu.
5
uP-Gear.indd 6
2012-06-13 12:23:08
Dobór zestawu narzędzi
Postanowiliśmy pomóc naszym klientom korzystającym
z technologii uP-Gear w doborze narzędzia do konkretnego
zastosowania. Mając na uwadze typ wytwarzanych kół zębatych
i wielkość partii, przygotowaliśmy zestawy narzędzi spełniających
wymagania klientów jeśli chodzi o produktywność lub
elastyczność.
W poniższej tabeli przedstawiono trzy rodziny narzędzi do obróbki
kół zębatych stożkowych o zębach łukowych, różniące się
sposobem i specyfiką obróbki. Narzędzia różnią się
produktywnością/ elastycznością i przeznaczeniem do produkcji
małych/ średnich partii.
Rodzina narzędzi podstawowych jest przeznaczona do produkcji
małych partii z maksymalną elastycznością. Każde narzędzie
z niewielkiego asortymentu zapewnia wyjątkową elastyczność
zastosowań. To samo narzędzie nadaje się np. do obróbki zgrubnej
dowolnego rodzaju, w dłuższym czasie jednostkowym.
Rodzina narzędzi średnich lokalizuje się w środkowym obszarze
zastosowań. Znajdziemy tu niewielki asortyment narzędzi
dedykowanych do obróbki zgrubnej oraz frezy do elastycznych
zastosowań w obróbce półwykończeniowej i wykończeniowej.
Obróbka zgrubna
i półwykończeniowa
Przed obróbką cieplną
Obróbka
półwykończeniowa 1)
Po obróbce cieplnej
Obróbka wykończeniowa
Przed lub po obróbce cieplnej
ŚREDNIA
Rodzina narzędzi wydajnych zapewnia optymalną produktywność
w produkcji średnich partii. Wszystkie narzędzia z tej rodziny są
zoptymalizowane do wymienionych etapów obróbki.
A1
A2
A3
B
A5
A5
A5
A5
C2
NARZĘDZIA ŚREDNIE:
ELASTYCZNOŚĆ
A3
B
A4
A4
C1
A4 2)
C1
C2
WIELKOŚĆ PARTII
PRODUKTYWNOŚĆ
NARZĘDZIA WYDAJNE:
NARZĘDZIA PODSTAWOWE:
A4 2)
1) Tylko jeśli po obróbce cieplnej planowana jest
obróbka wykończeniowa przedmiotu. Po obróbce
pozostaje równomierny naddatek do usunięcia
podczas wykańczania.
MAŁA
2) Możliwość użycia jednego korpusu, konieczne są
natomiast różne gatunki płytek.
Zakres zastosowań:
Optymalny: narzędzie jest dedykowane do
danego rodzaju obróbki i zapewnia najwyższą
produktywność.
Dopuszczalny: narzędzie może zostać użyte do
danego rodzaju obróbki, ale wymaga większej
liczby przejść (tj. dłuższego czasu jednostkowego)
niż w przypadku narzędzi dedykowanych.
6
uP-Gear.indd 7
2012-06-13 12:23:09
Opierając się na analizie specyfiki produkcji (małe lub średnie
partie), Sandvik Coromant we współpracy z Gleason/HELLER
proponuje klientowi najlepsze i najbardziej opłacalne rozwiązanie
narzędziowe.
PRODUKTYWNOŚĆ
ŚREDNIA
Wybór narzędzia zależy w dużej mierze od rodzaju produkcji i przewidywanej wielkości partii. Trzy rodziny narzędzi – narzędzia
wydajne, średnie i podstawowe – odpowiadają zróżnicowanej
specyfice produkcji klientów, różniącej się: liczbą sztuk i rodzajem
kół zębatych, dopuszczalnymi kosztami wstępnymi, kosztami
płytek, itp. Dobór narzędzi najbardziej odpowiednich do zapotrzebowania wymaga analizy wszystkich aspektów produkcji.
NARZĘDZIA WYDAJNE:
Jednostkowy koszt koła zębatego
Koszty płytek
Inwestycje w narzędzia
WIELKOŚĆ PARTII
NARZĘDZIA ŚREDNIE:
Jednostkowy koszt koła zębatego
Koszty płytek
ELASTYCZNOŚĆ
Inwestycje w narzędzia
NARZĘDZIA PODSTAWOWE:
Jednostkowy koszt koła zębatego
Koszty płytek
MAŁA
Inwestycje w narzędzia
7
uP-Gear.indd 8
2012-06-13 12:23:09
Technologia uP-Gear
Przebieg obróbki
Technologia uP-Gear znajduje zastosowanie w obróbce
przedmiotów przed i po obróbce cieplnej.
2. Planowanie procesu obróbki
Bazując na narzędziach wybranych do
obróbki danego koła zębatego, obliczana jest
liczba przejść na etapie obróbki zgrubnej,
półwykończeniowej i wykończeniowej.
1
2
5
1. Projektowanie koła
zębatego
Parametry koła zębatego są
wyznaczane z użyciem standardowego oprogramowania do projektowania kół stożkowych.
5. Obróbka skrawaniem
Po przetestowaniu programu
numerycznego, koło stożkowe zostaje
poddane obróbce z zastosowaniem
wybranych narzędzi.
6. Obróbka cieplna
Następuje po obróbce nieutwardzonego
materiału.
8
uP-Gear.indd 9
6
2012-06-13 12:23:10
3. Programowanie numeryczne
Zaprogramowanie cyklu obróbki z użyciem
technologii uP-Gear jest bardzo łatwe.
3
4
7. Obróbka wykończeniowa
Po obróbce cieplnej, koło zębate zostaje poddane obróbce
półwykończeniowej, która pozostawia równomierny, mały
naddatek. Po niej następuje obróbka wykończeniowa z użyciem
precyzyjnych frezów do wykańczania boków zębów.
7
uP-Gear.indd 10
4. Wirtualna obróbka
Dostępne w obrabiarce oprogramowanie do wirtualnej
obróbki przeprowadza symulację procesu. Pozwala
ona wyeliminować ewentualność kolizji obrabiarki
i narzędzia w obrabiane koło zębate.
8. Pomiar
Końcowa kontrola jakości wykonanego
koła zębatego. Jeśli potrzebne są
poprawki, korekcje można łatwo
wprowadzić na panelu sterowania
obrabiarki.
8
9
2012-06-13 12:23:12
Przykłady zastosowań
Przykład 1
Obróbka zgrubna przedmiotu przed obróbką cieplną
Parametry przedmiotu obrabianego
Średnica:
778 mm (30.630 cala)
Moduł /DP:
14.2 mm / 1.789
Liczba zębów:
38
Obrabiarka:
Gleason-HELLER MCH 280-C
Czas maszynowy
Z zastosowaniem technologii uP-Gear = 90 minut
Przykład 2
Obróbka zgrubna i wykończeniowa
Parametry przedmiotu obrabianego
Średnica:
300 mm (11.811 cala)
Moduł /DP:
5.68 mm / 4.472
Liczba zębów:
36
Obrabiarka:
Gleason-HELLER FP 4000
Czas maszynowy
Obr. zgrubna z zastosowaniem technologii uP-Gear = 12 minut
Obr. wykończeniowa z zastosowaniem technologii uP-Gear = 40 minut
10
uP-Gear.indd 11
2012-06-13 12:23:13
Technologia uP-Gear
Prosta
• Bez potrzeby modyfikacji stosowanych procesów
• Intuicyjne programowanie za pomocą panelu sterowania obrabiarki
Elastyczna
• Wykorzystuje 5-osiowe centra obróbkowe stosowane do obróbki wielu innych przedmiotów
• Obróbka różnych geometrii zębów
Szybka
• Czas maszynowy krótszy o jedną trzecią
• Oszczędność czasu dzięki możliwości wykonania pełnej obróbki w jednym zamocowaniu
Opłacalna
• Niski jednostkowy koszt przedmiotu w porównaniu do frezowania walcowo-czołowego frezem palcowym
11
uP-Gear.indd 12
2012-06-20 16:46:44
+
SANDVIK POLSKA Sp. z o.o.
Al. Wilanowska 372, 02-665 Warszawa
Tel: (22) 647 38 80, 843 83 29
Fax: (22) 843 21 36, 647 12 56
www.sandvik.coromant.com/pl
E-mail: [email protected]
C-1140:545 POL/01 © AB Sandvik Coromant 2012.06 Wydrukowano na papierze nadającym się do powtórnego zastosowania.
uP-Gear.indd 1
2012-06-20 16:47:05