Obróbka szybkościowa, dzięki szeregowi zalet, staje się coraz powszechniej stosowaną metodą obróbki różnego rodzaju przedmiotów. Jej zastosowanie wymaga jednak odpowiedniego dopasowania narzędzi, w tym przede wszystkim wrzecion wysokoobrotowych.
Metoda obróbki szybkościowej
Obróbka szybkościowa HSM/HSC (z ang. High Speed Machining/High Speed Cutting) stanowi powszechnie stosowaną metodę obróbki skrawaniem, w szczególności frezowaniem. Jedną z zalet tego typu obróbki jest możliwość preparowania materiałów charakteryzujących się wysoką twardością, w tym aluminium. Metoda ta cechuje się także stosunkowo wysoką wydajnością. Pozwala przy tym na precyzyjną obróbkę elementów cienkościennych oraz uzyskiwanie niebywale gładkich powierzchni skrawania bądź frezowania.
Wszystkie te cechy mają znaczący wpływ na zwiększający się popyt na tego typu obróbki. Jednak ich zastosowanie w procesie produkcyjnym wymaga wdrożenia odpowiednich narzędzi stosowanych w przypadku obróbki szybkościowej. Obróbka małych elementów, gdzie dokładność pozycjonowania centrum obróbkowego CNC klasy średniej jest wystarczająca, pozwala na zastosowanie wysokoobrotowych wrzecion TOODLE. Tego typu wrzeciona dysponują maksymalną prędkością obrotową wynoszącą 75 tys. obrotów na minutę. Idealnie sprawdzą się zatem w przypadku centrów obróbkowych cechujących się prędkością napędów głównych wynoszących od 8 do 12 tys. obrotów na minutę.
Wrzeciona wysokoobrotowe TOODLE
Wśród wrzecion wysokoobrotowych TOODLE oferowane są ich dwa rodzaje.
- Zielone (Green) – za ich napęd odpowiada sprężone powietrze, które wzbogacone zostało substancją smarną (tzw. mgłą olejową). Z tego względu zastosowanie tego rozwiązania wymaga wrzeciona pozwalającego na aplikację mgły olejowej. Uzyskanie prędkości obrotowej 50 tys. obrotów na minutę wymaga z kolei zastosowania sprężonego powietrza pod ciśnieniem 5 barów.
- Niebieskie (Blue) – do napędu tego typu wrzeciona wykorzystuje się płyn chłodzący lub olej. Prędkość obrotowa zależna jest od ciśnienia cieczy napędowej, przy czym największa dopuszczalna prędkość, a więc 75 tys. obrotów na minutę, uzyskiwana jest przy ciśnieniu wynoszącym 60 barów.
Wśród dostępnych wariantów znaleźć możemy także wrzeciona typu 131-90. Cechują się one nieco inną konstrukcją, gdzie oś montażowa ustawiona jest prostopadle do osi wrzeciona.
Zastosowanie wrzecion wysokoobrotowych TOODLE
Wrzeciona wysokoobrotowe TOODLE, zarówno z serii Green, jak i Blue stosowane są do frezowania, wiercenia, fazowania i grawerowania. Przy wykorzystaniu tego typu narzędzi istotne jest zachowanie odpowiednich wymiarów warstw skrawanych. Ich szerokość powinna zawierać się w przedziale od 0,01 do 0.18 mm, natomiast głębokość w przedziale od 0,1 do 2,5 mm, w zależności od średnicy freza. Należy pamiętać także, że wrzeciona wysokoobrotowe przeznaczone są tylko i wyłącznie do obróbki kształtującej oraz wykańczającej, która umożliwia obróbkę szybkościową HSM/HSC. Obróbka szybkościowa HSM/HSC może stanowić w niektórych przypadkach proces zastępczy dla frezarskich centrów obróbkowych CNC. Konstrukcja tego rodzaju wrzecion decyduje o tym, iż do ich zastosowania konieczne staje się posiadanie narzędzi pełnowęglikowych, których części chwytowe posiadają średnice wielkości 3, 4, bądź 6 mm.
Wrzeciona wysokoobrotowe TOODLE znalazły zastosowanie w wielu branżach przemysłowych, takich jak: przemysł lotniczy, samochodowy, militarny, kosmiczny, rolniczy czy też w jubilerstwie. Jednak szczególnym obszarem zastosowanie tego rodzaju wrzecion staje się obróbka form i matryc. Decyduje o tym stosunkowo niski koszt wdrożenia, a także niskie koszty eksploatacyjne wynikające z poprawy bilansu energetycznego przeprowadzanej obróbki. W przypadku niektórych gabarytów obrabianych elementów zastosowanie głównego napędu frezarskiego centrum obróbkowego CNC staje się nieopłacalne z uwagi na określone zapotrzebowanie na moc podczas obróbki. Ma to istotne znaczenie podczas obróbki niewielkich elementów o bardzo małych gabarytach, gdzie stosowana jest mikroobróbka.
Źródło: Systemy i Technologie Mechaniczne – narzędzia i urządzenia dla przemysłu
