Il bollettino E The Sharp Gennaio 2025

I produttori di utensili per la recisione devono affrontare sfide crescenti, tra cui lotti di dimensioni ridotte, geometrie degli utensili in rapida evoluzione e tolleranze di rettifica ristrette. A queste esigenze si aggiungono l'aumento dei costi energetici e la carenza globale di manodopera qualificata. Per affrontare queste sfide, ANCA ha adottato la ravvivatura EDM, un processo a filo erosivo per la ravvivatura e la profilatura delle mole. Questo approccio innovativo semplifica la preparazione del lavoro, incrementa la produttività e migliora la qualità, in particolare nelle applicazioni di rettifica di gole, rettifica cilindrica e rettifica di profilo. Mola e metodo di ravvivatura: parametri importanti per una rettifica efficiente

La scelta della mola si basa su una combinazione di prestazioni di taglio, stabilità dimensionale e qualità della superficie da produrre sul pezzo. Una mola con legante metallico è ideale per la rettifica profonda con l'obiettivo di massimizzare l'asportazione di materiale. Lo stesso legante viene solitamente scelto anche per una mola a punta 14E1 per la profilatura, in modo che il raggio della punta mantenga a lungo la sua forma e garantisca quindi un'asportazione di materiale duratura. Un legante ibrido metallico con una miscela di resina sintetica è ideale per la creazione di superfici durante la finitura.

Uno dei vantaggi di entrambe le varianti di mola è che possono essere sottoposte a ravvivatura a filo e profilatura con il processo di ravvivatura per elettroerosione. La ravvivatura a filo erosivo non distrugge il materiale da taglio (grano), diamante o CBN, ma brucia il legame che unisce il grano. L'effetto collaterale positivo è che la quantità di legante rimosso può essere definita attraverso i parametri del processo di elettroerosione. I test condotti presso il KSF - Istituto per la produzione avanzata - dell'Università di Furtwangen hanno dimostrato che una sporgenza del grano del 50% è vantaggiosa per le prestazioni di taglio della mola e per un processo di elettroerosione stabile. Ciò significa che se il grano sporge del 50% rispetto al legante, la forza del legame è ancora sufficiente a contrastare il carico durante il processo di rettifica e, d'altro canto, tra i grani si formano le cosiddette tasche che "portano con sé" il lubrificante refrigerante (KSS) dall'ugello del refrigerante e lo trasportano al punto di taglio.

Durante il processo di Ravvivatura, il disco di levigatura è sottoposto a due tipi di sollecitazioni principali. La grana è sottoposta a sollecitazioni meccaniche e quindi si consuma. Inoltre, le "tasche" precedentemente erose si intasano di trucioli, con conseguente riduzione dell'effetto di taglio e aumento dell'attrito durante il processo di levigatura.  La potenza del mandrino aumenta quando la mola incontra una maggiore resistenza. Il processo di rettifica diventa instabile e può portare a segni di sfregamento sulla superficie.

EDM Dress presso ANCA - vantaggi in termini di qualità, tempi di affilatura e durata degli utensili

Il condizionamento delle mole con la tecnologia EDM Dress è utilizzato principalmente in ANCA nelle tre applicazioni di rettifica: rettifica di gole, rettifica cilindrica e rettifica di pezzi.

L'affilatura e la pre-affilatura di ruote dentate in metallo duro richiedono una rettifica profonda di diversi millimetri. Vengono analizzati gli effetti dell'elettroerosione sul carico del mandrino di rettifica e sulla stabilità dimensionale del raggio d'angolo della mola. Per la rettifica di scanalature, questo si riferisce al raggio d'angolo e per la rettifica di profili con un profilo a punta (14E1) al raggio centrale. Nella rettifica cilindrica con il metodo pinch/peel, il raggio d'angolo della mola grezza è sollecitato e deve avere la massima stabilità dimensionale possibile, in modo che la mola di finitura non debba asportare molto materiale in modo incontrollato.  Nella rettifica di pezzi in buccia, l'accuratezza del profilo dopo la profilatura è cruciale per le strette tolleranze di una mola di sagomatura o di dentatura a creatore per il taglio di ingranaggi. Per ottenere una qualità AA o AAA (80% di AA), può essere necessario profilare il profilo della mola con una tolleranza di +-0,003 mm.

Per la rettifica delle scanalature si utilizza una mola 1A1 con legante metallico. Il pezzo da lavorare è un grezzo in metallo duro in cui vengono rettificate quattro scanalature. Questa è una tipica fase di lavoro che occupa la maggior parte del tempo di rettifica. Dieci grezzi sono stati rettificati utilizzando la ravvivatura per elettroerosione e altri 10 grezzi sono stati rettificati utilizzando la ravvivatura convenzionale con un disco SiC. La rettifica è stata eseguita con un controllo automatico dell'avanzamento. L'avanzamento massimo deve essere di 180 mm/min con un carico massimo ammissibile sul mandrino del 13%. È stato analizzato il tempo di rettifica necessario per mantenere il carico del mandrino.  

Con la mola con lavorazione tradizionale, il carico del mandrino supera il limite impostato già al primo contatto e la velocità di avanzamento si riduce. La mola rivestita per elettroerosione aumenta lentamente e raggiunge il limite impostato senza picchi di carico significativi. La mola per elettroerosione richiede un tempo di rettifica più breve per le quattro scanalature rispetto alla mola con lavorazione tradizionale.

Dopo dieci pezzi, il tempo di ravvivatura con il disco convenzionale è già aumentato del 25%.  
 

Rettifica cilindrica di pezzi grezzi

La rettifica cilindrica sulla macchina ANCA CPX beneficia di una mola a taglio facile che può concentrare la potenza del mandrino e la rigidità della macchina sull'asportazione di materiale. Con le mole standard, raggiungiamo i limiti di asportazione di materiale in termini di tempi di rettifica nei test che utilizzano la combinazione di una D91 e di una D15 per il processo di rettifica pinch/peel. Con una mola EDM Dress, l'asportazione di materiale può essere aumentata in (mm³/s), come mostrato in un test con un pezzo grezzo in metallo duro Ø16 mm, che viene rettificato in più fasi.

La lunghezza di rettifica del disco è di 150 mm per pezzo (70+50+30 mm) e vengono rettificati 10 pezzi. Il volume di asportazione è impostato su 10 mm³/s, che è un valore empirico stabile dalla produzione. Con il processo di ravvivatura per elettroerosione, è stato possibile profilare il raggio d'angolo del legame  di metallo molto duro a R0,15 mm e il piano di raschiamento a 0,36 mm. Dopo una lunghezza di rettifica di 1500 mm, il diametro della mola è diminuito di 0,023 mm. Il raggio è aumentato a 0,22 mm. I vantaggi significativi sono stati dimostrati con la combinazione di mole D91 (Vc 80m/s) a legante metallico e D15 (Vc 55m/s) a legante resinoso. Trasferito alla produzione, ciò significa che la mola mantiene più a lungo il raggio d'angolo definito, il che significa che anche la mola di finitura può garantire un'asportazione costante di materiale più a lungo con una finitura superficiale sempre buona.

Disco profilato - Disco Skiving

Il processo EDM Dress offre il massimo vantaggio nella profilatura delle mole. In questo caso, un legame metallico duro o ibrido viene tagliato indipendentemente dall'operatore e con tolleranze di +-0,004 mm o inferiori.

Oltre ai pacchetti di mole standard, ANCA utilizza spesso la macchina per elettroerosione a filo Mitsubishi MP1200 per profilare le mole per la rettifica di ingranaggi da dentatura, sia dal pieno che da un profilo centrale. A seconda del modulo da rettificare, il nuovo profilo viene inserito in una mola esistente, impostato ed eroso. Da un lato, questo processo si basa sul fatto che la mola è molto facile da tagliare dopo l'elettroerosione ed è quindi ideale per rimuovere costantemente la grande quantità di materiale che può verificarsi con un numero maggiore di denti e di moduli. Dall'altro lato, la tolleranza del profilo di +-0,003 mm o meno può essere mantenuta con l'elettroerosione per le tolleranze strette delle mole per skiving.      

In ANCA, la ravvivatura per elettroerosione ha dimostrato di essere una tecnologia trasformativa, in grado di migliorare la produttività, la precisione e la durata degli utensili in diverse applicazioni di rettifica. Integrando questo processo, i produttori possono superare le sfide del settore, ridurre i costi e ottenere risultati costanti e di alta qualità.

Sia che si tratti di ottimizzare l'affilatura delle scanalature, la rettifica cilindrica o le applicazioni di skiving, la ravvivatura per elettroerosione offre una soluzione all'avanguardia per la moderna produzione di utensili. Rivolgetevi ad ANCA per ulteriori approfondimenti e soluzioni personalizzate.

 
 

13 gennaio 2025