Gratowanie i inne sposoby wykańczania powierzchni

ZAMIANA OBRÓBKI RĘCZNEJ NA ZROBOTYZOWANE I ELASTYCZNE GNIAZDO OBRÓBCZE

Gratowanie to proces usuwania ostrych krawędzi i zadziorów, aby uzyskać gładkie powierzchnie na częściach z metalu o odpowiednich parametrach m.in. chropowatości powierzchni, błędach kształtu i położenia, gładkości, itd. Proces gratowania pozwala na uzyskanie ostatecznego kształtu i geometrii obrabianej części o odpowiedniej jakości.

Mamy różne sposoby uzyskiwania optymalnej powierzchni takie jak:
– obróbka ręczna
– obróbka ręczno-maszynowa
– obróbka wibrościerna
– metoda z wykorzystaniem past ściernych
– obróbka magneto-ścierna
– obróbka eletrochemiczna
– obróbka termiczna

Chciałbym się skupić na procesie gratowania, który jest usuwany przez obróbką ręczną. Jest to metoda bardzo żmudna, zabierająca dużo czasu i też niedoskonała gdyż zależy głównie od umiejętności operatora.

Trzeba jednak nadmienić, że obróbka ręczna ma nadal bardzo duży udział w całkowitej obróbce części w budowie maszyn i wynosi ok. 20% przy produkcji seryjnej, a liczba ta zwiększa się gdy mamy do czynienia z produkcją jednostkową.

Gratowanie za pomocą obróbki ręcznej stosuje się często w takich przemysłach jak:
– lotniczy
– samochodowy
– meblarski
– medyczny
– narzędzi precyzyjnych
– maszynowy
– jubilerski
– produkcji okularów

Gratowanie często powiązane jest w obróbką wykańczającą.

Obróbka wykańczająca jest fazą końcową procesu obróbki i ma na celu uzyskanie wysokiej jakości obrabianej części zgodnych z wymaganiami technicznymi obejmującymi dokładność wymiarową, uzyskanie odpowiednich błędów kształtu i gładkości powierzchni.
Rozróżniamy trzy podstawowe rodzaje obróbki wykańczającej:
1. Obróbka bardzo dokładna
– występuje gdy chcemy uzyskać odpowiednio małe błędy wymiarowe (np. powierzchnie dokładnie pasowane, wewnętrzne powierzchnie współpracujące tuleja – tłok).

2. Obróbka ostateczna
– w celu osiągniecia małych błędów kształtu

3. Obróbka gładkościowa

– dla uzyskania dużej gładkości powierzchni (np.: polerowane powierzchnie metalowych, elementów ozdobnych mebli metalowych).

Proces gratowania i wykańczania powierzchni opiera się na różnych sposobach wykańczania powierzchni takich jak:
– szlifowanie
– polerowanie
– dogładzanie w tym dogładzanie oscylacyjne (superfinish)
– frezowanie
– zatępianie krawędzi
– szczotkowanie
– i inne.

Wymienione powyżej sposoby wykańczania powierzchni są znane, ale chciałbym lepiej przybliżyć obróbkę superfinish.

Superfinish to dogładzanie oscylacyjne (dogładzanie krótkoskokowe) – metoda wygładzającej, dzięki której uzyskuje się gładkość 11 ÷ 14 klasy chropowatości (Rz 0,4 ÷ 0,01).

Dogładzanie podobnie jak gładzenie przeprowadza się przy pomocy narzędzi ściernych. Do obróbki żeliwa, obróbki wykończającej stopów aluminium używany jest węglik krzemu (SiC), czyli karborund, a do obróbki stali, stopów miedzi oraz obróbki zgrubnej używa się stopów aluminium. W procesie dogładzania wygładza się tylko obszar chropowatości powierzchni pozostawionej po poprzedniej obróbce.

Proces dogładzania charakteryzuje się złożeniem przynajmniej trzech ruchów, z czego co najmniej jeden jest oscylacyjny. Obróbka polega na usuwaniu pików chropowatości dzięki czemu można uzyskać nawet Ra0,01μm. Poniżej schemat obróbki oscylacyjnej.

Proces gratowania i wykańczania powierzchni wykonywane ręcznie można zastąpić procesem zautomatyzowanym przy wykorzystaniu zrobotyzowanego gniazda obróbczego firmy SUPFINA.

Zrobotyzowane gniazdo obróbcze może wykonywać bardzo różne operacje tej samej części obróbczej m.in:

• Dogładzanie oscylacyjne (superfinish)
• gratowanie
• szlifowanie
• polerowanie
• frezowanie
• znakowanie
• czyszczenie
• zatępianie krawędzi
• pomiar optyczny lub inny
• inspekcja wizualna
• inne wymagane operacje, itp.

Zrobotyzowane gniazdo obróbcze – widok ogólny

Różne konfiguracje dotyczące mocowania i obróbki części są możliwe do przygotowania:

• część obrabiana jest umieszczona w uchwycie robota i dalej podawana sukcesywnie na poszczególne stacje obróbcze
• część obrabiana jest mocowana na stole, narzędzia są pobierane przez robota ze stacji obróbczych i doprowadzane do obrabianej części

Przykładowa konfiguracja zrobotyzowanego gniazda obróbczego do testów w firmie Supfina

Przykładowe konfiguracje zrobotyzowanego gniazda obróbczego:

• ładowanie / rozładowanie części są umieszczane na/z przenośnika taśmowego
• ręczny załadunek części obróbczych i wymiana narzędzi
• załadunek/wyładunek palet i rotacyjna obróbka części

Zrobotyzowane gniazdo obróbcze pozwala na osiągnięcie różnych celów m.in.:

• Automatyzację ręcznych procesów produkcyjnych
• Kumulowanie różnych procesów produkcyjnych w jednym gnieździe obróbczym
• Wykańczanie powierzchni wyprodukowanych metodami przyrostowymi

Zrobotyzowane gniazdo obróbcze jest elastycznym rozwiązaniem dzięki:

• Różnym procesom obróbczym
• Dowolnej konfiguracja obróbki na poszczególnych stanowiskach
• Doborowi różnych stanowisk i ich wymienności
• Programowi zarządzania produkcji części z wykorzystaniem HMI

Modułowa obudowa może zostać dowolnie wykorzystana do konfiguracji zrobotyzowanego gniazdo obróbczego  w zależności od wymagań klientów.

W realizacji zakładanych zadań stosujemy roboty różnych producentów takich jak Fanuc (standard), Kuka, ABB, Stäubli czy innych producentów wg życzenia klienta.

Oferujemy, z wykorzystaniem CAD/CAM również:

• program i dobór obróbki
• dobór różnych rozmiarów robotów w zależności od potrzeb
• określenie czasów cykli
• wirtualne rozwiązania

Zrobotyzowane gniazdo obróbcze ma możliwość korzystania z szybkiego wsparcia firmy Supfina, które zapewnia:

• inteligentny monitoring parametrów stacji obróbczych w czasie rzeczywistym, a tym samym monitorowanie ich statusu
• dostęp do danych archiwalnych
• możliwość eliminacji i redukcji przestojów
• zwiększenie efektywności produkcji
• zwiększenie opłacalności produkcji

Przykładowy proces obróbczy może wygląd następująco (wybrane przykłady):

1. Pomiar części przed procesem wykańczającym
2. Zdefiniowanie wartości korekcyjnych (offsets)
3. Ustawienie wartości korekcyjnych (offsets) w narzędziu
4. Wybrany proces obróbczy

Zachęcamy do kontaktu w przypadku chęci automatyzacji procesu obróbki ręcznej lub rozwiązania nietypowych i trudnych procesów obróbczych.

Kontakt:
Andrzej Głuszyński
Tel. kom: +48 601 293 247
E-mail: andrzej.gluszynski@isotek.com.pl