Mastercam dynaaminen jyrsintä
Dynaaminen jyrsintä on työkaluvalmistajien ja CAM-ohjelmistojen tekijöiden yhdessä kehittämä työstömenetelmä. Dynaamiset työstömenetelmät on kehitetty alun perin vaikeasti lastuttavien aineiden, kuten kovien terästen ja kuumalujien superseosten rouhintaan, mutta ne soveltuvat hyvin myös muiden aineiden jyrsintään. Menetelmässä käytetään hyväksi koko työkalun lastuamissyvyyttä, jolloin työkalu kuluu tasaisesti koko leikkuupituudelta ja työkalun kestoikä paranee.
Dynaamisen jyrsinnän perusperiaate on suuri aksiaalinen (ap) ja pieni radiaalinen (ae) lastuamissyvyys perinteisiin työstömenetelmiin verrattuna. Dynaamisessa jyrsinnässä pyritään välttämään jyrsintää täydellä työkalun leveydellä sekä suoraviivaisia liikkeitä ja materiaalin poisto tapahtuukin jouheilla työstöliikkeillä.
Dynaaminen työstö tapahtuu pääsääntöisesti aina ns. myötäjyrsintänä, eli työkalu palaa aina lastun päätyttyä suurella syötöllä (ns. ei työstävä syöttö) uuden lastun alkuun. Lähestymis- ja poistumisliike työstöradalle suoritetaan aina kaarevalla liikeradalla (n. 10% Dc). Dynaamisessa jyrsinnässä työkalun halkaisija (Dc) saa olla korkeintaan 70% työstettävän alueen leveydestä. Dynaamisen suurnopeusjyrsinnän sivusiirto ae on yleensä n. 5-20% Dc riippuen työkalusta ja työstettävästä materiaalista. Suljettujen taskumuotojen dynaamisessa jyrsinnässä tulee välttää ulkopuolista jäähdytysneste-emulsion käyttöä, koska neste painaa lastut alas taskuun, jolloin ne jäävät häiritsemään itse työstötapahtumaa. Dynaamisen jyrsinnän aikana onkin suositeltavinta käyttää ilmajäähdytystä.
Dynaamisessa pinnan tasauksessa käytetään normaalisti työkalun optimaalista lastuamisleveyttä työkaluvalmistajan ohjeiden mukaisesti (n. 60-90% Dc). Dynaamisen tasauksen etuna perinteisiin tasausmenetelmiin (yhteen suuntaan- tai zigzag) on jouhea työstörata, joka mukailee tasattavaa työstöaluetta. Dynaamisessa tasauksessa työkalu on koko ajan kiinni työstettävässä materiaalissa ja lastuamissuunta pysyy vakiona lastuamisleveyden ollessa jatkuvasti optimaalisesti annetussa arvossa. Dynaamisten menetelmien avulla saadaan lastuamisprosessin lastuvirta ja työstökoneen kuormitus pysymään vakiona, jonka ansiosta voidaan käyttää suurempia työstöarvoja.
Dynaamisen jyrsinnän edut ja haitat
Edut:
- Korkeampi lastuamisnopeus
- Isompi hammaskohtainen syöttö
- Suurempi lastuvirta
- Lyhempi työstöaika
- Parempi lastun hallinta
- Pienempi lämmönmuodostus
- Pienemmät työkalukustannukset
- Työstöprosessin luotettavuus
- Vain yksi teräsärmä lastuaa kerrallaan, joka vähentää värinää
- Alhaisempi tehontarve perinteisiin työstömenetelmiin verrattuna
Haitat:
- NC-koodin pituus
- Vaikea lukuinen työstöohjelma ilman CAM-ohjelmistoa
- NC-koodin käsin muokkaus mahdotonta
- NC-koodin vaatima muisti työstökoneen ohjauksessa
- Vanhempien työstökoneiden ohjauksen kyky lukea pitkää NC-koodia
Lastuavat työkalut ja työkalupitimet dynaamisessa jyrsinnässä
Dynaamisessa jyrsinnässä voidaan käyttää yleisimpiä lastuavia työkaluja, mutta parhaimman hyödyn menetelmästä saa käytettäessä erityisesti dynaamiseen jyrsintään suunniteltuja pitkäleikkuisia täyskovametallisia varsijyrsimiä, jotka ovat varustettuja useammilla leikkuusärmillä ja lastunmurtourilla. Tällaisia ovat esimerkiksi Walter Toolsin MD133-tuotesarjan varsijyrsimet, joista löytyvät 3xD, 4xD ja 5xD leikkuupituudet. Dynaamisissa työstöradoissa käyttävään sivusiirtoon vaikuttaa käytettävän työkalun lisäksi myös työstösyvyys, työstettävä materiaali, työstössä käytettävä työstökone, työstökoneen työkalukartio, työkalupidin sekä työkappaleen kiinnitys. Varmistaaksesi työstötapahtuman toimivuuden käytä aina työkaluvalmistajan työstöarvolaskureita, jotka ottavat huomioon em. seikat. Tällaisia laskureita ovat esim. Walter GPS.
Oikean työkalupitimen merkitystä dynaamisessa jyrsinnässä ei tule vähätellä. Koska dynaamiseen jyrsintään suunnitellut työkalut ovat usein arvokkaampia kuin perinteiset varsijyrsimet myös työkalun kiinnityksellä on huomattavan suuri merkitys prosessin kustannustehokkuuteen. Suositeltavin työkalupidin dynaamiseen jyrsintään on hydraulinen voimatarkkuusistukka. Esim. Walter Tools AK182. Hydraulinen voimatarkkuusistukka takaa työkalulle hyvän ja tukevan kiinnityksen pitäen yllä myös hyvän pyörimistarkkuuden. Toissijainen vaihtoehto dynaamisen jyrsinnän työkaluille on Weldon-kiinnitys, jolla saavutetaan myös tukeva kiinnitys, mutta ei niin hyvää pyörimistarkkuutta, joka vaikuttaa työkalun kestoikään sekä työkappaleen pinnanlaatuun. Käytettäessä lämpökutistepitimiä tai muita hoikkia työkalupitimiä ei usein voida käyttää työkalun maksimityöstöarvoja. ER-kiristysholkkipitimiä tulisi välttää, koska työkalu pääsee vetäytymään näistä pitimistä ulos työstövoimien kasvaessa. Tarvittaessa voidaan käyttää myös dynaamiseen jyrsintään suunniteltua ER-kiristysholkkia, johon työkalu voidaan lukita ulosvetäytymisen estämiseksi.
