A szerszámkopás és -élettartam szabályozásának és értékelésének számszerűsítése
Az erősebb és könnyebb anyagok és a nagyobb pontosság iránti igénnyel párhuzamosan megnőtt az igény az olyan nehezen vágható munkadarabokra (anyagokra), mint a szénötvözetek, kemény és törékeny anyagok és edzett acél.
A nehezen vágható anyagok nagy igénybevételt jelentenek a vágószerszámokra nézve, ezért nagy figyelmet kell fordítani a vágószerszámok kopott vagy letöredezett pengéire.
A KEYENCE 4K-s mikroszkópja a vágószerszámok hatékonyabb mérését teszi lehetővé, és jelentősen leegyszerűsíti a szerszámok felügyeletét és értékelését.
- Új anyagok és a vágószerszámok evolúciója
- A szerszámkopás ellenőrzésének fontossága
- A szerszámkopás és -élettartam felügyelete
- A szerszámkopás mérésének és vizsgálatának leegyszerűsítése mikroszkópok használatával – Legújabb példák
- Szerszámok és termékek megfigyelése és mérése kristálytiszta képek használatával
- Hatékony megfigyelés és mérés fényes felületeken is
- Kopott és kicsorbult szerszámok megfigyelése és 2D-s/3D-s mérése egyetlen egységgel
- PCD (polikristályos gyémánt) szerszámok megfigyelése és mérése
- A szerszámok élettartamának felügyelete hosszú távú megfigyeléssel
- Legújabb megoldások a vágószerszámok méréséhez és ellenőrzéséhez
Új anyagok és a vágószerszámok evolúciója
A biztonság és teljesítmény növelését, valamint a súly csökkentését célzó technológiák kutatása és fejlesztése, és az ilyen technológiák gyakorlati alkalmazása nyomán egyre inkább megnőtt az igény az olyan nehezen vágható anyagokra, mint a titánötvözetetek és a CFRP*, különösen a gépjármű- és a repülőgépipar területén. A nehezen vágható anyagok vágása mellett egyre több olyan folyamatot alkalmaznak, amelyek jelentős mértékben igénybe veszik a szerszámokat, ugyanakkor rendkívüli megbízhatóságot igényelnek. Ilyen folyamat például a gyártási hatékonyság növelését célzó nagysebességű vágás, valamint a hosszú ideig tartó, folyamatos, felügyelet nélkül végzett vágás. A félvezetők iparágában emellett a mikrofeldolgozásra való igénnyel együtt új, néhány mikrométernyi vágásokat biztosító precíziós vágási technológiák is megjelentek.
E követelmények kielégítése érdekében cserélhető pengés, egyszer használatos szerszámokat fejlesztenek a szerszámhegyekhez, fúrókhoz és szármarókhoz. Az egyszer használatos szerszámok esetén karbidötvözetből*, PCD*-ből vagy CBN*-ből készült betétek erősíthetők a pengékre a nehezen vágható anyagok feldolgozásához. Ezeket a szerszámokat számos különböző területen használják, és mivel a penge elhasználódásakor elegendő a hegyet kicserélni, használatukkal a karbantartási idő és a költségek is csökkenthetők.
CFRP: a szénszálas erősítésű műanyagok rövidítése. A CFRP szénszálakból és gyantából álló kompozit anyag. Az anyagot a vasnál és az alumíniumnál alacsonyabb sűrűség, kisebb súly és nagyobb szilárdság jellemzi. A fémekkel ellentétben a CFRP rendkívül rugalmas és erős a szálak irányában, ami lehetővé teszi a szálirány aránya alapján történő szilárdsági tervezést.
Karbidötvözet (WC-Co-ötvözet): általánosságban keményfémnek nevezett ötvözet. A karbidötvözet egy kompozit anyag, amelyben a periódusos táblázat IVa, Va és VIa csoportjába tartozó fémek karbidjait vassal, kobalttal, nikkel és más hasonló vasalapú fémekkel szinterelik. Ezeket az anyagokat kiváló mechanikai jellemzők, például alacsony és magas hőmérsékleten is kiemelkedő keménység (80–94 HRA), valamint kiváló szilárdság (hajlítószilárdság: kb. 2 GPa vagy több) és Young-modulus (a vasnál 3-szor magasabb) jellemzi.
PCD: a polikristályos gyémánt rövidítése. Ez a mesterséges ásványi anyag gyémánt mikrokristályok és fém- és kerámiapor magas hőmérséklet és nagy nyomás mellett történő szinterezésével készül. Míg a természetes gyémántok egykristályos szerkezetűek, a PCD-ben lévő gyémántokat a polikristályos szerkezet révén kiváló hővezető képesség és keménység jellemzi.
CBN: a köbös bórnitrid rövidítése. Ez a természetben nem előforduló kompozit anyag bórból és nitrogénből áll. A gyémánt után ez a legkeményebb anyag. Ami a hőellenállást illeti, a PCD körülbelül 700°C-on, a CBN pedig nagyjából 1300°C-on kezd oxidálódni, ami azt jelenti, hogy a CBN hatékonyabban használható magas hőmérsékleten végzett feldolgozáshoz.
A szerszámkopás ellenőrzésének fontossága
A kopott vagy elcsorbult szerszámpengék nem csupán a feldolgozás pontosságát és sebességét befolyásolják, hanem a penge magasabb hőmérséklete miatt a munkadarabok deformálódásához és töréséhez vezethetnek. A kopott vagy elcsorbult szerszámpengék emellett a megmunkáláshoz használt gépek meghibásodását is okozhatják. Emiatt a pengék vizsgálata és azok állapotának értékelése közvetlenül összefügg a vágási folyamat teljesítményével.
Például az egyszer használatos hegyek (a nehezen vágható anyagokhoz használt PCD- és CBN-szerszámok pengéi) homlokfelülete leválasztja a forgácsokat, míg a hátfelület megakadályozza, hogy a hegy hozzáérjen a vágási felülethez. E felületek szögének pontossága közvetlen hatással van a feldolgozási pontosságra. Ha kráterkopás vagy hátkopás esetén tovább használ egy hegyet, az a vágási pontosság csökkenéséhez vezet, és hibás termékeket eredményez.
A szerszámkopás rendszeres ellenőrzésével és optimális felügyeletével csökkenthető az anyagveszteség és a vágószerszámok megelőző karbantartása. Mindez a vágószerszámok megbízható használata révén nagyobb hozamot és produktivitást eredményez, így jelentősen csökkenti a költségeket.
A szerszámkopás és -élettartam felügyelete
A szerszámok élettartama eltérő lehet az olyan vágási körülményektől függően, mint a munkadarabok anyaga, a feldolgozási módszer, a feldolgozási sebesség és a forgási sebesség. Ha például a szerszám előtolási sebességének növelése érdekében magasabb forgási sebességet állít be, az a feldolgozási sebesség mellett a pengét érő terhelést is növeli, így nagyobb mértékű kopást eredményez. Ezzel szemben ha a szerszám előtolási sebességének csökkentése érdekében alacsonyabb forgási sebességet állít be, az növeli a penge élettartamát, viszont csökkenti a feldolgozási sebességet.
A vágást ezért olyan vágási körülmények között kell végezni, amely optimális egyensúlyt tesz lehetővé a feldolgozási sebesség és a penge élettartama között. A szerszámkopás mikroszkópok használatával történő megfigyelése és mérése, és az optimális vágási körülmények meghatározása a szerszámélettartam, a hozam és a produktivitás növelésének egyik leghatékonyabb módja.
A szerszámkopás mérésének és vizsgálatának leegyszerűsítése mikroszkópok használatával – Legújabb példák
A szerszámok 2D-s és 3D-s alakjának mérésével és a kopás sugárméréssel történő számszerűsítésével még pontosabban szabályozható a feldolgozási pontosság.
Szerszámok és termékek megfigyelése és mérése kristálytiszta képek használatával
A szerszámpengéket mély, háromdimenziós alak jellemzi. Ezeknél az alakzatoknál a penge kopása, a különböző hibák, valamint a feldolgozási felület állapota megfigyeléssel és a legközelebbi és legtávolabbi részek közötti távolság mérésével ellenőrizhető. Ha az ellenőrzés során csak a célterület egy részére fókuszál, akkor minden újabb megfigyelési pozícióhoz újra be kell állítania a fókuszt, ami időigényes feladat lehet.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp élő mélységélesség-kiterjesztés funkciója pillanatok alatt több különböző fókuszpozíciójú képet rögzít, így még egyenetlen felületű célterületek esetén is pontos megfigyelést tesz lehetővé. Emellett a beépített eucentrikus mechanizmus révén a középső tengely mozgatása nélkül is bármilyen irányból végezhet megfigyelést, így ugyanazt a részt ugyanabból a pozícióból vizsgálhatja különböző minták esetén is. Ez amellett, hogy csökkenti a méréshez szükséges időt, egyszerű minta-összehasonlítást tesz lehetővé.
Bal oldali kép: normál, Jobb oldali kép: élő mélységélesség-kiterjesztés
Hatékony megfigyelés és mérés fényes felületeken is
A szerszámok csiszolt fémekből készülnek, és a vágóhegyek felülete különösen fényes. Ezek a felületek erős fényvisszaverődést okoznak, ami a becsillanás miatt akadályozza a megfigyelést és a mérést.
A fényvisszaverődés ellensúlyozása érdekében a VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkópot a becsillanást csökkentő funkcióval, becsillanásmentes gyűrűfény funkcióval és jobban kivehető felületi textúrákat biztosító képeket létrehozó HDR-funkcióval láttuk el.
A becsillanásmentes gyűrűfény funkció eltávolítja a célfelületen megjelenő gyűrű alakú fényvisszaverődést. A különböző irányokból érkező megvilágítással készített képekkel megelőzhető a kép túlexponálása.
Emellett a HDR (nagy dinamikatartományú) funkció több képet rögzít különböző zársebesség mellett, ezáltal nagy színmélységű kép rögzítését teszi lehetővé. Ez korábban elképzelhetetlen pontosságú, kiváló kontraszt melletti vizsgálatot tesz lehetővé.
Ezek a funkciók kristálytiszta, becsillanásmentes képet biztosítanak, ami jelentős mértékben leegyszerűsíti a fémfelületek megfigyelését és mérését.
becsillanásmentes képek
és jól kivehető felületi textúrák
Kopott és kicsorbult szerszámok megfigyelése és 2D-s/3D-s mérése egyetlen egységgel
A szármarókat és fúróhegyeket mély alakzatok jellemzik, és az ezeken kialakuló csorbulást 2D-ben és 3D-ben is vizsgálni kell. Ezenkívül az egyszer használatos hegyek kopását és csorbulását is 3D-s képek használatával kell mérni.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp a 2D-s mérés mellett a 3D-s mérést is támogatja. A 3D-s mérés során pontos 3D-s képeken végezhet megfigyelést, ami sokkal megbízhatóbb mérési eredményeket tesz lehetővé. A VHX sorozat Automatikus korrigáló funkciója még döntött nézetű képalkotás mellett is hatékony mélységkompozíciót tesz lehetővé. A készülék automatikusan korrigálja a képrögzítés során előforduló élelmozdulást és rezgést az átfogó, teljesen fókuszban lévő képek létrehozása érdekében. A kompozícióhoz megdöntött kamerával készített képek is használhatók.
és profilmérésére
PCD (polikristályos gyémánt) szerszámok megfigyelése és mérése
A gyémánt szerszámok (PCD szerszámok) karbidötvözetek feldolgozásához és csiszolásához, valamint szálas erősítésű műanyagok (FRP) és szénszálas erősítésű műanyagok (CFRP) feldolgozásához is alkalmasak. Ezeket a szerszámokat a hagyományos karbidötvözet szerszámokhoz képest nagyobb kopásállóság és hosszabb élettartam jellemzi. Ugyanakkor ha a penge hőmérséklete eléri a 700°C-ot, a gyémánt szénatomjai a vas hatására oxidálódnak, ami a PCD jelentős mértékű kopását eredményezi.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp 3D-kompozíció funkciója segítéségével profilméréseket végezhet. Ez a funkció lehetővé teszi a PCD-szerszámok felszíni alakjának vizsgálatát, valamint a csorbulás és kopás mikrométeres nagyságrendű mérését.
A szerszámok élettartamának felügyelete hosszú távú megfigyeléssel
A stabil és megbízható gyártáshoz elengedhetetlen a szerszámélettartam felügyelete. Bizonyos esetekben a vágási feltételek ellenőrzése is szükséges. A vágószerszámok hegyét mikrométeres pontossággal kell ellenőrizni, és fontos megkülönböztetni a kopást és az idegen részecskékből álló forgácsok jelenlétét.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp 0,1-szerestől 6000-szeresig terjedő nagyítási tartományt kínál. A VHX sorozattal a legapróbb repedések és hibák is hatékonyan vizsgálhatók. A nagy mértékű nagyítás mellett a VHX sorozat 4K-s, nagy felbontású képalkotást biztosít. Ez a képalkotási funkció olyan, a hagyományos módszerekkel nem lehetséges vizsgálatokat tesz lehetővé, mint a kopás és a szerszámhoz tapadt idegen részecskék megkülönböztetése.
A rögzített megfigyelési adatok alapján hosszú távon megfigyelheti a szerszámhegyek állapotát, így pontosan nyomon követheti a szerszámok kopását és az olyan problémákat, mint a repedések. A problémák mintázata alapján optimális vágási feltételeket határozhat meg, így meghosszabbíthatja a szerszámok élettartamát, és megelőzheti a hibás termékek gyártását.
- Bal oldali kép: kis mértékű nagyítás
- Jobb oldali kép: nagy mértékű nagyítás
Legújabb megoldások a vágószerszámok méréséhez és ellenőrzéséhez
A VHX sorozatú mikroszkóp egy hatékony eszköz, amely megoldást kínál a mérésekkel és vizsgálatokkal kapcsolatos problémákra, és jelentősen növeli a munka hatékonyságát. Mindez a csakis 4K-s, nagy felbontású képekkel elérhető kivételes képtisztaságnak, a pontos mérések által biztosított numerikus adatoknak, valamint az adatok egyszerű mentésének és felhasználásának köszönhető.
A VHX sorozat számos olyan funkciót kínál, amelyek jelentős mértékben megkönnyítik a szerszámok vizsgálatát. Ilyen például az élő mélységélesség-kiterjesztés, amellyel még mély célterületek esetén is kristálytisztán jeleníthetők meg a távolabbi és közelebbi területek is, az eucentrikus mechanizmus, amely még a tárgyasztal megdöntésekor vagy elforgatásakor is a látómező közepén tartja a célterületet, valamint a megfigyelést akadályozó fényvisszaverődéseket csökkentő funkció. A mikroszkóp emellett számos további funkciót kínál a sebességgel és pontossággal kapcsolatos helyi követelmények kielégítésére. Ilyen például az egyenetlen felületek esetén is részletgazdag és kristálytiszta képet biztosító optikai árnyékhatás üzemmód és többszörös megvilágítás funkció, valamint a mentett adatok kiválasztásával automatikusan reprodukálható beállítások.
A VHX sorozattal kapcsolatos részletekért kattintson az alábbi gombra, és töltse le a katalógust. Kérdés esetén kattintson az alább látható másik gombra, és vegye fel a kapcsolatot a KEYENCE-szel.
