Magneetilla kiinni ja koneistamaan

Kari Harju

Magneettikiinnitys on tuttu kiinnitystapa hionnassa, mm. tasohiomakoneiden yhteydessä se on yleisesti käytössä. Vähemmän tiedossa on, että menetelmä sopii myös jyrsintään ja sorvaukseen. Kilsa Tools Akaassa on käyttänyt pitkään magneettikiinnitystä koneistuskeskustensa yhteydessä.

Magneettikiinnitys on käytössä Kilsa Toolsilla useissa koneistuskeskuksissa. Kappaleenkiinnitys käynnissä.

Kilsa Toolsilla koneistetaan paljon levymäisiä kappaleita, joiden vahvuus on 5-15 mm. Niiden kiinnityksessä oli aiemmin ongelmana se, että puristinkiinnityksessä levyt taipuivat ja irtosivat herkästi. Lisäksi levyjen reunat jäivät ilman tukea alapuolelta ja levy värisi reunoja ajettaessa.

Toisaalta päältä kiinnityksessä kiinnittimet estivät koneistuksen koko pinta-alalta yhdellä kiinnityksellä. Ratkaisuksi löytyi magneettikiinnitys, tuo jyrsinnän ja sorvauksen yhteydessä harvemmin käytetty kiinnitystapa.

Menetelmässä kappaletta ei kiinnitetä suoraan pöytään, vaan kappaleen ja pöydän väliin sijoitettavien induktiopalojen tai -blokkien avulla. Näin sujuu myös koneistus.

Palat pöydän ja kappaleen välissä

Magneettikiinnitys mielletään koneistustöissä epäkelvoksi menetelmäksi mm. siksi, että esimerkiksi porattaessa ja kappaleen sivuja jyrsittäessä sen käytössä syntyy työpöydän pintaan herkästi vaurioita. Ehkä magneetin pitovoimaan ei myöskään luoteta tai magneetin käyttöä pidetään hankalana.

Kilsa Toolsin käyttämä menetelmä on suunniteltu ratkomaan osaltaan näitä ongelmia ja käsityksiä. Menetelmä mahdollistaa magneettikiinnityksen käytön myös jyrsinnän ja sorvauksen yhteydessä. Juuri se on käytössä myös Kilsa Toolsilla.

”Kuten koneistajat hyvin tietävät, perinteisen magneettipöydän käytön ongelma jyrsinnän ja sorvauksen yhteydessä on, että työkappaleen sivuja ei voida ajaa alas saakka eikä myöskään porata levyn läpi ilman että magneettipöytä vahingoittuu. Menetelmä ratkaisee asian siten, että siinä käytetään magneettipöytää, jossa on vaihdettavat induktiopalat pöydän ja työkappaleen välissä. Sen myötä saadaan magneettikiinnityksen edut ilman vaaraa magneetin rikkoutumisesta”, sanoo Jukka Rantala Asennuspalvelu Juha Keskinen Oy:stä.  

Olennaista Rantalan mukaan on, että työstettävää kappaletta ei kiinnitetä suoraan pöydän pintaa vasten vaan korotuspalojen tai korostuspalablokkien päälle siten, että mahdollisimman suuri alue kiinnityspintoja on vastakkain.

Se mahdollistaa viiden pinnan työstön päältä ja kaikilta neljältä sivulta.

Läpikappaleen porauksia tehtäessä induktiopaloja jätetään pois kappaleen alta niiltä kohdilta, joihin porataan. Samoin menetellään jyrsittäessä vaikkapa viisteitä alapuolelle. Induktiopalat ovat  koneistettavissa ja niihin voidaan tehdä myös uria ja reikiä rajoitinlevyjä ja tappeja varten.

Menetelmä sopii kooltaan ja muodoiltaan moninaisille kappaleille. Kuvassa pienemmän pään kiinnitystä, Jukka Rantala vasemmalla, oikealla Juha Keskinen, Asennuspalvelu Juha Keskinen Oy.

Vetovoima säädeltävissä

Menetelmässä magneetti on sähkötoiminen kestomagneetti, jonka vetovoima on säädettävissä eri tasoille. Kestomagneetti säilyttää magneettisuutensa pitkiä aikoja eikä aiheuta työkappaleen lämpenemistä eikä siten muutoksia tarkkuudessa.

Menetelmä soveltuu parhaiten viimeistelyyn ja porauksiin. Korotuspalat ja rajoittimet lisäävät käyttömahdollisuuksia.

Magneettivetovoima on napakoolla 50 x 50 mm 1250kgf/100 mm2 ja magnetisoiminen/magneettisuuden poisto kestää 2-10 sekuntia. Ohuille kappaleille valitaan pöytä, jossa napakoko on pieni (35 x 35 mm, magneettivuo, Flux Line 15 mm). Vakionapakoot ovat 35 x 35 mm, 50 x 50 mm, 70 x 70 mm ja 92 x 92 mm. Suositeltava materiaali paloille on S20C tai vastaava hiiliteräs.

kiinnityspinnat tulee olla hiottuja. Palat ovat vaihdettavia kulutuskappaleita ja niiden tarkoitus on varmistaa, ettei pöydän pintaa vahingoiteta kolhimalla tai vahingossa jyrsimällä tai poraamalla pöytään.

Tukea kappaleen koko pinta-alalle

Kilsa Toolsin käytössä on kuusi Dugard-työstökeskusta, sekä saman valmistajan vinojohteinen sorvi ja tasohiomakone. Koneiden yhteyteen hankittu magneettikiinnitys on osoittautunut kelpo valinnaksi. Magneettikiinnitys antaa tuen levyn koko pinta-alalta ja kappale ei värise.

”Magneettikiinnitys on nopea ja helppo myös muissa kuin levymäisissä kappaleissa, koska kiinnitys tai irrotus vaativat vain kappaleen asettamisen tai poistamisen pöydälle ja magneettisuuden kytkennän, joka vie aikaa pari sekuntia. Pieniä kappaleita voidaan asetella pöydälle niin monta kuin pöydälle mahtuu ja ajaa kaikki samalla kiinnityksellä.”

Magneettikiinnityksen rajoitteet liittyvät kiinnitettävään materiaaliin, kiinnityspinnan laatuun, kappaleen kokoon ja vahvuuteen.

Parhain kiinnitys saadaan raudalle. Ruostumattomalle teräkselle tai esimerkiksi alumiinille menetelmä ei tietenkään sovellu. Jos kappaleen pinnan laatu on erittäin huono, joudutaan mahdollisesti hiomaan tai jyrsimään pinta tasaiseksi. Materiaalit, jotka eivät tartu magneettiin, voidaan koneistaa kiinnittämällä esim. koneruuvipuristin magneettipöydän päälle.

”Kiinnityspöytiä on saatavilla niin pienten kuin varsin suurtenkin kappaleiden koneistukseen. Karusellisorveihin on kiinnitetty halkaisijaltaan kaksimetrisiä kappeleita”, Jukka Rantala kertoo.

Dugardin uutuuksia: 5-akselinen koneistuskeskus X5-800.

Dugard

Dugard toimittaa metallintyöstökoneita maailmanlaajuisesti. Konevalikoima sisältää pysty- ja vaakakaraiset työstökeskukset, vaaka- ja vinojohteiset CNC-sorvit, aarporat, monitoimisorvit, 5-akseliset työstökeskukset, hiomakoneet. Dugard paitsi toimii useiden konemerkkien edustajana, teettää omalla Dugard-tuotemerkillä koneita pääasiassa Taiwanissa ja vastaa koneiden huollosta, varaosista, takuusta ja turvallisuudesta. Suomessa Dugardin edustaja on Asennuspalvelu Juha Keskinen Oy.

Kilsa Tools Oy

Kilsa Tools on vuonna 1991 aloittanut ohutlevytyökalujen ja laiteosien alihankintakoneistaja. Asiakkaina on ohutta ja keskivahvaa peltiä jalostava teollisuus, kuten esimerkiksi hitsattuja lämmönvaihtimia, avoprofiileja valmistavat sekä sahateollisuutta ja leipomoita palvelevat yritykset. Yrityksen konekantaan kuuluu monipuolista koneistuskeskus ja sorvauskalustoa. Kilsa Tools toimii Akaalla hiljattain valmistuneessa uudessa tuotantohallissa. Yritys työllistää kuusi henkilöä.