Szerszámválasztás

A szerszámválasztás a felszerszámozás első feladata, amelyet régebben gyakorlott szakemberek, illetőleg a szerszámgyártó cégek képviseleteinek termékmenedzserei végeztek. A számítógépek fokozatos elterjedése lehetővé tette az objektív szelektálást [1, 2]. Ennek első képviselői a keményfém- és szuperkeményanyag-választó tanácsadók (Grade Application Advisor™, Kennametal 1995, Superabrasive Machining Advisor™, GE, 1991), illetve szerszámválasztási tanácsadók (ToolPro™, Kennametal, 1993) voltak. Manapság a szerszámgyártók által készített számítógépes elektronikus katalógusok (továbbiakban: EC) könnyítik (vagy éppen nehezítik) meg a döntést.

A számítógéppel segített szerszámválasztás (CAToolSelecting vagy EszEsEszVé) szükségességét egyértelműen a szerszámválaszték hihetetlenül gyors bővülése, a felhasználható szerszámanyagok körének növekedése, az új bevonatolási módszerek és anyagok robbanásszerű térhódítása hozta magával. Emellett szerepet játszott a felhasználók részéről tapasztalt kedvező fogadtatás is. Mostanában már nem számít komoly cégnek az, amelyik nem fejleszt ki a termékeire vonatkozó, választást elősegítő/megkönnyítő elektronikus katalógust. Azon cégek mindenképpen hátrányban vannak, amelyek kizárólag nyomtatott katalógusaik elektronikus (szkennelt), pdf-formátumú változatával hirdetik termékeiket.

A számítógéppel segített választást lehetővé tévő EC-k cégenként változóan, egy-, kétéves periódusokban követik egymást. Tapasztalataink szerint ezek a katalógusok nagyon eltérő részletességűek és használhatóságúak: A szóba jöhető szerszámok köre – különösen esztergáláskor – igen csak bőségesnek mondható, hiszen egy-egy egyszerűbb feladatra akár 5 … 150 féle lapkát is felajánl az elektronikus katalógus. Ezekben az esetekben természetesen a felhasználóra hárul a választás, amely komoly szakmai felkészültséget feltételez [3, 4].

Az „internet-technológia” kialakulását (Aacheni Konferencia, 1999) és gyors elterjedését követően olyan lehetőségek is megnyíltak a felhasználók előtt, amelyek a kiválasztott szerszámtípus közvetlen megrendelésével zárulnak („kosárba teszem”). A vezető szerszámgyártók természetesen már kifejlesztették ezen szolgáltatásaikat is. Néhány éve olyan cégek is megjelentek, amelyek kifejezetten erre a vásárlói körre (igényre) szervezték rá vállalkozásaikat.

A legfejlettebb szerszámválasztási módszer az intelligens elektronikus katalógusok (IEC) használata. A kidolgozás céljai között kell megemlíteni, hogy a technológiai feladat körülményeinek aprólékos tisztázása révén a művelet elvégzésére a legalkalmasabb szerszám (vagy minimális típus) kiválasztása történjen meg, a tudásalapú megoldáskeresés módszereire alapozott felhasználóbarát szoftverrel [3, 4].

Az intelligens elektronikus katalógust az jellemzi, hogy megvalósul

  • a párbeszéd a felhasználóval (a technológiai feladat tisztázása, 1/a. ábra),

  • az alkalmazási körülmények számításba vétele (megmunkálási körülmények megadása, 1/b. ábra),

  • tudásreprezentációs technikák felhasználása (döntési fa: 1/c. ábra, strukturált szemantikus háló, döntési táblázat: 1/d. ábra stb.),

  • szabályalapú megoldáskeresés (1/e. ábra),

  • gyakorlati tapasztalatokra épülő heurisztikák („ökölszabályok”) alkalmazása,

  • ún. induló forgácsolási adatok felajánlása (1/f. ábra).

Ezek csak olyan környezetben fejleszthetők ki, ahol együtt megvan/megtalálható a magas fokú szakmai ismeret és az informatikai tudás (felsőoktatás, innovációs projektek stb.) [4-7].

1/a. ábra. IEC: a feladat [5, 7]

1/b. ábra. IEC: a megmunkálás körülményei (részlet) [5, 7]

1/c. ábra. Furatmegmunkáló szerszámok döntési fája [3]

1/d. ábra. Döntési táblázat esztergalapkák alakjának választásához [3]

1/e. ábra. A lapkák kiválasztását segítő szabálykészlet részlete (AlExpert) [3, 4]

1/f. ábra. IEC: az ún. induló marási körülmények és adatok [5, 7]

A forgácsolástechnológia gyakorlatában leginkább használatos szerszámok kiválasztási sémáját a következő fejezetek tartalmazzák.

Szerelt kivitelű esztergakés

A választás legfontosabb szempontjait a szerszámtartóra a 2/a. ábra, a lapkára pedig a 2/b. ábra tartalmazza.

2/a. ábra. A késtartó megválasztásának szempontjai [3]

2/b. ábra. A lapkaválasztás szempontjai [3]

Egyéb szempontok, döntési táblák, behatároló diagramok és kidolgozott intelligens választóprogramok találhatók a [3 - 5] irodalmakban. Példaként álljon itt a Greenleaf cég (USA) számára kidolgozott IEC egy részlete [6].

3. ábra. A Greenleaf cég szerszámaihoz kifejlesztett IEC eredményképernyője [6].

Tömör (gyorsacél, forrasztott lapkás, keményfém vagy kerámia anyagú) csigafúró választása

A fúróválasztás legfontosabb szempontjait a 4. ábra tartalmazza.

4. ábra. Különböző anyagú csigafúrók választási sémája [3]

Egyéb szempontok, döntési táblák, behatároló diagramok és fúróválasztó szakértői rendszerek találhatók a [3, 4] irodalmakban.

Tömör (gyorsacél, forrasztott lapkás, keményfém- és kerámia anyagú), különféle kialakítású szárasmarók választása

A maróválasztás legfontosabb szempontjait a szerszámtartóra az 5. ábra tartalmazza.

5. ábra. Különböző anyagú és kialakítású szárasmarók választási sémája [3]

Egyéb szempontok, döntési táblák, behatároló diagramok és maróválasztó szakértői rendszerek találhatók a [3, 4] irodalmakban.

Szerelt kivitelű homlokmarók választása

A szerszámtartó és lapka kiválasztásának legfontosabb szempontjait a 6. ábra tartalmazza.

6. ábra. Szerelt kivitelű homlokmarók választási sémája [3]

Egyéb szempontok, döntési táblák, behatároló diagramok és maróválasztó szakértői rendszerek találhatók a [3 – 5, 7] irodalmakban.

Hagyományos szemcsézetű köszörűkorongok választása

Az intelligens korongválasztás képernyőképe a 7. ábrán látható.

7. ábra. Köszörűkorong választása KORVAL programmal [8]

Egyéb szempontok, döntési táblák, behatároló diagramok találhatók a [2, 3, 8] irodalmakban.

Felhasznált irodalom

[1] Sipos, S. dr. – Repáruk, I.: ISG-gyártmányú lapkák kiválasztása mikroszámítógéppel

Gépgyártástechnológia, 1990/7. p. 317-320.

[2] Nagy, L. dr. – Sipos, S. dr. – Várady, L.: A köszörülési technológia számítógéppel segített tervezése, Gépgyártástechnológia, 1993/3-4. p. 119 – 136.

[3] dr. Sipos, S.: Forgácsolási folyamatok informatikája (jegyzet)

BMF, Bánki Donát GFK, Budapest, 2001. pp. 102.

[4] dr. Sipos, S.: Mesterséges intelligencia alkalmazása az iparban (jegyzet + segédlet)

BMF, Bánki Donát GFK, Budapest, 2001. pp. 45+21.

[5] Bereczki, L.: Korszerű homlokmarók kiválasztása intelligens elektronikus katalógussal

Szakdolgozat, BMF, Budapest, 2001. pp. 67. (+CD)

[6] Balassa, I.: Szerelt kivitelű esztergakések intelligens elektronikus katalógusa

Szakdolgozat, BMF, Budapest, 2001. pp. 61. (+CD)

[7] Sandor, Sipos dr. – Laszlo, Bereczky: The Development of Intelligent Tool Catalogues

ICT – 2004. XIth Intern. Conf. on Tools, Sept. 9-11. Miskolc, 2004. p. 285-290.

[8] dr. Sipos, S.: Számítógépes szerszámválasztás (FTSZ tantárgy, elektronikus tananyag)

BMF, BDGBMK, Budapest, 2009. (www.banki.hu/ggyt/tantargyak)