Jäysteenpoiston suunnittelu

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantaja oli Componenta Manufacturing Oy Machining Kurikka, joka on yksi neljästä Componentan koneistusyksiköstä Suomessa. Konserni on suomalainen metallikomponenttien sopimusvalmistaja. Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää Kurikan koneistusyksikön näkökulmasta taloudellisin ja tehokkain jäysteenpoistomenetelmä uusille teräslohkoille. Nykyinen jäysteenpoisto suoritetaan manuaalisesti, mikä on aikaa vievää ja synnyttää nopeasti pullonkaulan tuotantoon. Jäysteenpoistomenetelmien tutkiminen alkoi perehtymisellä jäysteen ja lastun syntymiseen ja muodostumiseen teräslohkoissa. Myös niiden aiheuttamiin ongelmiin perehdyttiin syvällisesti. Tämän jälkeen tutkittiin menetelmiä, jotka kykynevät jäystämään kierteitä vahingoittamatta niitä sekä risteäviä reikiä. Lastuavassa työstössä erityisesti porauksessa ja jyrsinnässä syntyy usein isoja ja hankalasti poistettavia jäysteitä. Niitä muodostuu reikien suulle, risteäviin reikiin, sisään- ja ulostulokohtiin ja kappaleiden reunoille. Yleisin jäysteenpoistomenetelmä on manuaalinen jäysteenpoisto sen alhaisten kustannusten ja vähäisen tekniikan tarpeen ansiosta. Robotisoidun ja termisen jäysteenpoiston käyttö on yleistynyt teollisuuden automatisoitumisen myötä. Jäysteiden muodostumisen ymmärtäminen ja niiden erilaiset esiintymismuodot helpottivat työssä tutkittujen menetelmien valintaa. Menetelmistä laadittiin matriisi, jossa arvioitiin ja pisteytettiin eri menetelmien kyvykkyys suoriutua tuotantoon tulevien teräslohkojen jäystämisestä. Matriisissa mitattiin yrityksen näkökulmasta tärkeitä asioita jäysteenpoistossa, mikä helpotti sopivan jäysteenpoistomenetelmän valinnassa. Opinnäytetyö rajattiin kuuteen jäysteenpoistomenetelmään, jotka kykynevät jäystämään sisäpuolisia geometrioita, joista kolme valittiin matriisin avulla lähempään tarkasteluun yrityksessä. Opinnäytetyön tuloksena syntyi kolme mahdollista menetelmävaihtoehtoa, jotka ovat terminen, robotisoitu ja koneistuskeskuksessa tapahtuva jäysteenpoisto. Menetelmän valintaan eniten vaikuttavat tekijät olivat taloudellisuus, jäystämisprosessin tarkkuus, komponenttien jäysteettömyys prosessin jälkeen ja jäystettävien komponenttien läpimenoaika.

The thesis was made for Componenta Manufacturing Oy Machining Kurikka, which is one of four Componenta’s machining units in Finland. The Group is a Finnish contract manufacturer of metal components. The purpose of the thesis was to find out the most economical and efficient deburring method for new steel blocks from the perspective of the Kurikka machining unit. The current deburring is performed manually, which is time consuming and quickly creates a bottleneck in production. The study of deburring methods began with an introduction to the formation of burrs and chips in steel blocks. The problems they caused were also studied in depth. Methods that would likely be able to deburr threads and intersecting holes without damaging them, were then investigated. In machining, especially in drilling and milling, large and difficult-to-remove burrs often form. They are formed at the mouths of the holes, the intersecting holes, the entry and exit points, and the edges of the pieces. The most common deburring method is manual deburring due to its low cost and low technical requirements. The use of robotic and thermal deburring has become more common with increasing automatization. Understanding the formation of burrs and their different forms of occurrence facilitated the choice of methods studied in the work. A matrix of methods was developed, where the ability of different methods to perform deburring of steel blocks entering production was evaluated and scored. The matrix measured important issues in deburring from the company's point of view, which facilitated the selection of a suitable deburring method. The thesis found six methods which would be capable of deburring internal geometries, three of which were selected using a matrix for closer examination in the company. As a result of the thesis, three possible method alternatives emerged, which were thermal, robotic and machining center deburring. The factors most influencing the choice of method were economy, accuracy of the deburring process, burr free components after the process, and the lead time of the components to be deburred