<p>Bilaga: 1 partitur, 1 CD</p>

<p>Examensarbetet som beskrivs i denna rapport handlar om byte av styrsystem i en CNC-svarv på företaget Precisionsdetaljer Mekatronik i Linköping. Ett Fanuc 5 styrsystem har ersatts av ett modernare Fanuc 21i-styrsystem. Rapporten beskriver det nya styrsystemet och redovisar hur arbetet med att praktiskt byta system har gått till. Arbetet indelades i tre delar, informationssökning, praktiskt arbete och dokumentation. Informationssökningen behövdes både för hopkoppling av de olika delarna och för parameter- och ladderprogrammering. Det praktiska arbetet bestod i att koppla tillsammans de delar som fanns beställda och de delar som skulle tas från det gamla styrsystemet. Dokumentationen ska finnas för framtida bruk, då service och utveckling av systemet ska ske. </p> / <p>This examination work describes changing of a control system in a CNC-lathe. The work has been done at Precisionsdetaljer Mekatronik AB in Linköping, a company with eight to nine employees. One Fanuc 5 control system has been replaced by a modern Fanuc 21i-system. This report describes the new control system and how the practical work has been done. The work has been divided into three parts, information searching, practical work and documentation. Information searching is needed for how to connect the different parts and for parameter-and ladder programming. The practical work consisted of connecting the new parts that were ordered and the parts that should be used from the old control system. The documentation may be used in the future, when service and development of the system will be done.</p>

Examensarbetet som beskrivs i denna rapport handlar om byte av styrsystem i en CNC-svarv på företaget Precisionsdetaljer Mekatronik i Linköping. Ett Fanuc 5 styrsystem har ersatts av ett modernare Fanuc 21i-styrsystem. Rapporten beskriver det nya styrsystemet och redovisar hur arbetet med att praktiskt byta system har gått till. Arbetet indelades i tre delar, informationssökning, praktiskt arbete och dokumentation. Informationssökningen behövdes både för hopkoppling av de olika delarna och för parameter- och ladderprogrammering. Det praktiska arbetet bestod i att koppla tillsammans de delar som fanns beställda och de delar som skulle tas från det gamla styrsystemet. Dokumentationen ska finnas för framtida bruk, då service och utveckling av systemet ska ske. / This examination work describes changing of a control system in a CNC-lathe. The work has been done at Precisionsdetaljer Mekatronik AB in Linköping, a company with eight to nine employees. One Fanuc 5 control system has been replaced by a modern Fanuc 21i-system. This report describes the new control system and how the practical work has been done. The work has been divided into three parts, information searching, practical work and documentation. Information searching is needed for how to connect the different parts and for parameter-and ladder programming. The practical work consisted of connecting the new parts that were ordered and the parts that should be used from the old control system. The documentation may be used in the future, when service and development of the system will be done.

Detta examensarbete har utförts på uppdrag av Koenigsegg Automotive AB, som utvecklar, tillverkar och säljer högpresterande sportbilar. Företaget erbjuder fälgar tillverkade helt i kolfiberkomposit, som ger betydande viktbesparingar i jämförelse med traditionella metallfälgar. Efter tillverkningen kräver fälgarna viss bearbetning vid anläggningsytan mellan fälg och däck. Syftet med examensarbetet har varit att undersöka möjligheten att utföra bearbetningen av fälgarna in-house i Ängelholm, och målet har varit att konstruera en maskin för detta ändamål. Projektet inleddes med en litteratursökning, där svårigheter och möjligheter gällande bearbetning av kolfiberkompositer undersöktes. Till följd av de undersökningar som gjordes, valdes bearbetningsmetoden svarvfräsning och ett antal konstuktionskoncept genererades. Genom ett antal utvärderingar utvecklades ett speciellt koncept vidare till ett komplett produktförslag. Produktförslaget är komplett med analyser, beräkningar samt tillverkningsunderlag, som ger uppdragsgivaren bättre insikt i sina möjligheter. Även underlag som tillåter en framtida CE-märkning har tagits fram. Projektet har följt Fredy Olssons konstruktionsmetod. / The following thesis has been performed in cooperation with Koenigsegg Automotive AB, which develops, manufactures and sells high-performance sportscars. Koenigsegg offers rims made completely from carbon fiber composite, which yields substantial benefits in stiffness and weight compared to their traditional metal counterparts. After the manufacturing of the rims, some trimming is necessary in the contact surface between rim and tire. The purpose of this thesis has been to examine the possibility of performing the necessary trimming in-house in Ängelholm, by designing a special tool. The project began with a literature study, where possibilities and difficulties of machining carbon fiber composites were examined. As a result of the study, the manufacturing process turn-milling was chosen, and a number of concepts were generated. Through a series of evaluations, one concept was further developed to a final product. The suggested product is complete with calculations, analyses and drawings, which gives Koenigsegg a better insight of future possibilities. A solid foundation for future CE-marking has also been produced. The project has followed Fredy Olssons methods of Engineering Design.

Sammanfattning Syfte – Syftet med studien är att ta fram en metod för att bevara ett stort antal verktyg för enstörre bearbetningsmaskin med en lösning för verktygsbyte. Frågeställningar sammanställdesgenom personlig kommunikation och kravspecifikationer som MFAB begärt. Metod – För att ta fram och producera koncept användes flera metoder som beskrivs i Produktutveckling – Effektiva metoder för konstruktion och design av Johannesson, Perssonoch Pettersson. Koncepten som skapats värderas mot krav i form av en Pughs matris. Resultat – I en informationssamling som utförs i förstudien samlas information om dagensvanligaste magasinlösning för fräs- och svarvmaskiner. Trum- och linjärmagasinet är devanligaste lösningarna för dagens bearbetningsmaskiner. Ett visuellt koncept beskrivs med hjälp CAD-programmet det är designat i samt en beskrivandetext för varje del. Det färdiga konceptet inkluderar:• En inhägnad för att hålla alla delar inom den förbestämda arbetsytan.• En serviceport för smidigt byte av verktyg utanför användning av magasinet.• Lösning för underhåll så att en person kan komma åt inuti magasinet.• Hyllor som agerar magasin då de håller verktygen som maskinen inte använder förtillfället.• En kedja som hyllorna är fästa på som roterar så att hyllorna kan nå dit de är behövda.• En linjärenhet som hämtar verktygen från hyllorna och lämnar vidare dem tillbufferten.• Bufferten som håller ett visst antal verktyg som maskinen är i behov av snart.• Restupplockning som tar hand om eventuellt skräp som kan förekomma på verktygen.Med dessa delar kan frågeställningarna besvaras. Begränsningar – Två begränsningar i studien har påträffats. Den första begränsningen varatt i konstruktionen gick mer plats åt till magasinet än vad som ursprungligen hade beräknatsför. Nästa begränsning var att storleken av studien över den givna tiden som projektet varadebegränsade möjligheten att fullt utveckla det slutgiltiga konceptet. Nyckelord – Bearbetningsmaskin, Automation, Magasin, Verktygshantering, Konstruktion, Skyddsinhägnad, Produktutveckling / Abstract Purpose – The purpose of the study is to create a method to store a large number of tools fora big processing machine with a solution for tool-changing. The main issues were compiledthrough personal communication and with the product requirements requested from MFAB. Method – To create and produce concepts different methods were used as described in Produktutveckling - Effektiva metoder för konstruktion och design by Johannesson, Perssonand Pettersson. The concepts that were created are valued against the product requirementswith a Pughs matrix. Result – Information is gathered about the most commonly used solutions for tool-magazinesfor milling- and lathing-machines. Drum-magazines and linear magazines are the mostcommonly used magazines for these kinds of machines.A visual concept is described with the help of the CAD-program it was designed in and adescribing text for each part. The finished concept includes:• An enclosure to hold all the part of the magazine within the decided area.• A service-port for easy changing of tools when the magazine is not in use.• A solution for maintenance where a person can get into the magazine.• Shelves that act as a magazine, holding the tools that the machine is not using currently.• A chain that the shelves are attached to which rotates so that the shelves can reach towhere they are needed.• A linear unit that retrieves the tools from the shelves and places them into a buffer.• The buffer that holds a few tools that the machine will be using soon.• Waste disposal that takes care of any residue or scraps that might get stuck on the tools.With these parts the main issues can be answered. Limitations – Two limitations in this study were discovered. The first was the fact that theconstruction used more space for the magazine than it was originally calculated for. Nextlimitation was that the scope of the study over the given time limited the development for thefinal concept. Key words – Processing machine, Automation, Magazine, Tool handling, Construction, Safetyenclosure, Product development.

Sandvik Coromant is the leading supplier of cutting tools and solutions to the machining industry. Sandvik Coromant is the creator of the modular Coromant Capto ® tool interface which have since become an ISO-standard. The Coromant Capto ® interface, which currently is undergoing a revision is found in the machining applications turning, milling and drilling because of its unique characteristics. Sandvik Coromant's largest factory for cutting tools is located in Gimo which produces tools with the Coromant Capto ® interface for milling and turning applications. The turning tools with the Coromant Capto ® interface are currently produced from the tool steel 25CrMoS4, commonly known as SS2225 with a typical initial hardness of 28 ± 2 HRC. To achieve the required hardness of the finished tools, the turning tools are hardened by induction which results in hardness levels close to, or above 50 HRC. These induction hardening processes which are carried out after the machining operations induces geometrical distortions in the tools which impacts the quality of the finished product. Furthermore it is expected that the new revision of the Coromant Capto ® interface will be dificult to produce due to these geometrical distortions. To avoid the geometrical distortions due to induction hardening a change of material was examined. The turning tools with the Coromant Capto ® interface would instead be produced from the tool steel 34CrNiMo6, commonly known as SS2541. SS2541 is currently being used as material for the milling tools produced in Gimo. The tool steel SS2541 would imply a new process flow for the turning tools which would be hardened to 43,5 ± 2 HRC before the machining operations in a furnace thus avoiding the geometrical distortions. The purpose of the thesis was to study and predict the impacts and the changes that this new production process flow would lead to. The hypothesis of the whole study was claried as:"The change of material in Coromant Capto ® -equipped turning tools would be benecial in terms of the complete picture". To either prove or disprove the hypothesis research was conducted in three separate studies namely Quality, Time and Cost. A case study was used to compare the different process flows with each other. A sample of seven turning tools was studied within the case study. Each tool in the sample represents a portion of the real production volumes produced in Gimo. It was found that both product and process quality would increase with the material SS2541. Product quality would increase because the geometrical distortions would be avoided. This would increase value for the end customer which could expect a more predictable machining process. Process quality would also increase, mainly because control measurements will be carried out in a better way than in the current situation, and the fact that a simpler process flow with less operations will be true for SS2541. Process time increased for almost all material removal operations because the higher hardness of the material SS2541. Total process time would increase for the blanks and would decrease for the tools because the hardening operation are moved from tool to blank. The throughput rate of both blanks and tools will decrease, because the constraining operations or bottleneck operations would take longer time. Despite this it is expected that machine capacity is sufficient for producing the current production volumes from the material SS2541. The production cost for all tools in the sample will increase, one of the tools by as much as 11%. Production cost for a yearly production of turning tools (blanks included) is estimated to increase with 5%. The highest contributing factor to the increased cost is the initial cost of the material which will increase with 10%. To minimize the impact of material cost the range of blanks should be rationalized, i.e producing more tools from forged blanks instead from round blanks. To summarize and give an recommendation: The hypothesis of the thesis is confirmed. The change of material to SS2541 would seen to the complete picture prevent many problems to a relatively low cost. Therefore it is recommended that the material is changed from SS2225 to SS2541. / Sandvik Coromant är en ledande tillhandahåallare av verktyg och lösningar till bearbetningsindustrin. Sandvik Coromant uppfann det modulära verktygsgränssnittet Coromant Capto ®, vilken på senare år har blivit en ISO-standard. Coromant Capto ®-kopplingen, som för tillfället undergår en revision återfinns, tack vare sina unika egenskaper inom applikationsområdena svarvverktyg, fräsverktyg och borrverktyg. Sandvik Coromants största fabrik för skärande verktyg ligger i Gimo i vilken man tillverkar både svarvverktyg och fräsverktyg med Coromant Capto ®-koppling. Svarvverktygen med Coromant Capto ®-koppling tillverkas nuvarande från verktygsstålet 25CrMoS4, allmänt känt som SS2225, vilket har en typisk grundhårdhet på ca 28 ± 2 HRC. För att uppnå rådande hårdhetskrav induktionshärdas svarvverktygen med induktionshärdning vilketresulterar i hårdheter nära- elleröver 50 HRC. Dessa induktionshärdningsprocesser utförs efter bearbetningsoperationerna och skapar formförändringar i verktygen, vilket i sin tur påverkar kvaliteten för den slutgiltliga produkten. Dessutom förväntas det att tillkomma problem med att tillverka den nya Coromant Capto ®-revisionen på grund av formförändringarna. För att förebygga formförändringarna som tillkommer vid induktionshärdningsprocesserna studerades ett materialbyte. Svarvverktygen med Coromant Capto ®-kopplingar skulle nu produceras från verktygsstålet 34CrNiMo6, allmänt känt som SS2541 istället. SS2541 används för närvarande till fräsprodukterna som produceras i Gimo. Verktygsstålet SS2541 skulle innebära ett nytt processflöde för svarvverktygen vilka nu skulle ugnshärdas före bearbetningsoperationerna till en hårdhet av 43,5 ± 2 HRC och på så sätt undvika formförändringarna. Syftet med examensarbetet var att utreda och förutspå effekterna och förändringarna som detta nya processflöde skulle innebära. Hypotesen till hela studien sammanfattades som: Materialbytet på svarvverktyg med Coromant Capto ®-koppling skulle vara positivt sett till helheten. För attantingen bekräfta eller dementera denna hypotes utfördes en studie som innefattade tre separata utredningar inom områdena Kvalitet, Tid och Kostnad. Man använde sig av en fallstudie för att jämföra de olika processflödena med varandra. Ett urval bestående av sju produkter studerades inom denna fallstudie. Varje produkt från urvalet fick representera en delvolym av den totala årliga produktionsvolymen i Gimo. Man fann att både produktkvalitet och processkvalitet skulle öka till följd av materialbytet till SS2541. Produktkvaliteten skulle öka för att formförändringarna skulle undvikas. Detta skulleöka värdet för slutkunden, vilken kan komma att förvänta sig en bättre och mer förutsägbar bearbetningsprocess. Processkvaliteten skulle också öka, främst för att kontrollmätningar nu skulle kunna utföras på ett bättre sätt än man kan göra i det nuvarande processflödet samt att flödet skulle bli enklare och tydligare med färre processteg. Processtider skulle öka för nästan alla bearbetningsoperationer på grund av att SS2541 har en högre hårdhet. Den totala processtiden skulle öka förämnestillverkningen och minska för verktygstillverkningen för att härdningsoperationerna förflyttas från verktyg till ämne. Genomströmmningshastigheten skulle minska för både ämne och verktyg för att flaskhalsarna i produktionen skulle ta längre tid. Dock skall tilläggas att man fortfarande skulle ha kapacitet nog föratt tillverka dagens produktionsvolymer i materialet SS2541. Produktionskostnaden för alla produkterna i urvalet skulle öka, varav en produkt skulle öka med så mycket som 11%. Produktionskostnaden för en årsproduktion av svarvverktyg (ämnesproduktion inräknad) uppskattades att öka med 5%. Den största faktorn till den ökade produktionskostnadenär initialkostnaden för materialet som kommer att öka med 10%. För att minimera effekterna av materialkostnaden borde ämnesfloran rationaliseras, alltså producera fler verktyg från smidda ämnen än från försvarvade ämnen. För att sammanfatta och ge en rekommendation: Hypotesen kan bekräftas. Materialbytet till SS2541 skulle, sett till helheten förebygga många problem till en relativt låg merkostnad. Därför rekommenderas att materialbytet från SS2225 till SS2541 genomförs.