Témata
Zdroj: SecoTools

Moderní univerzální a speciální frézy

V každém výrobním procesu je pro kteroukoli operaci nejlepším nástrojem takový, jaký vyhovuje příslušnému vybavení, materiálům, specifikacím i výrobním plánům. Některé provozy tráví nad volbou nástrojů spoustu času – vybírají to nejlepší řešení pro každý obráběný prvek, ale přitom častokrát přehlížejí, že se v jejich výdejnách či skladech nahromadilo velké množství nástrojů, které byly použity jen jednou či dvakrát. Takové zásoby mohou představovat významnou složku nákladů, která pouze zatěžuje rozpočet a nepřináší žádné hodnoty. Univerzální nástroje proces výběru usnadňují, neboť základních nástrojů nemusí být mnoho, a pak už se jen přizpůsobují aktuálním potřebám určením třídy řezného materiálu, geometrie, rychlosti a posuvu.

Pavel Marek

Patří mezi klíčové osobnosti časopisu MM Průmyslové spektrum, kde zastává pozici odborného redaktora časopisu. Je absolventem strojní fakulty ČVUT v Praze. Po ukončení studia pracoval v Poldi SONP Kladno v závodě Doprava, poté jako konstruktér a projektant ve společnosti ČKD Lokomotivka. Pro MM Průmyslové spektrum pracuje od roku 1999.

Reklama

„Výchozí úvahou předcházející volbě geometrií, posuvů a rychlostí bývá požadovaná výkonnost nástroje. Jde o to, zda vybrat ty, které dosahují nejvyšší rychlosti úběru materiálu, nebo třeba upřednostnit maximální životnost,“ říká Ing. Jan Matějíček, vedoucí technického vzdělávání STEP a reprezentant Seco Consultancy. „Zde se vyplácí neuvažovat v intencích jediného kritéria, ale snažit se o co nejlepší shodu možností konkrétního nástroje s jeho využitím v celém spektru obráběcích operací daného provozu. Zejména ve výrobě typu HMLV (malé počty kusů s vysokou variabilitou) nabízejí univerzální nástroje spolehlivý výkon v různých materiálech obrobků, což umožňuje potlačovat nekvalitu a zvyšovat opakovatelnost. Důmyslně využité univerzální nástroje mohou významně zvýšit spolehlivost procesů, zlepšit efektivitu vynaložených nákladů i zvyšovat ziskovost.“

MM: Můžete uvést příklad takového univerzálního nástroje?

J. Matějíček: Nejvýznamnějším z našich nových nástrojů je v tomto směru rohová fréza Turbo 16, která je uváděna na trh v rámci aktuálního vydání novinek společnosti Seco. Vyniká právě v oblasti vysokých standardů bezpečnosti procesů a dlouhé životnosti při vzájemné rovnováze obou těchto faktorů.

Univerzální rohové frézy Turbo 16 (Zdroj: SecoTools)

Rohové frézy Turbo s vyměnitelnými břitovými destičkami patří dlouhodobě mezi nejuniverzálnější nástroje v sortimentu Seco. Poprvé se objevily v roce 1996 a od té doby rychle posilovaly ve smyslu rozměrových řad i variant řezných materiálů a geometrií břitových destiček. Obrovský aplikační rozsah v možnostech obrábění prakticky všech typů materiálů a využití širokého spektra strategií činí z programu nástrojů Turbo skutečný bestseller značky Seco. V průběhu let samozřejmě docházelo na základě zkušeností s praktickým využitím k úpravám v konstrukci a provedení frézovacích těles i destiček. Nejnovější variantu tohoto sortimentu představují právě frézy řady Turbo 16.

MM: Čím jsou frézy řady Turbo 16 zajímavé?

J. Matějíček: Díky vysoce optimalizované konstrukci tyto nástroje nabízejí mimořádnou výkonnost v celé řadě aplikací i materiálů. Hladký záběr a nízké řezné síly snižují spotřebu energie i rychlost opotřebení břitů – životnost nástroje se v některých aplikacích podařilo zvýšit dokonce až o 130 %.  Frézy Turbo 16 mohou zajistit i vysokou produktivitu – malá zubová rozteč vybraných nástrojů zvyšuje rychlost úběru materiálu až o 50 %. Díky široké nabídce broušených i přímo lisovaných břitových destiček nabízí řada Turbo 16 také výjimečnou flexibilitu. Tělesa fréz v rozsahu průměrů od 25 do 250 mm (1 až 6 palců) jsou vyrobena z korozivzdorné nástrojové oceli. To přispívá i ke splnění kritéria udržitelnosti, neboť nástroje pak není třeba povlakovat. Tím se zkracuje výrobní cyklus samotného nástroje a současně odpadá ekologicky náročný proces niklování. Standardem jsou kanálky pro použití vnitřního chlazení a připojovací části jsou kompatibilní s prakticky všemi typy upínacích rozhraní standardních rotačních držáků.

Tělesa fréz Turbo 16 jsou vyrobena z korozivzdorné oceli. (Zdroj: SecoTools)

Název Turbo 16 vyjadřuje velikost břitových destiček této řady – funkční délka bočních břitů, a tedy maximální možná axiální hloubka řezu je 16 mm. Destičky jsou jednostranné, s pozitivní geometrií a dvěma břity na každé z nich. Efektivní řezná geometrie osazeného nástroje je vysoce pozitivní a dává tak frézám velmi široké možnosti využití ve smyslu strategií obrábění. Další výhodou takové konfigurace je i snížená hladina hluku. Břitové destičky Turbo 16 jsou pak vůbec prvními produkty Seco, které jsou opatřeny štítky Data Matrix, a dokazují, že nová generace Turbo je skutečně připravena na digitální budoucnost. Tyto kódy obsahují informace o produktu a výrobní šarži a lze je snadno načítat v nové aplikaci Seco Assistant pro chytré telefony.

Spolehlivější obrábění s rohovými frézami Turbo 16

MM: Najde se podobně univerzální nástroj i mezi monolitními karbidovými frézami?

J. Matějíček: Samozřejmě. Reprezentantem takovýchto vysoce univerzálních nástrojů je další novinka –řada monolitních karbidových fréz JS550 Stub. Jedná se o nástroje zkrácených rozměrů, které využívají všech výhod a dobrých zkušeností s dlouhodobě osvědčenou řadou JS550. Výroba totiž stále častěji požaduje vysokou automatizaci procesů, a tak je pro udržení tempa produkce téměř nezbytné obrábět na jedno upnutí – to znamená na víceúčelových strojích s dvojitým vřetenem, naklápěcími stoly či hlavou s naháněnými nástroji. Použití nástrojů s konvenční délkou ve stísněných pracovních prostorech těchto strojů však často vede k většímu počtu výměn a zbytečným pohybům vřeten. S univerzálními frézami kratší délky, jako je právě nová řada JS550 Stub, lze i za takových podmínek snadno provádět veškeré operace – od jednoduchého bočního frézování až po pokročilé hrubovací strategie s velkými úběry.

MM: Jaká provedení fréz JS550 Stub jsou k dispozici a pro jaké aplikace jsou vhodné?

J. Matějíček: Monolitní karbidové frézy Seco JS550 zvládají široký rozsah aplikací i materiálů. Právě dosažení optimálního úběru materiálu vyžaduje nasazení takovýchto odolných a vysoce výkonných nástrojů, ať už obrábíme oceli, nerezové oceli, titan, či vysokolegované slitiny. S řadou JS550 Stub je nyní k dispozici další sortiment rozměrů, díky němuž se dá tato flexibilní geometrie aplikovat ještě častěji. K dispozici jsou provedení JS553 Stub se třemi zuby ve 20 různých variantách s ø 2–12 mm a JS554 Stub se čtyřmi zuby ve 12 variantách s ø 4–16 mm, s válcovými či Weldon stopkami. Zkrácené vyložení nástrojů zvyšuje stabilitu obráběcích operací a přispívá k eliminaci vibrací. Kratší rozměry funkční části pak usnadňují využití celé délky bočních břitů, což zvyšuje efektivitu využití nástrojů.

Univerzální monolitní karbidové frézy JS550 Stub (Zdroj: SecoTools)

MM: Zvládnou univerzální nástroje opravdu všechno? Hodí se i pro obrábění obtížně obrobitelných materiálů?

J. Matějíček: Při obrábění moderních materiálů a komplexních tvarů součástí se dostáváme i do situací, kdy nejsou univerzální nástroje schopny podávat takový výkon, aby byla výroba dostatečně produktivní i bezpečná. Pak je namístě sáhnout po nástrojích specializovaných pro konkrétní materiál či aplikaci. V rámci novinek Seco 2021.1 představují taková řešení dvě naprosto odlišné konstrukce monolitních karbidových fréz – řadu JC8x pro obrábění kompozitních materiálů typu CFRP a program JH730/740 v provedení Barrel pro efektivní dokončovací operace v materiálech ISO-M a S.

Monolitní karbidové frézy řady JC8x (Zdroj: SecoTools)

MM: Jaké výhody přináší nasazení fréz JC8x při obrábění kompozitních materiálů?

J. Matějíček: Materiály typu CFRP (Carbon Fibre Reinforced Plastics) jsou termosetní plasty vyztužené různě orientovanými uhlíkovými vlákny. Kvůli svým abrazivním vlastnostem a stále rostoucímu počtu konfigurací kompozic patří tyto materiály do skupiny těch nejnáročněji obrobitelných – z hlediska efektivity nákladů i času. Kompletně inovovaná řada monolitních karbidových fréz Seco pro materiály CFRP umožňuje dosahovat velmi dobrých výsledků v obou uvedených ohledech. Deset variant nové konstrukce v celkových 95 položkách programu JC8x přináší vyšší výkonnost díky optimalizované kombinaci základního karbidu a diamantového povlaku DURA, která zajišťuje ty nejlepší vlastnosti pro daný materiál – nabízí o 30–50 % delší životnost i nákladovou efektivitu a spolehlivost procesů obrábění CFRP. Můžete se s nimi vyhnout běžným problémům s nízkou kvalitou obrobků, nespolehlivými výrobními procesy, delaminací, glazováním či vytahováním vláken a v podpoře aplikací se spolehnout na rozsáhlé zkušenosti expertů SecoTools s obráběním všech typů materiálů CFRP: pro identifikaci optimální kombinace geometrie, karbidu a tloušťky povlaku na míru aktuální potřebě.

Spolehlivého a efektivně využitelného výkonu v širokém spektru obráběných tvarů dokážou moderní všestranné nástroje dosahovat za použití správných parametrů a strategií prakticky ve všech materiálech.“

MM: K čemu konkrétně jsou určeny frézy JH730/740 typu Barrel?

J. Matějíček: Program JS730/740 typu Barrel zahrnuje zcela jiný druh monolitních karbidových fréz s břity zakřivenými do soudkovitého tvaru. Jedná se o nástroje specializované na dokončovací obrábění houževnatých materiálů. Materiály jako titan, precipitačně vytvrzované oceli či nerezové oceli vyžadují při obrábění nižší řezné rychlosti a více variant geometrií nástroje, což vede ke dlouhým cyklovým časům. Tyto náročné procesy lze urychlit i bez zvyšování otáček vřetena právě pomocí nových monolitních fréz typu Barrel společnosti SecoTools. Při nasazení na pětiosém stroji umožňují tyto inovativní nástroje s „kuželovou“ nebo „kapkovou“ geometrií s 10° úhlem čela a 20° úhlem šroubovice využívat velké šířky záběru. Přitom je však vždy potřeba aplikovat pokročilé metody programování v moderních CAM systémech či nové pluginy, vytvořené přímo pro nasazení tohoto typu nástrojů. Pomocí pohybu v pěti osách zůstává řezný profil nástroje neustále v záběru a ve správném úhlu vůči obráběnému povrchu. Stejné dílce pak lze dokončovat až o 80 % rychleji ve srovnání s kulovými frézami.

Frézy JS730/740 typu Barrel pro dokončovací obrábění houževnatých materiálů. (Zdroj: SecoTools)

Implementace nových technologií však může být náročná, zejména v případě nedostatečné vlastní odbornosti a kapacity znalostí či zdrojů výrobního provozu. Zde otevírá partnerství se společností Seco přístup k rozsáhlým zkušenostem v CAM programování, které jsou nutnou podmínkou pro nasazení fréz typu Barrel při snaze o významné zkrácení času dokončovacích operací. Kromě standardních variant nástrojů lze v případě potřeby nabídnout také všechny styly geometrií  Barrel jako speciální produkty pro zcela konkrétní obráběcí operace.

MM: Kdy je tedy vhodné použít univerzální nástroje a kdy se vyplatí nástroje speciální?

J. Matějíček: Spolehlivého a efektivně využitelného výkonu v širokém spektru obráběných tvarů dokážou moderní všestranné nástroje dosahovat za použití správných parametrů a strategií prakticky ve všech materiálech – od oceli přes nerez a hliník až po titan a superslitiny. Je to nejpřímější a osvědčená cesta pro úspěšné řešení soudobé situace ve výrobním průmyslu, tedy nároků na vysokou customizaci jednotlivých produktů v krátké dodací lhůtě (HMLV). Dobře aplikované nástroje a potřebnými znalostmi podpořené postupy a strategie obrábění umožňují udržovat pod kontrolou všechny faktory, které ovlivňují kvalitu výroby. Tam, kde univerzální nástroje již nemohou zajistit potřebnou výkonnost, nastupují nástroje specializované, které vzniklé mezery ve schopnostech provozu splnit všechny požadavky zákazníků spolehlivě vykryjí. Takové vybavení provozu pak plně podpoří základní požadavek na cestě transformace výroby směrem k Industry 4.0 – dosažení provozní dokonalosti.

Související články
Nástroje a řešení pro moderní obrábění

Současné obráběcí provozy neznají chvíli oddechu. Zakázky jsou stále složitější, tolerance přísnější a dodací lhůty kratší. Nezbývá téměř žádný prostor na testování, optimalizaci a určení nejlepšího řešení pro každou aplikaci. Je třeba prokázat technickou způsobilost – a to hned. Ani „Průmysl 4.0“ už není jen vize vzdálené budoucnosti – digitální transformace výroby již probíhá a největší výzvu představuje překlenutí propasti mezi fyzickým vybavením a digitálními prostředky. I tyto faktory zohledňuje společnost Seco Tools při vývoji a implementaci nových nástrojů a řešení.

Jak začlenit udržitelnost do průmyslové výroby

V dnešní době připojujeme výraz "udržitelnost" k nejrůznějším produktům i činnostem. Od ryb přes nábytek až po spotřebu energie a architekturu. Míníme tím uchování přírodních zdrojů a ochranu životního prostředí. Obrábění v průmyslové výrobě přitom určitou formu udržitelnosti sledovalo vždy. Obrobky v konkurenceschopných cenách a s vysokou kvalitou totiž umožňují výrobci dosáhnout zisku a udržet tak existenci své firmy.

Pro udržitelnost v oboru obrábění kovů

Udržitelnost průmyslového obrábění kovů spočívá v dodávkách výrobků, které splňují potřeby a požadavky zákazníků, a to za konkurenceschopné ceny, s celkovou kvalitou pro využití po celý životní cyklus a s nízkou zátěží pro životní prostředí ve smyslu spotřeby surovin a energie v rámci výrobního i spotřebního řetězce. To vše minimálně na úrovni stavu rovnováhy s kapacitními možnostmi naší planety.

Související články
Nové nástroje pro náročné materiály

Jakým způsobem vlastně uvažovat při výzkumu a vývoji nových nástrojů? Požadavky současné průmyslové výroby na jednu stranu nutí výrobce ke stále větší specializaci nástrojů, které tak budou schopny efektivně obrábět náročné materiály ve stále složitějších aplikacích letecké, energetické či automobilové výroby, na druhou je však zároveň potřeba sledovat trend zvyšování úrovně využití nástrojů a vybavení v zájmu optimalizace procesů v prostředí všech typů výrobních provozů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nástroje pro čelní frézování

Čelní frézování představuje již od počátků velmi širokou aplikační oblast obrábění kovů. Frézování povrchů kolmých na osu rotace nástroje je stále velmi častým případem, a proto patří čelní frézy dlouhodobě k základnímu sortimentu obráběcích nástrojů.

Nástroje a další novinky pro rok 2019

Moderní doba žádá i moderní nástroje a postupy, které zajistí co nejlepší pokrytí potřeb výrobních společností. A není snad lepší cesty než využití vlastních zkušeností. Proto se i firma Seco Tools snaží, aby vstoupila do širšího povědomí nejen jako etablovaný dodavatel a prodejce obráběcích nástrojů, ale také jako výrobní společnost s mezinárodním působením a 85 lety zkušeností v oboru.

Je rohové frézování opravdu tak jednoduché?

Je to nejběžnější metoda frézování, kterou podvědomě volíme už ve chvíli, kdy na výkresu uvidíme běžné tvary s kolmými stěnami. Rohová fréza přece takovou práci zvládne nejlépe. Uvědomujeme si přitom, že třeba klasické přímé drážkování do plna je z pohledu obráběcího procesu nevýhodné a v porovnání s jinými metodami značně riskantní? Že se může vyplatit hrubování jiným nástrojem a teprve k dokončení využít tvar profilu rohové frézy? A co výběr nástroje a ekonomika obrábění? Pojďme se na to podívat – nejpoužívanější frézovací nástroje a postupy za takovou úvahu přece stojí.

Od otvoru k vrtáku

Nebo od vrtáku k otvoru? Výběr nástroje pro obrábění otvorů je snad ještě citlivější otázkou, než je tomu u jiných obráběcích operací. Vzhledem k tomu, že většina z celého spektra vyráběných dílců zahrnuje otvory nejrůznějších tvarů, velikostí, provedení a kvality, představuje jejich obrábění velký podíl z celkového času výroby a z ekonomického hlediska je tedy úspěšnost takto zaměřených obráběcích operací jedním z klíčových faktorů. Jak tedy postupovat, abychom otvory obráběli s vysokou spolehlivostí a produktivitou a vyvarovali se přitom ztrát?

Nové řady řezných nástrojů

Společnost Seco reaguje na rostoucí požadavky průmyslové výroby představením řady nových a pokrokových řešení v nástrojové technologii.Následující článek představí některé z jejích novinek v oblasti řezných nástrojů.

Technologie pro obrábění ocelí a litin

Soustružení ocelí je stále jedním z nejvyužívanějších výrobních procesů na světě. Uvedením technologie Duratomic třídy TP2500 v roce 2007 se značka Seco dostala na vedoucí pozici v tomto oboru. V uplynulých 10 letech pak pokračoval rozsáhlý výzkum dalších možností této technologie a vývoj nových povlaků.

Spolehlivější nástroje, dokonalejší technologie

Každý rok investuje společnost Seco 10 % svých tržeb do výzkumu a vývoje, aby mohla připravovat a zdokonalovat nástroje, které potřebují kovoobáběči k dobré práci, ať už jde o soustružení, frézování či další operace.

Nové možnosti frézovacích nástrojů

Všechny produkty z vydání Novinek Seco 2016-2 jsou zaměřeny na maximalizaci potenciálu obráběcího procesu, což přispívá k vyšší produktivitě a udržení náskoku před konkurencí.

PCBN řezné materiály pro soustružení kalených ocelí

Společnost Seco dosahuje významných pokroků v soustružení tvrdých materiálů uvedením nejnovějších tříd PCBN. Ke stávajícímu typu CBN060K se nyní připojují další tři třídy a doplňují tak prémiovou nabídku produktů pro přesné obrábění materiálů z kalené oceli, a to v aplikacích, které zahrnují plynulé i přerušované řezy.

Nové monolitní frézy pro obrábění vysokým posuvem

Společnost Seco rozšířila využitelnost své řady monolitních karbidových fréz Jabro-HFM JHF980 určené pro obrábění vysokým posuvem doplněním sortimentu o nové čtyř- a pětibřité verze.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit