Témata
Reklama

Aternativa k broušení loží obráběcích strojů

20. 09. 2011

Dosažení kvalitativních parametrů povrchu je základem pro správnou funkci a přesnost produkce obráběcího stroje. Avšak dokončovací operace na odlitcích loží představují časově i finančně náročnou záležitost, která se mnohdy ještě upravuje ručním zaškrabáváním.

V případě velkých strojů, kdy délka smontovaného lože představuje rozměr přes 15 metrů (bloky po 4,5 m), je nutné počítat s vysokými náklady na broušení a přepravu odlitku v případě, že není možnost vlastního dokončení broušením. Právě s takovým zadáním oslovila společnost TOS Kuřim v rámci projektu nového stroje s ložem délky 22 m firmu Sumitomo Electric, a to prostřednictvím jejího největšího distributora, společnosti TGS. Cílem bylo ofrézovat uvedenou délku bez přerušení řezu a dosáhnout drsnosti povrchu max. Ra = 0,8.

Reklama
Reklama
Reklama
Záběr frézy na prvním testovaném loži

Testy frézování litinového lože

K testu byla zvolena CBN fréza Sumitomo Ø 100 FMU4100RS osazená osmi vyměnitelnými destičkami s břity z kubického bornitridu SNEW1203 ADTRS BN700. Axiální nastavení destiček bylo seřízeno v  tolerancí 0,01 mm. Test byl proveden postupně na více strojích s rozdílnými vřetenovými hlavami s upínacím trnem  ISO 50. Tvrdost litiny se pohybovala v rozmezí od 155 do 185 HB a byla od různých dodavatelů.

Řezné parametry byly nastaveny takto:

  • otáčky N = 3 800 min-1 (řezná rychlost vc = 1 193 m.min-1) ;
  • posuvová rychlost vf = 1 520 mm.min-1 (posuv na zub fz = 0,05 mm);
  • hloubka řezu ap = 0,03-0, 2 mm;
  • šířka záběru ae = 62-64 mm;
  • bez chlazení.
Poškození řezné hrany po 279 m řezu (zvětšeno 50x)

Výsledky testů

Na prvním loži nástroj obrobil s minimálním opotřebením dráhu 48 m a byla dosažena drsnost povrchu Ra 0,2-0,4 µm. Následoval test s nízkým přídavkem, při kterém bylo obrobeno dalších 48 m s drsností Ra 0,3-0,4 µm. V pokračovacím testu na jiném stroji byl kromě jiné tvrdosti materiálu i nejvyšší přídavek na předdokončení (0,2 mm) s drsností povrchu Ra 0,4-0,7 µm (dráha 91,5 m). Vlastní dokončení bylo provedeno s přídavkem 0,09 mm a drsnost se již pohybovala v rozmezí Ra 0,6-0,9 µm. Celková obrobená dráha na první osazení frézy byla 279 m.

Po tomto výsledku následovalo vyhodnocení opotřebení CBN břitových destiček a jejich přeostření ve výrobním závodě Sumitomo v Jihlavě. CBN destičky vykazovaly opotřebení na hraně o velikosti 0,1-0,12 mm. Nedošlo k vyštípnutí břitu a tím bylo umožněno vícenásobné ostření s originální geometrií od výrobce. Přebroušené CBN destičky měly stejnou životnost jako nové, což bylo potvrzeno následným testem vyžádaným ze strany zákazníka. V tomto případě byly navíc sledovány parametry rovinnosti obrobené plochy, které bylo nutné dodržet pro nasazení fréz velkých průměrů.

Příklad konstrukce vodicích ploch lože

Frézování lože

Na základě pozitivního výsledku z tohoto dodatečného testu bylo přistoupeno k výrobě fréz průměrů 200, 250 a 250 mm s konstrukcí nástrojových kazet na horní ploše frézy. Toto nástrojové vybavení dokáže dokončit plochy lože na jeden průjezd frézy bez nutnosti navázání řezů, což bylo podmínkou pro kvalitativní parametry dokončené plochy.

Vlastní nasazení fréz bylo provedeno na loži celkové délky 18 m. Pro dodržení správných parametrů rovinnosti (vlnitost povrchu) bylo přistoupeno k programovým korekcím v následných řezech po 1. a 2.  měření charakteristik povrchu. Osvědčilo se také použít osazení fréz polovičním počtem VBD pro dosažení lepší příčné rovinnosti povrchu. Tento postup se v praxi využívá i na frézách menších průměrů, které jsou pak osazeny jen dvěma VBD. Pro dokončení povrchu se frézované plochy mnohdy dále superfinišují.

Vyhodnocení

V zahraničí je tento způsob dokončení loží využíván již řadu let, ale podle dostupných zdrojů se jedná o obráběcí centra střední velikosti s rozsahem pojezdu cca do 1,5 m. V tomto směru je projekt realizovaný ve firmě TOS Kuřim jedinečný.

Závěrem lze konstatovat, že použitím přesného frézování loží nastavitelnou CBN čelní frézou lze nahradit za určených podmínek dokončovací operace broušením. V závislosti na objemu projektu tato změna přinese úspory v řádu statisíců korun, což bylo potvrzeno na tomto příkladu.

Ing. Milan Marek

Sumitomo Electric, umístění na MSV: pavilon F, stánek 58

Milan.Marek@sumitomotool.com

Sumitomo Electric 

On-line verzi časopisu MM Průmyslové spektrum si můžete zakoupit v digitální trafice PUBLERO.COM 

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 111022
Datum: 20. 09. 2011
Rubrika: Trendy / MSV 2011
Autor:
Firmy
Související články
900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Edge computing pomáhá definovat podnikovou přeměnu

Edge computing už není jen vzdálený koncept. Jak podniky implementují flexibilní řešení pro hybridní cloud a jak se pokrok v open source systémech, jako je Kubernetes, a technologiích pro 5G stává realitou, tak se rozvíjí i edge computing. Kombinací těchto technologických sil vzniká rámec pro podnikové řešení edge computingu, které vezme moc z rukou několika a předá ji do rukou mnoha .

Související články
Kolaborativní roboty - potenciál automatizace v automobilovém průmyslu

Kolaborativní roboty, neboli koboty, vytvářejí další příležitosti pro automatizaci automobilového průmyslu. Jsou charakteristické svou schopností pracovat ve specifické výrobní oblasti, po boku pracovníků. Dále pak rychlou implementací a snadným přesunem na nové úkoly. V neposlední řadě i intuitivním programováním a obsluhou. Mohou pomoci v procesech jako je vstřikování, při obsluze strojů nebo při balení a paletizaci ve velkých i malých podnicích.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

Digitalizujete výrobu? Nezapomeňte na pevné základy

ERP je tradičním podnikovým nástrojem, jehož cílem je podpořit a optimalizovat firemní procesy v rámci jednoho integrovaného řešení. Poskytuje jednotnou datovou základnu, jednotný pohled na dění ve společnosti a svým způsobem je nositelem jednotné verze podnikové pravdy, která je podkladem pro rozhodování managementu.

Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Modulární příprava vzduchu pro průmyslové aplikace

Stlačený vzduch je bezpečný a spolehlivý zdroj energie za předpokladu, že se správně používá a upravuje. Často je mylně pokládán za levný nebo dokonce "bezplatný" zdroj energie, avšak v místě použití má přibližně stejnou cenu jako zemní plyn. Proto je velmi důležité instalovat správné vybavení pro úpravu a regulaci přívodu vzduchu.

Doplňkový katalog nástrojů

Specialista na třískové obrábění, společnost Ceratizit, vydává svůj nový doplňkový katalog Up2date, v němž opět představuje inovované nástroje, produktové doplňky i zcela nová nástrojová řešení - mezi nimi i čtyřbřitý vrták WTX HFDS.

Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Na cestě stát se globálním jazykem produkce

V loňském roce na veletrhu EMO se uskutečnila první "live" prezentace univerzálního rozhraní obráběcích strojů umati (universal machine tool interface), do které se na výstavě zapojilo na sedmdesát firem z deseti zemí se 110 stroji a 28 softwary. Tato inciativa vytvořit standardizované rozhraní, které uživatelům umožní snadnou a bezpečnou integraci nových strojů, softwarů a dalších zařízení do vlastních IT ekosystémů na principu plug and play, vznikla v roce 2017 pod záštitou VDW (Německá asociace výrobců obráběcích strojů). VDW nyní spojuje své síly s VDMA (Svaz německých strojírenských podniků), aby společně podporovaly šíření a používání standardů OPC UA v celém strojírenském sektoru pod značkou umati.

Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Čištění upínacích kuželů nástrojů

Při obrábění je zpravidla věnována značná pozornost kvalitě řezných nástrojů a také způsobu jejich upnutí. Již menší pozornost ale bývá věnována rozhraní upínací kužel - vřeteno stroje. Přitom právě upnutí nástrojové sestavy ve vřetenu obráběcího stroje výrazným způsobem ovlivňuje jak celý proces obrábění, tak i trvanlivost ostří, bezpečnost a v neposlední řadě také životnost upínačů i drahých vřeten strojů.

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