Témata
Reklama

Bezdotykové orovnávání brousicích kotoučů

Exaktní orovnávání diamantových brousicích kotoučů musí zajistit jak vytvoření požadovaného tvaru, tak i optimální topografii povrchu. U mechanických technologií vznikají vždy síly mezi nástrojem a kotoučem. Bezkontaktní strategie nyní používá pro orovnávání kotoučů technologii elektroerozivního řezání drátovou elektrodou.

Orovnávání slouží pro tvarování a ostření brousicích kotoučů používaných v průmyslu, např. při výrobě řezných nástrojů. Při všech metodách orovnávání vznikají mezi orovnávacím nástrojem a brousicím kotoučem síly. Abychom dostali požadovaný výsledek, musejí být u orovnávacího nástroje potlačeny vibrace. Pro orovnávání diamantových brousicích kotoučů i kotoučů s CBN s kovovou vazbou byla vyvinuta nová, bezkontaktní technologie elektroerozivního řezání drátovou elektrodou.

Reklama
Reklama

Elektropulzní orovnávání a tvarování ve dvou krocích

Proces orovnávání musí být vyhovující vzhledem k pojivu brousicího kotouče, protože ovlivňuje kvalitu broušeného povrchu. Dále je nutné dbát na to, aby brousicí kotouč a orovnávací nástroj byly dostatečně chlazené, aby nedošlo k tepelnému ovlivnění zrn ani pojiva.

Při orovnávání brousicích kotoučů metodou elektroerozivního řezání drátovou elektrodou, kterou nyní nabízí ITS, slouží jako orovnávací nástroj drát (obr. 1) a metodu lze vysvětlit následovně: brousicí kotouč je na stroji upnut v přídavné ose (obr. 5 a 2). Tato rotační osa, označovaná jako ITS-RSI-42, zajišťuje otáčení kotouče. Velikost otáček závisí v první řadě na velikosti brousicího kotouče a také na procesu eroze. Postupně je v prvním kroku provedeno vyhrubování požadovaného tvaru metodou elektroerozivního řezání drátovou elektrodou. Ve druhém a dalších krocích je vytvořen konečný tvar kotouče.

Bezdotykový elektroerozivní proces

Jedná se o využití elektropulzního, bezdotykového elektroerozivního procesu, který působí nepřetržitě na brousicí kotouč při stálém přívodu dielektrika. Výhodou této dráto-erozivní metody orovnávání je například to, že mezi brousicím kotoučem a drátem nepůsobí žádné mechanické síly. Tato bezkontaktní metoda umožňuje splnit nejpřísnější požadavky na kruhovitost, lze dosáhnout hodnoty menší než 0,002 mm při vysoké přesnosti tvaru kotouče. Touto metodou orovnávání lze orovnávat i velmi jemné (filigránské) tvary, které dříve orovnávat nebylo možné. Tak je nyní možné u vnitřních tvarů vytvářet velmi precizně poloměry od r = 0,05 mm (obr. 4 a 7). Možnosti obrábění vnějších tvarů jsou omezeny velikostí zrn a pojivem kotouče, což ovlivňuje také geometrii špičky tvaru kotouče (obr. 3).

Další výhodou této technologie je, že nedochází k tepelnému ovlivnění pojiva kotouče. Takto orovnané brousicí kotouče mají zachovánu původní pórovitost, a proto skýtají dostatečně definovaný prostor pro třísku. Kromě toho nedochází k vylamování částic pojiva, což se může negativně projevit na kvalitě broušení. Trvanlivost takto orovnaného brousicího kotouče je prokazatelně mnohanásobně vyšší než kotoučů orovnaných mechanickými metodami.

Metoda umožňuje také výrobu tvarových orovnávacích kladek

Uživatelé metody elektroerozivního orovnávání drátovou elektrodou hodnotí především poměrně rychlé a pružné vytváření nových tvarů na brousicím kotouči, což je ve srovnání s jinými metodami orovnávání výhodou v soutěži firem na světovém trhu. Brousicí kotouče je možné touto metodou orovnávat častěji než běžnými metodami, neboť mohou být prováděny jen nejnutnější korektury tvaru, aby bylo možné kotouč opět použít ve výrobě. Těleso kotouče se šetří a je ubíráno pouze malé množství materiálu. Metodu orovnávání drátovou elektrodou lze výhodně použít také pro výrobu tvarových orovnávacích kladek, které potom mohou být použity jako vhodné mechanické orovnávací nástroje v sériové výrobě. Zákazníci ITS zde ocení rychlou reakci při změně tvaru anebo orovnávání původního tvaru, neboť lze v krátkém čase vyrobit nové zkušební či speciální tvary jednoduchým orovnáváním ve 2D. Tvarování vnitřních a složitých profilů, jakož i kompletní sady kladek jsou proveditelné na jedno upnutí.

Stálá minimalizace řady technických součástí a nástrojů bude vyžadovat stále menší brousicí kotouče, aby bylo možné tyto miniaturní součásti vyrobit přesně. Jako např. při výrobě ozubení malých modulů, kde je potřeba opracovat i plochy s malými poloměry. Zdá se, že současné metody mechanického orovnávání již své možnosti vyčerpaly.

Automatický upínací systém a roboty zvyšují podstatně produktivitu výroby

Využitím orovnávání metodou drátové elektrody od ITS se uživatelům otevírají v této technologii úplně nové oblasti použití. Podle orovnávaného brousicího kotouče, především průměru a hmotnosti, může uživatel volit různé uspořádání rotačních os vyvinutého strojního zařízení:
• do průměru brousicího kotouče cca 100 mm může být použit model s uspořádáním rotačních os ITS-MS-24;
• u průměru brousicího kotouče nad 100 mm až do průměru cca 250 mm se použije varianta ITS-RSI-42 (obr. 5).
Obě varianty se vyznačují velmi přesnou rotací. U varianty ITS-MS-24 je kruhové házení vřetena ≤ 0,001 mm při otáčkách vřetena až 3 000 min-1. U většího provedení ITS-RSI-42 je kruhové házení vřetena ≤ 0,003 mm při otáčkách vřetena až 1 500 min-1.

K výběru jsou také různé typy upínačů brousicích kotoučů. Značné zvýšení produktivity výroby se dosáhne použitím automatického upínacího systému v kombinaci se systémem zakládání kotoučů robotem. Velmi dobré zkušenosti z proveditelnosti, času orovnávání a kvality práce byly dosaženy kombinací ITS technologie s novějším typem drátové řezačky firmy Mitsubishi. Těsnou intenzivní spoluprací s firmou Mitsubishi Electric Europe se dosáhlo dalšího zlepšení v obrábění, kvalitě a stabilitě procesu orovnávání brousicích kotoučů drátovou elektrodou.

Shrnutí základních poznatků z orovnávání DIA a CBN brousicích kotoučů s kovovou vazbou drátovou elektrodou:
a) předpoklad použití této technologie – vazba a těleso brousicího kotouče musejí být elektricky vodivé;
b) možnost použití – lze orovnávat vnitřní poloměry až do r = 0,05 mm;
c) vnější poloměry jsou omezeny pouze velikostí brousicích zrn a materiálem vazby;
d) na jedno upnutí je možné orovnávat vnitřní a složité vnější tvary, včetně sad kladek a kotoučů;
e) je možné obrábět miniaturní součástky.

Technologie skýtá další výhody spočívající v možnosti vyrobení přesného tvaru (v rozsahu mikrometrů), s vysokou přesností rotace orovnaného brousicího kotouče, kotouč má otevřené póry, bezdotykové orovnávání je výhodné pro orovnávání filigránských tvarů, pojivo je obnaženo, ale nevylamuje se, dosahuje se přesná geometrie a topografie tvaru, orovnaný brousicí kotouč má delší trvanlivost, je možné vícenásobné orovnávání. Dále je možná rychlejší a jednodušší výroba nových tvarů 2D technologií, včetně tvarů miniaturních. Bylo dosaženo vyšší produktivity orovnávání při použití automatického orovnávacího systému a zakládání obrobků robotem.

Jörg Springmann
MM Das Industriemagazin č. 25/ 2013
Zpracoval: - VŘ -

dana.benesova@mmspektrum.com

Obr. 1. Orovnávání brousicích kotoučů drátovou elektrodou je bezkontaktní a úběr materiálu je malý.
Obr. 2. Orovnávání hrncovitého brousicího kotouče drátovou elektrodou pod dielektrikem.
Obr. 3. CBN brousicí kotouč se špičkou o úhlu 60°
Obr. 4. Brousicí kotouč s vnitřním poloměrem 0,05 mm
Obr. 5. Příklad použití rotačního vřetena varianty ITS-RSI-42
Obr. 6. Brousicí kotouč s upínačem HSK
Obr. 7. Další příklad aplikace orovnávání drátovou elektrodou
Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 140706
Datum: 25. 06. 2014
Rubrika: Výroba / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

EMO Hannover 2013: část 8 - upínání obrobků

V tomto vydání se již naposledy v ucelené monotematické retrospektivě poohlédneme po loňském veletrhu obráběcí techniky EMO Hannover. Autor tohoto příspěvku se zaměřil na problematiku upínání obrobků. A co nového v této oblasti firmy nabízejí? Čtěte dále.

Soustružení abrazivním kapalinovým paprskem zvyšuje trvanlivost

Soustružení abrazivním vodním paprskem je technologie, která spojuje kinematiku konvenčního soustružení s abrazivním vodním paprskem jako nástrojem. Toto spojení je výhodné zejména při obrábění těžkoobrobitelných materiálů, např. titanových slitin, kde nahrazuje hrubování konvenčním soustružením řezným nástrojem.

Související články
Sedm celoživotních návyků

Ve věku, kdy se většina lidí spokojeně těší do důchodu, podnikatel z americké Indiany, Don Wood, založil firmu, která se ukázala být jeho největším celoživotním úspěchem. Růst firmy s názvem 80/20 je záviděníhodný a vznikl díky perfektním organizačním dovednostem a energii vložené zakladatelem firmy. Jeho recept na úspěch přesto není přísně střeženým tajemstvím.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Obrábění s podporou ultrazvuku

Ultrazvuk nepomáhá pouze v chirurgii. Může být výhodně použit také v obrábění. Nákladný vývoj však většinou brzdí jeho zavedení a rozšíření. Ve výzkumném ústavu Fraunhofer - IPT proto zkoumali efektivní použití a optimalizaci ultrazvukových systémů při obrábění.

Horké komory pro práci s radioaktivním materiálem

V Řeži u Prahy bylo vybudováno nové výzkumné centrum, jehož součástí byla také výstavba kom-plexu horkých komor. Účelem výstavby bylo vytvořit pracoviště pro bezpečnou práci s vysoce radi-oaktivním materiálem. Po pěti letech budování se na začátku roku 2017 podařilo úspěšně zahájit aktivní provoz laboratoří, které jsou schopné zpracování, mechanického testování a mikrostrukturní analýzy radioaktivních materiálů (tlakové nádoby, vnitřní vestavby reaktorů, pokrytí paliva) s aktivi-tou až 300 TBq 60Co, materiálů pro reaktory III. a IV. generace a fúzní reaktory.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Aditivní výroba unikátních řezných nástrojů

Aditivní technologie jsou jedním z nosných pilířů Průmyslu 4.0. Od roku 2014, kdy v ČR 3D tisk kovů odstartoval „ve velkém“, byla o této problematice napsána celá řada publikací, díky nimž je tato technologie považována za poměrně známou. Jedním z průkopníků 3D tisku v ČR je firma Innomia, která přinášela informace o technologii DMLS do povědomí českého průmyslu již několik let před tímto zmiňovaných boomem.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Kde síla monozukuri inovací nikdy nekončí

Pravidelně vás v MM Průmyslovém spektru informujeme o společných konferenčních a seminárních aktivitách výrobců a dodavatelů řady výrobních technologií. Firma Misan patří mezi nejaktivnější a v častých intervalech pořádá ve svých prostorách v Lysé nad Labem konference, kde edukativní formou přítomným představuje inovační pokrok v oblasti strojírenství. Od loňského listopadu, kdy zde se společností Tungaloy spolurealizovala třídenní seminář, neuplynulo v místním Labi mnoho vody a opět s tímto partnerem, s nímž jej vedle kladného vztahu k japonské kultuře spojuje i celá řada jiných aspektů, uspořádala další seminář, tentokráte s podtitulem Síla zrychlení.

Úspěšný vývoj technologií pro zpracování termoplastových kompozitů

Konstruktéři tlačení požadavky na nižší hmotnost a lepší parametry svých konstrukcí stále více neváhají využít ve svých návrzích materiály, které byly dříve vyhrazeny pouze pro nejnáročnější high-tech aplikace. Díky tomu roste také poptávka po nenáročných výrobních technologií na výrobu konkrétního dílce z určitého materiálu.

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