Témata
Reklama

Cesta k perfektní formě

Jednoduše řečeno, každá forma je ve své podstatě negativní otisk převzatý z pozitivního modelu. Protože základním cílem formy je co nejvěrněji reprodukovat originál, musí ideální forma zachytit každý detail, což znamená jediné: musí být přesná. A to je prvotní zadání pro její výrobu - dokonale přesný a hladký povrch, který jediný je zárukou kvality finálního výrobku. Ruku v ruce s tímto požadavkem přicházejí další: rychlost, minimální náklady a žádné komplikace při výrobě. Splnit všechny tyto podmínky najednou není rozhodně jednoduchý úkol.

Eva Klocová

Od roku 2018 pracuje na pozici obchodního zástupce společnosti Heidenhain, v oboru Motion Control Machine Tools od roku 1997. V rámci své profese se kromě podpory výrobců a dovozců obráběcích strojů věnuje aktivně především podpoře technického vzdělávání na českých technicky orientovaných školách. Je autorem projektu Sinumerik Cup.
Od roku 2019 je ředitelkou neziskové organizace Skills Czech Republic, z.ú., která připravuje studenty strojírenských oborů pro mezinárodní soutěže WorldSkills. Věří, že díky poctivému tréninku a kvalitnímu národnímu finále o mistra ČR ve frézování a soustružení budou naši mladí lidé do 25 let připraveni zvládnout vysoké nároky strojírenských „Skills“ této prestižní mezinárodní soutěže, ne nadarmo přezdívané olympiáda řemesel.

Paket Dynamic Precision obsahuje funkce pro dosažení vysoké dynamické přesnosti obrábění. (Zdroj: Heidenhain)

Lidé vyrábějí formy po tisíce let již od starověkého Egypta a Číny. V průběhu času se používala k výrobě forem řada materiálů včetně písku, vosku, lepidla, sádry a samozřejmě kovu. Možná si to ani neuvědomujeme, ale náš život provázejí výrobky z forem snad na každém kroku. Je to až neuvěřitelné, co všechno bylo vyklopeno z formy. Letecký a automobilový průmysl jsou snad nejznámějšími segmenty pro výrobu nástrojů a forem, ale setkat se s nimi můžete například i ve filmové branži. Žádný velkofilm se bez speciálních efektů už neobejde. Víte, že například i na tříštivé sklo se používají formy? Patří sem však také dekorativní odlitky, protihlukové stěny, telefony a celá řada dalších. Prostě kam se podíváte, tam jsou.

Reklama
Reklama

Řekněte svému stroji o to nejlepší

Řídicí systém TNC640 společnosti Heidenhain si s takovým zadáním rozhodně poradí. Dokáže totiž spojit vysokou přesnost s vysokou produktivitou a nízkými výrobními náklady, a to díky celé řadě výkonných funkcí. Koncový uživatel tímto způsobem opravdu dokáže získat ze svého stroje to nejlepší a stanovené požadavky na přesnost obrobku jsou pak samozřejmostí. Všechny tyto funkce, které zaručují vysokou dynamickou přesnost obrábění, jsou součástí paketu Dynamic Precision. Mohou být aktivní jednotlivě nebo v kombinaci s ostatními funkcemi paketu. Zmíněná dynamická přesnost obrábění minimalizuje síly působící na mechaniku stroje při obrábění a zároveň řeší odchylky na středu špičky nástroje (TCP). Vysoká výsledná přesnost, tedy především perfektní kvalita povrchu, předurčuje tento balíček funkcí zejména pro obory medicínské techniky a výrobu forem a nástrojů. A jaké funkce do Dynamic Precision patří?

Řídicí systém TNC 640 dokáže díky celé řadě výkonných funkcí spojit vysokou přesnost s vysokou produktivitou. (Zdroj: Heidenhain)


Cross Talk Compensation (CTC), opce #141 – kompenzace polohových odchylek, způsobených spřažením os

Tato funkce řeší kompenzaci polohových odchylek ve středu nástroje (TCP) závislých na deformaci stroje v souvislosti se zrychlením a brzděním. Jejím zapnutím se eliminují tyto deformace a je umožněno dosažení vyšší přesnosti, zejména ve fázích zrychlování.

Active Vibration Damping (AVD), opce #146 – aktivní potlačení drnčení

Funkce aktivně tlumí dominantní nízkofrekvenční vibrace a potlačuje viditelné důsledky kmitání. Umožňuje rychlejší frézování bez nepříjemných vibrací a zároveň také minimalizuje obráběcí časy při trvalém zachování kvality povrchu. Kombinace funkcí CTC a AVD nabízí uživatelům ideální spojení požadavků na přesnost, kvalitu a rychlost obrábění.

Position Adaptive Control (PAC), opce #142 – polohově závislé přizpůsobení regulačních parametrů
Tato opce umožňuje plné využití dynamiky stroje. Pomocí změny parametrů stroje zabraňuje PAC negativnímu vlivu na stabilitu regulace v závislosti na poloze os.

Load Adaptive Control (LAC), opce #143 – přizpůsobení regulačních parametrů v závislosti na zatížení

Jedná se o další užitečnou opci, která umožňuje rychlou adaptaci vůči změnám zatížení pohyblivých stolů. Pro zjištění aktuálního stavu zatížení je na systémech TNC620 a TNC640 k dispozici cyklus 239.

Motion Adaptive Control (MAC), opce #144 – pohybově závislé přizpůsobení regulačních parametrů

Tato opce uzavírá skupinu funkcí, které řeší regulační parametry stroje. Z jejího názvu jasně vyplývá, že má vliv na vstupní veličiny, které se týkají pohybu. Je to především rychlost, vlečná odchylka nebo zrychlení pohonu.

Frézování formy reflektoru. (Zdroj: Heidenhain)

Optimální nastavení stroje – základ úspěchu

Výsledek samotného obrábění lze výrazně posunout také nastavením stroje před obráběním. Stačí k tomu znát a správně použít možnosti řídicího systému TNC. Pomocí cyklu 32 Tolerance může uživatel snadno nastavit stroj tak, aby se přizpůsobil odchylce dráhy T přesně podle tolerance výstupu z CAM softwaru. TNC640 předem rozpoznává změny směru a přizpůsobuje rychlost posuvu průběhu kontury a obráběnému povrchu. V cyklu 32 Tolerance uživatel zadává do systému maximální povolené odchylky od ideální kontury. Použití tohoto cyklu nejen že zabraňuje poškození kontury, ale zejména u takových kontur, kde často dochází ke změnám směru (což je typické pro volné nepravidelné povrchy dílce), přímo ovlivňuje rychlost obrábění díky dosažení maximální rychlosti posuvu v dráze. Další, pro výrobu forem rozhodně nepostradatelnou funkcí je ADP (Advanced Dynamic Prediction). Tato funkce umožňuje především optimalizované, tedy ideální řízení pohybu posuvových os pro 2D až 5D frézování. To, co umí ovlivnit především, je kvalita dat NC programu. Případné chyby v něm totiž často způsobují špatné vedení dráhy a tím i zřetelné zhoršení kvality povrchu frézovaných obrobků. I pouhým okem je pak problém vidět okamžitě, protože povrch je tzv. „poskákaný“. A právě tomu umí ADP zabránit. Už to, že v názvu funkce najdeme „prediction“, jasně naznačuje, že tahle chytrá funkce dokáže tak trochu předvídat, co se bude dít. Umí totiž dynamicky propočítat kontury dopředu. Ale tím to zdaleka nekončí, protože na základě tohoto výpočtu najde ideální moment pro přizpůsobení rychlosti pohybu os přechodům kontury. Díky takovému vedení dráhy je pak omezeno zrychlení a trhnutí. Hladkého a perfektního povrchu tak lze docílit v krátkých obráběcích časech, a to i při silně rozkolísaném rozložení bodů v sousedních dráhách. Nekvalitní povrchy se navždy stávají minulostí.

Opakovatelnou přesnost pomáhají zajistit funkce pro optimalizaci kinematiky stroje a kompenzaci poloměru nástroje. (Zdroj: Heidenhain)

Reprodukovatelná vysoká přesnost

Kouzlo toho, že někdo něco umí, spočívá vždy v tom, že to dokáže zopakovat. Když se poprvé po velkých útrapách trefíte do golfového míčku a on se vznese a udělá ten krásný oblouček a do ucha slyšíte, že ta rána byla skvělá, říká se tomu dobrý odpal. Ale vůbec to neznamená, že umíte hrát golf. Teprve když toto celé zopakujete desetkrát po sobě, a navíc se trefíte k praporku, tedy přesně tam, kam chcete, ano, lze říci, že tuto hru ovládáte. Ptáte se, co má golfové hřiště společného s obráběním? Samozřejmě že především přesnost. A stejně jako v golfu i při obrábění na výsledek této „hry“ působí celá řada faktorů, které přesnost zásadním způsobem ovlivňují. Zejména u pětiosého obrábění se požadavky na přesnost zvyšují prakticky neustále. Komplexní dílce jednoduše vyžadují trvale opakovatelnou přesnost. K poměrně snadnému kompenzování tepelné i mechanické zátěže stroje, která přesnost výrazně ovlivňuje, lze dobře využít funkci KinematicsOpt (opce #48). Při její aktivaci probíhá kontrolní měření středu kalibrační koule dotykovou sondou. Zjistí se její aktuální poloha a následně je automaticky vykompenzována geometrie stroje. Na základě naměřených hodnot zjistí řídicí systém prostorové chyby vyplývající z naklápění os. Cyklus vypočítá optimalizovaný kinematický popis stroje a uloží jej do paměti jako kinematiku stroje. Uživatel k tomu nepotřebuje prakticky žádné detailní znalosti, kinematika je během několika minut automaticky nastavena a uložena.

Pomocí cyklu 444 lze v automatickém režimu proměřit polohu libovolných bodů povrchu dílce. (Zdroj: Heidenhain)Na výsledek obrábění má však také vliv i geometrie nástroje (pro negolfisty uvádím, že i na golfové holi a jejím úchopu záleží). Díky funkci 3D-ToolComp (opce #52) podporuje řídicí systém TNC korekci nepřesnosti poloměru nástroje vůči jeho ideálnímu tvaru. Odchylky poloměru nástroje proměřené laserovou sondou se definují jako korekční hodnoty v tabulce, která je automaticky generována v řídicím systému TNC. Na základě úhlu dotyku kompenzuje řídicí systém hodnotu poloměru nástroje, jenž je definován v aktuálním styčném bodu nástroje s obrobkem. K přesnému nastavení styčného bodu musí být NC program vytvořen CAM systémem s doplněnými normálovými vektory (LN příkazy). Při víceosém obrábění je v LN příkazech definován střed poloměru frézy a popřípadě také orientace nástroje vzhledem k povrchu obrobku. Důležitou pomůckou pro ověření přesnosti povrchu formy po obrábění je cyklus 444, který v automatickém režimu umožňuje proměřit polohu libovolných bodů povrchu dílce. Pro zvýšení přesnosti 3D měření obrobeného kusu pomocí dotykové sondy se doporučuje vytvořit tabulku korekcí sondy. Přesnost je tak možné zvýšit až o 0,03 mm.


Golfem jsme o přesnosti začali, golfem končíme – přejeme dobrou a přesnou hru!

Eva Klocová

Heidenhain

Reklama
Související články
Obrobkové sondy a úskalí jejich použití

Téměř většina z nově vyrobených, zejména pak sofistikovaných obráběcích strojů, je dnes vybavena obrobkovými měřícími sondami. V uživatelských návodech k těmto sondám se lze dočíst o tom, jakými přínosy je jejich nasazení ve výrobě ohledně efektivnosti, snižování vedlejších časů při mezioperačních a finálních kontrolách obrobků atd. Ano, to vše je pravdou, nicméně i měřící sondy mají svá úskalí - tak jako ostatně každé jiné měřící zařízení.

Software MSP - dva nástroje k bezchybné výrobě na 5osých centrech

V jednom z předchozích článků jsme se zabývali obslužným SW pro spínací dotekové měřicí sondy. Ukázali jsme, že běžná měřicí doteková sonda je vlastně jenom opakovatelný spínač a že použitelný výsledek nám dá až software v řídicím systému. Ať už pracujeme s makroprogramy přímo v paměti CNC nebo tvoříme vlastní cykly na úrovni CAD, výsledkem jednoho měření je obvykle údaj o jednom geometrickém prvku, maximálně vztah několika prvků (nový počátek nebo úhel natočení obrobkových souřadnic, průměr a osa díry, šířka drážky apod.). Také obslužný software skenovací sondy, která obvykle sbírá mnohem větší množství bodů než sondy spínací, většinou směřuje k hodnocení daného prvku nebo pravidelného geometrického tvaru.

EMO 2011 Hannover, Část 7 - Soustružnické stroje

Veletrh EMO konaný v září 2011 v Hannoveru přinesl v oblasti soustružnických strojů širokou prezentaci mnoha různých řešení. Představila se kompletní světová špička i mnoho menších výrobců. Hlavními tématy v konstrukci soustružnických strojů jsou produktivita a přesnost. Především požadavek na vyšší produktivitu vede na integraci automatizace do všech typů soustružnických strojů a růst možností frézování poháněnými nástroji v revolverových hlavách.

Související články
EMO Hannover 2011 - Part 2. MM Award - ocenění pro nejlepší exponáty

MM Award, udělovaná časopisem MM MaschinenMarkt, je již mnoho let doprovodnou akcí řady veletrhů pořádaných na území Německa. Protože MM je značka s celosvětovou působností, jsou obdobná ocenění udělována na veletrzích i v dalších zemích, kde si časopis vydávaný s tímto logem vydobil renomé. V domovském Německu, mezi místními strojírenství znalými lidmi, MM Award udělovaná na EMO má rozhodně velkou prestiž, stejně jako EMO samotné.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Názorové fórum odborníků

V tomto vydání MM Průmyslového spektra se mimo jiné věnujeme tématu výroby forem. Proto jsme s anketní otázkou oslovili zástupce výrobců a dovozců v této komoditě.

S jakými trendy v oblasti výroby forem se setkáváte? Jaká nová řešení pro tento obor nabízíte a jaké výhody přinášejí?

Cena MM Award na EMO 2019

Také v roce 2019 došlo na udílení cen MM Award. Jedná se o oficiální a jediné ceny udělované na veletrhu EMO. Porota i letos vybírala z mnoha přihlášených exponátů, nejen německých výrobců. Do užšího výběru se jich dostalo jen pár, a nakonec bylo rozdáno pět hlavních cen v pěti kategoriích. S prázdnou neodešly ani firmy, jejichž produkty se ocitly na druhém a třetím místě. I v tomto roce došlo k jistému „posunu“ ve vnímání obsahu jednotlivých kategorií, a tedy i oceněných produktů. Pojďme se podívat na vítězné exponáty podívat jednotlivě. Je to lehký nástin toho, jak EMO vidí němečtí kolegové.

Trendy ve světě přesné měřicí techniky

Požadavky kladené na kontrolu kvality se rok od roku stále zvyšují. S tímto trendem se musejí vypořádat všichni výrobci měřicí techniky. Shodně je tomu i u firmy Mitutoyo, která se snaží šíří svého sortimentu maximálně vyhovět požadavkům pro dílenskou kontrolu, měrové laboratoře i procesní kontrolu, ale zároveň neopomíjí současný trend - Průmysl 4.0 a IoT - požadavek na inteligentní komunikativní měřidla a přístroje.

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.

Veletržní kaleidoskop

Strojírenské veletrhy jsou přehlídkou novinek a inovací v široké paletě oborů. Nejinak tomu bylo i letos v Brně, kdy akce opět poskytla návštěvníkům ucelený pohled na současnou úroveň strojírenství. Přesto, že od konání veletrhu již určitá doba uběhla, na aktuálnosti prezentovaného to bezesporu nemá žádný vliv. Nabízíme výběr zajímavostí z výrobní a měřicí techniky.

Partnerství ve strojírenství

Jak v osobní, tak i v obchodní sféře našeho života dochází k naplnění partnerského vztahu v okamžiku, kdy je zpečetěn určitou formou a dojde k dohodě mezi oběma stranami. Jedinec totiž těžko dosahuje svých cílů, pokud je nerealizuje ve vzájemné spolupráci. V byznys sféře pak výsledek ocení zákazník, který obdrží služby v globálním pojetí, jež mu přinesou ve firemním procesu celou řadu výhod a v důsledku tak zvýší jeho konkurenceschopnost. A takto efektivní je například spolupráce firmy WNT a jejích čtyř partnerů.

Výkon bez kompromisů

Mercedes-Benz má dlouhou a úspěšnou historii v oblasti motoristických soutěží. Od šedesátých let minulého stroletí pocházejí přesně seřízené motory vítězných vozů Mercedes od AMG - kdysi nezávislé firmy, kterou založili dva inženýři ze společnosti Mercedes, dnes už vlastní výkonové divize společnosti.

EMO Hannover 2013, část 2 - MM Award Ocenění pro nejlepší exponáty

I v letošním roce proběhlo z iniciativy německých kolegů časopisu MM MaschinenMarkt udílení ocenění exponátům, které jsou něčím zajímavé a zaujaly odbornou porotu. Protože značky MM, VDW a EMO překročily hranice Německa a Evropy, nelze si dovolit přehlížet ocenění, které společně tyto značky zastřešují.

Vodorovné vyvrtávačky v praxi, Zastavení čtvrté

Zkušenosti zákazníků jsou nejcennějším podnětem, kterých se dodavateli-výrobci dostává. Nezkreslené reference na zkušenosti z provozu a servisu pak přináší objektivními informace pro další potenciální zákazníky. Kdo jiný by měl tedy o kvalitě firmy vědět více než ten, kdo její produkty vyzkoušel? To je cesta k publikované formě článků, kterou MM Průmyslové spektrum na trhu českých technických periodik zastává. Navštěvovat uživatele produktů a nechat je vyprávět o zkušenostech, které mají s jejich používáním, s komunikací s dodavatelem, se spokojeností s jeho službami. Pak získáme skutečnou referenci, z níž si lze udělat určitou referenci.

Spolupracujeme rádi s lidmi, které jejich práce baví

Spolupráce průmyslové sféry s technickými univerzitami ve výuce i ve výzkumu představuje vždy synergickou výhodu pro obě strany. Pro výrobní podniky je nejen cestou k přímému oslovení studentů, ale také jednou z možností, jak se věnovat výzkumu i společnému vývoji produktů.

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