Témata
Reklama

Funkce řídicího systému chrání nástroj i obrobek a zpřesňují obrábění

Řídicí systémy Heidenhain disponují mnoha funkcemi, které mohou zabránit škodám či dosahovat vyšších parametrů obrábění. V následujícím článku představíme, jak působí funkce Dynamic Efficiency AFC jako ochrana proti přetížení a jak může funkce Dynamic Precision CTC při interpolačním soustružení zrychlit a zpřesnit výrobu.

Funkce Dynamic Efficiency optimalizují časový objem třísek a zvyšují tak produktivitu výkonového obrábění. Co se stane při přetížení nástroje během výkonového obrábění? Jak zamezuje adaptivní řízení posuvu AFC škodám? Technici společnosti Heidenhain to chtěli vědět přesně, a proto provedli pokus. Blok nerezové oceli 1.4112 měl být vyhrubován, což je typická úloha při výrobě forem. Působivé výsledky byly dokumentovány video- i termokamerami.

Reklama
Reklama

Obrábění pomocí AFC

Nový nástroj se na začátku obrábění téměř nezahřívá a v časovém úseku 58 minut obrábí zcela bez problémů. Potom AFC zastaví obrábění, neboť adaptivní řízení posuvu zjistilo překročení parametrizovaného maximálního výkonu vřetena. Pokud by byl v zásobníku stroje k dispozici vhodný sesterský nástroj, provedlo by AFC při zjištění nárůstu výkonu vřetena automatickou výměnu nástroje. Zkušený a školený operátor stroje by prakticky ve stejném okamžiku také vyměnil nástroj. Bylo by mu nápadné mírné zvýšení hlučnosti. Podrobil by nástroj vizuální kontrole a jasně by zjistil opotřebení břitu.

Výchozí situace: nástroj a obrobek pro pokus AFC

Na začátku: nástroj i obrobek se sotva zahřívají.


Po 58 minutách s AFC: výkon vřetena, kdy AFC vypnulo obrábění.

Po dalších 72 minutách bez AFC: obrábění pokračuje, až se nástroj i obrobek rozžhaví.

Mimo oblast měření: teploty nožové hlavy překračují 300°C.


Krátce před nouzovým zastavením: výkon vřetena při vypnutém AFC


Pro zvětšení klikněte na tabulku.

Vynucené další obrábění bez AFC

Technici společnosti Heidenhain nyní vypnuli AFC a pokračovali v obrábění s identickými řeznými daty. Po dalších 72 minutách se projevil zhoubný výsledek: nástroj je zcela nepoužitelný, řezné destičky jsou úplně zničené, části držáku jsou vyhřáté a obrobek je těžce poškozený. Dochází k nouzovému zastavení s chybovým hlášením „Příliš velká polohová odchylka“, protože je pohon přetížený.

Nadměrné vyvíjení tepla rozžhavilo nástroj, který začal jiskřit. Termografické snímky ukazují příliš vysoké teploty jak na nožové hlavě, tak i na obrobku. Vyhodnocení zatížení vřetena vykazuje hodnoty až třikrát vyšší než v okamžiku vypnutí prostřednictvím AFC.

Výsledek: značné škody na nástroji i obrobku

Výsledek

Při bezobslužném provozu bez monitorování systémem AFC by vznikly značné škody s velkými následnými náklady. S pomocí AFC může operátor stroje pracovat mnohem uvolněněji. AFC rozpozná vzrůstající výkon vřetena při opotřebení nástroje a může jej automaticky vyměnit za vhodný sesterský nástroj. Stroj může pokračovat v obrábění. V pondělí ráno po bezobslužném víkendovém provozu najde operátor ve stroji očekávaný výsledek a nezažije žádná nepříjemná překvapení.

FUNKCE DYNAMIC PRECISION CTC PŘINÁŠÍ DVOJNÁSOBNÝ ZISK: RYCHLEJŠÍ A PŘESNĚJŠÍ VÝROBU

Příklad z praxe ukazuje, jak funkce Dynamic Precision CTC (Cross Talk Compensation) kompenzuje polohovou chybu při interpolačním soustružení. Interpolační soustružení s řídicím systémem TNC 640 je zajímavé řešení, s nímž lze při osově symetrickém obrábění na frézce nebo obráběcím centru dosáhnout zvláště kvalitního povrchu.

Interpolační soustružení vyžaduje vysoké pracovní posuvy, jejichž důsledkem jsou vysoká zrychlení os. Ta vyžadují v posuvových osách vysoké síly, které zase způsobují polohové odchylky v TCP. Následkem jsou odchylky tvaru obrobku – poloměru a kruhovitosti. Na příkladu čepu uvádíme ukázku, jak funkce CTC zlepšuje výsledek obrábění.

Příklad obrábění bez CTC

Příklad obrábění s CTC

Výsledek

Operátor stroje se v praktickém provozu rozhoduje mezi vyšší přesností nebo kratší dobou obrábění. S funkcí CTC se prostor pro rozhodování výrazně zvětšuje: pokud mu dosavadní přesnost bez použití CTC stačí, může s funkcí CTC zvýšit rychlost posuvu a zkrátit dobu obrábění. Nebo může při stejné době obrábění výrazně zvýšit přesnost. Mezi tím existuje celá řada různých možností, jak přizpůsobit dodržení rozměrů, kulatost a dobu obrábění požadavkům vlastní výrobní úlohy. V každém případě bude obrobek přesnější a obrábění efektivnější.

Interpolační soustružení s TNC 640 – soustružení ve frézovacím režimu

Interpolační soustružení je postup, se kterým lze provádět osově symetrické obrábění nesymetrických obrobků. Pro tento účel se provádí soustružení ve frézovacím režimu obráběcího centra. Má to tu výhodu, že nyní lze soustružení obrobků kompletně realizovat na frézovacím centru. Nové upínání do soustruhu odpadá. Zhotovení zápichů, kruhových drážek nebo rovinných ploch se dosud provádělo nákladnými speciálními nástroji nebo kruhovým frézováním.

Hlavní vřeteno stroje je v tomto případě provozováno jako polohově řízená osa, tedy jako synchronní osa C. Nástroj se pohybuje kruhově a břit směřuje ke středu při vnějším obrábění, respektive od středu při vnitřním obrábění. Programování se provádí zcela jednoduše cyklem.

Heidenhain

maderova@heidenhain.cz

www.heidenhain.cz

Reklama
Související články
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.

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.

Široká nabídka funkcí pro výrobu perfektních forem

Základním požadavkem na výrobu nástrojů a forem je vždy přesnost. Minimální odchylky tvaru, které jsou v podstatě neměřitelné a pouhým okem neviditelné, jsou dnes dále rozšířeny o požadavky na vyšší produktivitu a co nejnižší výrobní náklady. Splnit obě podmínky najednou není úplně jednoduchý úkol.

Související články
Nové cykly pro výrobu ozubení a interpolační soustružení

TNC řídicí systémy společnosti Heidenhain pokrývají celou škálu aplikací a jsou všestranné: disponují jak dílenským, tak i off-line programováním, a proto jsou ideální nejen pro malou dílnu, ale i pro automatizovanou výrobu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Simulace blížící se skutečnosti

Spuštění nového programu obrábění je vždy napínavým okamžikem. Simulace blížící se skutečnosti přitom pomůže uklidnit podrážděné nervy a vyhnout se mrzutým překvapením. Od tohoto okamžiku lze takový náhled obrábění, který má vysokou vypovídací schopnost, realizovat přímo v řízení TNC 640.

CNC řízení obráběcího stroje v informačním systému řízení výroby

Hospodárná výroba vyžaduje účinně fungující procesní řetězec. Jedině v takovém případě může hladce probíhat komunikace i výměna znalostí mezi všemi účastníky procesu. Rozhodující je přitom řídicí systém, protože leží v klíčové pozici procesního řetězce. Pro tuto úlohu je systém TNC 640 dobře vybaven.

Dynamická účinnost

S funkcí „Dynamická účinnost“ Heidenhain využívá potenciál obráběcího stroje a nástroje tak, aby operace těžkého obrábění byly co nejefektivnější. Současně brání mechanickému přetěžování a předčasnému opotřebení stroje – zvyšuje tedy jeho životnost. „Dynamická účinnost“ pomáhá při všech procesech obrábění s velkými řeznými silami a velkým úběrem materiálu, jako jsou hrubovací operace nebo zpracování těžko obrobitelných materiálů.

Dejme naší ekonomice nový pozitivní impuls

Německá firma Heidenhain patří mezi nejznámější výrobce řídicích systémů. Své zastoupení má v České republice od roku 1991 a v jeho čele stál téměř tři desítky let Ing. Jan Štědrý. V letošním roce jej na pozici jednatele společnosti Heidenhain vystřídal Ing. Vojtěch Marek.

Život s CNC řídicími systémy

Jméno málokterého z dnešních vrcholových manažerů je natolik spjato se jménem firmy, v níž působí, jako jméno inženýra Jana Štědrého. Ing. Jan Štědrý stál počátkem 90. let u vstupu firmy Heidenhain na český trh a po celou dobu je také jednatelem její české dceřinné společnosti.

Inteligentní řešení pro hospodárné obrábění miniaturních dílů

Až do současnosti byla přesná mikroobráběcí centra stavěna především výzkumnými ústavy a některými výrobci obráběcích strojů – s jen malými ohledy na výrobní náklady. Aby byla uspokojena rostoucí poptávka po stroji, který je schopen vyrábět velmi jemné geometrie dílů s vynikající přesností a s přijatelnými úrovněmi nákladů, představila společnost Makino své přesné obráběcí centrum iQ300.

Alternativa k aditivním technologiím

Kdo rychle potřebuje nějaký prototyp, tomu doporučuje výrobce strojů Röders z německého Soltau místo výroby s následným leštěním vyfrézovat model z celého bloku hliníku. "To jde mnohem rychleji," říká vedoucí prodeje Dr.-Ing. Oliver Gossel. Jak lze tímto způsobem vyrobit držák na mobil za 30 minut - a to dokonce s vysoce lesklým povrchem - demonstruje Röders na svém stroji RXP601 s použitím 6 mm diamantové frézy od firmy Horn.

Řídicí systém z vlastní dílny, 3. díl: Pokročilé technologické aplikace

Třetí díl našeho seriálu o řídicím systému OSP - P300A firmy Okuma navazuje na dvě předchozí kapitoly, ve kterých jsme stručně představili architekturu systému a inteligentní funkce, které podstatně navyšují přesnost stroje, kvalitu obráběného povrchu i hospodárnost a bezpečnost stroje. Tato část série bude o technologických aplikacích implementovaných do OSP k jednoduchému použití operátorem.

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.

Optimalizované obrábění tvrdokovů

Tvrdokovy se skládají z jemných zrn velmi tvrdých materiálů - zpravidla karbidu wolframu - s kovovým pojivem, jako je např. kobalt. Jsou vytvářeny metodou práškové metalurgie a po sintrování dosahují vysokých hodnot pevnosti a tvrdosti. Tvrdokovy se přednostně používají pro výrobu obráběcích nástrojů, přesto také u řezných a tvářecích nástrojů vede jejich vynikající životnost k rostoucí poptávce. Pro tento účel vyžadované třískové obrábění přináší vysoké náklady. V rámci semináře u jednoho výrobce obráběcích strojů prezentují odborníci z oblasti technologií, obráběcích strojů, nástrojů a softwaru CAD-CAM své zkušenosti i řešení využitelná v praxi.

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