Témata
Reklama

Jak vyzrát nad návrhem nástrojů

Nástrojařina - konstrukce a výroba nástrojů - je spolu s konstrukcí samotných výrobních strojů a zařízení stěžejní pro realizaci výroby. Rozhodně jde o velmi rozsáhlý a pestrý strojírenský obor. Typickými jsou postupové střižné nástroje, lisovací, kovací zápustky a vstřikovací formy. A právě na tuto cílovou skupinu je zaměřena příručka nazvaná Průvodce řešení pro nástrojaře s podtitulem Jak vyzrát nad návrhem nástrojů.

Lubomír W. Novotný

Vystudoval konstrukci obráběcích strojů na FSI VUT v Brně. Zde rovněž absolvoval nástavbové studium Technického znalectví a obhájil disertační práci. Více než 16 let pracuje ve firmě Toshulin, a. s., kde se nejprve věnoval konstrukčním a vývojovým činnostem, inovacím, pevnostním výpočtům a byl několik let vedoucím detašovaného pracoviště a oddělení Vývojové projekty této firmy. Šest let je vedoucím úseku Technická podpora prodeje. Vedle hlavních profesních činností byl asistentem Ústavu výrobních strojů, systémů a robotiky na FSI VUT v Brně, vedoucí a oponent diplomových a disertačních prací, a je spolupracovníkem a přednášejícím na dalších moravských technických a ekonomických vysokých školách, dopisovatelem významných vydavatelství technických publikací a poradcem firem pro oblast dodávek CAD/FEM software. Aktuálně je například činný ve výkonném výboru Společnost pro obráběcí stroje či pracovní skupině „Metodika mapování budoucích kompetencí - KOMPETENCE 4.0“ při MPSV.

Výrobková konstrukce obvykle předchází konstrukci nástrojů. Navazující činnosti spojené s výrobou se odehrávají buď v témže podniku, kde výrobek vznikl, nebo ve spolupráci se subdodavateli. Totéž platí i o konstrukci nástrojů. Přitom je zcela běžné, že výrobu nemusí realizovat firma, která nástroj konstruovala, natož vyráběla.

V každém případě mějme na mysli, že se v případě konstrukce a výroby nástrojů jedná v každém kroku o komplexní činnosti založené na interních a subdodavatelských vztazích, víceoborové komunikaci a dalších procesech. Informační toky jdou od konstrukce směrem k TPV, nákupu a výrobním úsekům (výroba nástroje a samotného konečného produktu), přitom nezřídka jeho složitá nebo v důsledku nevhodného konstrukčního řešení neefektivní výroba vytváří zpětnovazebné požadavky na jeho konstrukční přepracování.

Kdo, co a proč

Třicetistránková publikace Průvodce řešení pro nástrojaře je zaměřena na všechny uvedené kroky spojené s konstrukcí a výrobou nástrojů. Je sepsána na základě systémového řešení nabízeného izraelskou firmou Cimatron Group, která vyvíjí CAD/CAM software specializovaný na výrobu nástrojů CimatronE a GibbsCAM. Vedle tohoto softwarového řešení, které je od začátku do konce základem publikace, jsou na mnoha stránkách zpracovány poznatky a zkušenosti a nabídky řešení firem Zwicker Systems, Zimmer & Kreim, Seco a Meusburger.

Reklama
Reklama
Reklama

Zatímco Cimatron Group se zaměřuje na nehmotnou část výroby nástroje (zejména jeho konstrukci), uvedené firmy jsou spojeny převážně s hmotnou realizací výroby nástrojů. Z Norimberku pocházející Zwicker Systems nabízí komplexní řešení procesů v nástrojárnách a provozech zabývajících se vstřikováním plastů i kovoobráběním. Německý výrobce Zimmer & Kreim vyvíjí a prodává stroje pro elektroerozivní obrábění (hloubení, drátové řezání). Tento druh výrobní technologie už dlouhá léta neodmyslitelně patří k výrobě nástrojů. Ač je to stará technologie, nové požadavky na zvyšování produktivity, přesnosti, energetické náročnosti a ekologické nezávadnosti jejího užití vedou k neustálému vývoji elektroerozivních strojů a jejich částí.

Seco je známý výrobce nástrojů a řadí se mezi tak významné výrobce, jakými je například Walter či Sandvik. Seco nabízí nejen katalogové nástroje, ale zároveň pomáhá zákazníkům s výrobními problémy díky nástrojům řešeným na míru. A konečně firma Meusburger je dodavatelem komponent a dílčích částí, jakými jsou rámy forem, vyhazovače, polotovary střižných desek, přidržovače a mnoho dalších.

Struktura publikace

V úvodní části textu je názorně definováno osm základních kroků, bez kterých se žádná realizace nehmotné části konstrukce a výroby neobejde. V prvé fázi jde o nabídkový proces. Zadavatel konstrukce a výroby nástroje i nástrojárna potřebují výchozí data, na základě kterých mohou obě strany učinit rozhodnutí o kontraktu. Pro nabídku musí nástrojárna prověřit vyrobitelnost součásti a stanovit náklady na realizaci nástroje. Proto se nabídkový proces odehrává na vstupních datech výrobku - obvykle 3D CAD modelech, která musí být do systému importována. Zatímco kapitola o importu dat je otázkou výčtu podporovaných formátů, vlastní nabídkové činnosti se text věnuje obsáhleji. V dalším kroku je podrobněji popsána konstrukce v prostředí Cimatron odděleně se specializací na formy a střižné nástroje. Tak zatímco v případě formy je nezbytné nalezení vhodné dělicí roviny, na kterou navazuje předběžný návrh a její detailování, u nástrojů pro stříhání (tváření) plechů se začíná od nástřihového plánu.

V konstrukci jak forem, tak střižných nástrojů klade text důraz na uživatelskou přizpůsobivost softwarového nástroje, tvorbu knihoven atd. pro zajištění firemních zvyklosti a postupů, které při jejich opakovaném použití zrychlují konstrukční práci, minimalizují chyby, mírní nepatřičnou tvořivost konstruktérů atd. Závěr konstrukčního procesu je věnován tvorbě dokumentace. I zde jsou popsány některé nástroje a zejména vyzdviženy možnosti a schopnosti programu Cimatron pro dosažení interních standardů třeba na základě výchozích šablon výkresů.

V polovině publikace je věnován prostor výrobě, zejména tvorbě CNC kódu, opět zaměřením na oba hlavní typy nástrojů. Text v bodech popisuje nejen funkce programu, ale i problematiku CNC obrábění a činnosti, které musí technolog-programátor dělat, aby mohl nechat vygenerovat patřičný kód. Jde zejména o import dat, opravu dat atd., kde je velký podíl ruční práce, až po simulaci a postprocesor dvou- až pětiosého obrábění (v závislosti na výrobní technologii) pro hlavní řídicí systémy. Poslední, na konstrukční činnosti zaměřená část je věnována návrhu elektrod.

V závěru textu jsou shrnuty výhody a přednosti nabízeného softwarového řešení pro konstrukci nástrojů. Následuje poměrně podrobná prezentace a případové studie výše uvedených firem zabývajících se především vlastní výrobou. Několik posledních listů obsahuje praktické tabulky. Jsou zde uvedeny materiálové vlastnosti plastů a jejich dělení, praktické příklady jejich uplatnění a vhodnost toho či onoho plastu pro daný typ součástky (v automobilu). Publikaci uzavírají tabulky technologických tolerancí, které nástrojaři zajisté shledají užitečnými.

Závěr

Publikace Průvodce řešení pro nástrojaře si jistě najde své čtenáře. I když z ní nevyčte poznatky a zkušenosti z dlouholeté praxe špičkového konstruktéra s konstrukcí konkrétního typu nástroje, při jejím čtení je možné udělat si obraz o tom, co profese konstruktéra nástrojů i celého oboru obnáší a možná nalézt řešení pro vlastní problémy spojené s konstrukcí a výrobou nástrojů. Na konci textu je sympatický přehled konkrétních materiálů a jejich vlastností, které mohou pomoci konstruktérovi jak nástrojů, tak i výrobku, pro nějž je výrobní nástroj určen.

Lubomír Novotný

lubomir.novotny@toshulin.cz

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

Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 110716
Datum: 28. 06. 2011
Rubrika: Informační technologie / CAD/CAM/CAE
Firmy
Související články
Průmysl 4.0 v praxi

Reflexe současného poznání s aplikací prvků Průmyslu 4.0 do praxe byla předmětem odborné konference, kterou společnost Ceratizit společně se svými partnery připravila pro téměř stovku účastníků z řad výrobních společností ve svém Technickém centru. Od původního teoretizování o aspektech Průmyslu 4.0 jsme se nyní dostali již k praktických zkušenostem.

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.

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.

Související články
Úspěch webových aplikací

Průmyslové organizace potřebují silnou digitální strategii, která bude splňovat online očekávání technicky erudovaných zákazníků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Technologie roku 2018

Další z řady odborných seminářů společnosti Misan v jejím sídle v Lysé nad Labem s názvem Technologie roku 2018 se uskutečnil v únoru ve spolupráci se společností Tungaloy. Hlavními tématy byly automatizace výrobních procesů, monitorování a propojování výrobních strojů a systémů a představení nových výrobních zařízení, nástrojů a technologií, které pak byly následně předvedeny v praktické části semináře při ukázkách obrábění. Bonusem na semináři byla přítomnost chairmana a CEO Okuma Europe a Okuma America Corporation Takeshiho Yamamota a senior manažera z oddělení obchodu Okuma Europe Ralfa Baumanna, kteří poskytli MM Průmyslovému spektru exkluzivní rozhovor.

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.

Veletrh EMO opět v Hannoveru

Mezinárodní kovozpracující veletrh EMO se po čtyřech letech opět vrací do Hannoveru. Konat se bude od 18. do 23. září a podle našich informací je určitě na co se těšit. Letošním heslem veletrhu je „Connecting systems for intelligent production“, volně přeloženo „Propojováním systémů k inteligentní výrobě“. Cílem tohoto článku je představit trendy letošního veletrhu a několik novinek společností, které v průběhu předveletržní tiskové konference prozradily, jaké inovace budou na svých stáncích v Hannoveru prezentovat.

Nástroje v rámci čtvrté průmyslové revoluce

Abychom mohli vyrábět součásti hospodárně, je potřebné rozšířit proces o výměnu informací. Důležitou roli při tom hraje management nástrojů, neboť pokud chybí nástroj, výroba stojí.

Větší řádkování při obrábění načisto

Při použití fréz s optimálně zakřiveným břitem pro frézování vnějších povrchů je možné časy na dokončovací obrábění značně snížit. Docílit toho lze vzájemnou souhrou stroje, nástroje a softwaru, jak ukazuje následující příklad.

CIMT je v Číně, Čína je na CIMTu

Při letošním ročníku došlo na CIMT k významné změně. Evropští i američtí vystavovatelé byli přemístěni z hal tzv. západních do východních. Proč, to se mi nepodařilo zjistit. V reportáži před čtyřmi lety jsem umístění evropských a asijských firem popisoval s notnou nadsázkou, a tak si tuto změnu vysvětluji po svém – vystavovatelé si přečetli mé zpravodajství z výstaviště?. Také platí, že není pavilon jako pavilon. Standardy úklidu v halách, stravovacích prostorech, na toaletách byly v pavilonech, kde byla německá a švýcarská expozice, bližší evropským zemím než asijským. A o tom je jedna z čínských mentalit – jaké standardy mají být, ty jim musejí být ukázány, resp. nadiktovány či nařízeny.

Simulací ke zlepšení efektu mazání a chlazení

Optimalizace třískového obrábění moderní metodou simulace strategie mazání a chlazení je dnes podrobena systematickému výzkumu. Použitím simulace procesu třískového obrábění a simulace proudění chladicího média se značně sníží náklady na výzkum a vývoj.

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.

The Nexx generation

Když potřebujete rychle vyrobit funkční prototypy produktů, CNC obráběcí stroje jsou, navzdory rychlému rozvoji a rozšiřování technologie 3D tisku, stále tím nejlepším řešením. Portugalský výrobce přileb Nexx se na trhu poohlížel po vhodném stroji k rychlému prototypování. Dnes tak může experimentovat s více designovými nápady, vyrábět plně funkční prototypy a uvádět nové výrobky na trh rychleji než kdy dříve.

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