Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Monolitní karbidové nástroje při výrobě přesných dílů
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Monolitní karbidové nástroje při výrobě přesných dílů

Zlínská společnost Ace-Tech se zaměřuje na velmi přesné CNC obrábění uhlíkových, nástrojových nerezových a chrommolybdenových ocelí a slitin niklu, především pak na výrobu soustružených dílů, které dodává pro odvětví těžebního průmyslu a energetiky, všeobecného strojírenství, lisování kovů a plastů a železničního průmyslu. S ohledem na požadavky komplexního obrobení těchto dílů zde přicházejí ke slovu také monolitní nástroje ze slinutého karbidu od firmy Walter.

Něco navíc...
Snímky, které se nevešly do tohoto článku, si můžete prohlédnout v galerii.

Firma Ace-Tech byla založena v roce 2006 a v současné době disponuje pěti CNC soustruhy Mori Seiki a dvěma frézovacími centry Haas. Produkce se zaměřuje na komplexnější obrobky větších průměrů, běžně kolem 200 mm, ale také až do 550 mm. K typickým výrobkům patří různé příruby, pouzdra, tělesa diferenciálů, difuzory pro regulaci turbín, nástroje pro tváření kovů, hřídele, těsnicí či labyrintové kroužky nebo tělesa ventilů. Produkce je kusová až malosériová – od několika kusů až po cca 300kusové série. Strojní čas potřebný na obrobení jednoho dílu činí obvykle kolem 30 až 60 minut. Asi 60 až 70 % z vyrobených dílů nachází své uplatnění v zahraničí.


Pracovní prostor soustruhu s upnutým obrobkem a revolverovou hlavou


Nástroje Walter upnuté v revolverové hlavě – tvářecí závitník a v pozadí vnitřní soustružnický nůž s VBD a vrták s vyměnitelnou špičkou

Komplexní obrábění na soustružnických centrech

Komplexní obrobení většinou zahrnuje operace soustružení, vrtání a závitování, popřípadě frézování. Přesnost soustružnických operací se pohybuje v tolerančních stupních IT 7 až IT 5, dosahované tolerance jsou 0,012 až 0,016 mm s drsností Ra 0,36 μm u kalených nebo Ra 0,6 μm u měkčích materiálů. V případě požadavků zákazníků mohou být díly opatřeny také popisy nebo povrchovou úpravou. Samozřejmostí je také dobře vybavená technická kontrola, neboť v energetice, těžebním a železničním průmyslu je vyžadována 100% kontrola vyrobených dílů. Ty jsou proměřovány na 3D měřicími stroji Mitutoyo nebo na CNC 3D měřicím stroji Zeiss.
I v malosériové výrobě je dnes kladen velký důraz na produktivitu a spolehlivost nástrojů. „Zvláště u dražších polotovarů je třeba volit kvalitní, byť dražší nástroje,“ říká Ing. Jan Vrba, jednatel společnosti Ace-Tech. „Proto již od počátku spolupracujeme s firmou Walter. Nejprve jsme odebírali nástroje pro soustružení, ale brzy jsme začali spolupracovat i v oblasti vrtání, hlubokého vrtání, frézování a závitování. Zejména v oblasti monolitních tvrdokovových nástrojů má u nás Walter téměř výsadní postavení. Z celkového počtu asi třetinu nástrojů nakupujeme od společnosti Walter CZ, z monolitních tvrdokovových nástrojů je to dokonce až 90 %.“


Detailní pohled na tvářecí závitník Walter

Vrtáky

Z těchto nástrojů je třeba zmínit především špičkové monolitní tvrdokovové vrtáky DPL s dvouvrstvým PVD povlakem, leštěnou šroubovicí a s vnitřním chlazením. Tyto nástroje vynikají vysokou životností, produktivitou a spolehlivostí při náročných operacích, jako je hluboké vrtání. „Tyto vrtáky odebíráme v délkách 8x D, 12x D, 20x D i 30x D,“ přibližuje situaci Ing. Vrba. „Nárůst životnosti je patrný hlavně v nerezových a zušlechtěných ocelích, a to při zkrácení strojního cyklu. Oproti předchozímu řešení jsme s vrtáky DPL dosáhli zvýšení životnosti o 50 % při současném zvýšení produktivity rovněž o 50 %.“


4. Obrobený dílec ze zušlechtěné oceli

Ace-Tech většinou pracuje s nástroji od průměru 6 mm výše. „Do průměru 16 mm dodáváme monolitní nástroje, od 15 do 27 mm vrtáky s výměnnou špičkou a pro ještě větší průměry, do 58 mm, vrtáky s vyměnitelnými břitovými destičkami v délkách 3x D a 5x D,“ upřesňuje Ing. Zdeněk Jiroušek, obchodník společnosti Walter CZ.

Monolitní frézy

K dalším nástrojům značky Walter, které se ve výrobě uplatňují, patří monolitní frézy v průměrech od 4 do 20 mm, s různou délkou a geometrií šroubovice. „Používají se nástroje ze standardního sortimentu, ale vždy pečlivě vybírané s ohledem na nejlepší možné řešení dané aplikace,“ podotýká Ing. Jiroušek. „Výběr konkrétního nástroje je výsledkem oboustranné spolupráce s firmou Walter CZ,“ vysvětluje Ing. Vrba. „Probíhá tak, že přijdeme s požadavkem na určité řešení, a Walter nám pomáhá s výběrem nástroje a stanovením řezných podmínek. Tím se nám daří zkracovat délku výrobního cyklu a zvyšovat produktivitu.“
Příkladem může být výroba těsnicího labyrintu elektromotoru. Jde o velmi přesný dílec z nerezové oceli ve tvaru prstence s průměrem cca 330 mm, do jehož stěny bylo třeba vyfrézovat několik otvorů. Pro jejich obrobení byla ve spolupráci s firmou Walter CZ zvolena stopková fréza Proto-max Inox. Výsledek této volby? Prodloužení životnosti nástroje na čtyřnásobek a zkrácení výrobního času o třetinu oproti původnímu řešení.

Závitníky

Závitování je operací, kde je obzvláště velký důraz kladen na spolehlivost, neboť při komplexním obrobení dílce na soustruhu obvykle jde o poslední operaci. Případné zlomení nástroje v díře je tak velmi drahou záležitostí. Proto i zde padla volba na nástroje Walter. Obvykle se s ohledem na velikost sérií jedná o univerzální nástroje, které dobře pracují jak v uhlíkových ocelích, tak v nerezu nebo niklových slitinách. Pouze při vyšších výrobních dávkách (nad cca 50 kusů) je pro některé aplikace zvažováno použití speciálního nástroje.


5. Labyrintový kroužek z nerezu pro utěsnění elektromotoru na CNC měřicím stroji

Jako nástroje jsou používány jednak HSS-E povlakované tvářecí závitníky v průměrech 4–16 mm, jednak karbidové řezací závitníky s průměry od 4 do 30 mm. Pro větší závity jsou používány závitové frézy. S ohledem na převládající export společnost Ace-Tech používá závitníky nejen pro metrické závity, ale i pro americké závity UNC, UNF a NPT.

Servis a speciální nástroje

Servis zahrnuje již zmíněné vytipování a dodávky standardních položek, ale také návrh a výrobu speciálních nástrojů pro soustružení nebo frézování. Samozřejmostí je přitom návrh řezných podmínek a odzkoušení nástrojů u Ace-Tech za přítomnosti techniků firmy Walter CZ. Příkladem takových nástrojů mohou být speciální tvarové soustružnické destičky z CBN pro obrábění kalených materiálů, speciální frézy navržené na míru konkrétní aplikaci nebo vrtáky speciálních průměrů a délek. Přitom platí, že standardní nástroje jsou dodávány do 24 hodin od objednávky přes elektronický obchod, zatímco dodací lhůta speciálů závisí na typu a provedení nástroje. Obvykle se pohybuje do tří týdnů u vrtáků a 6–8 týdnů pro nástroje s VBD.


6. Detail vyfrézovaných otvorů na labyrintovém kroužku

K servisu poskytovanému společností Walter CZ patří i pravidelná školení zaměstnanců. Ta probíhají také v rámci vzdělávacího projektu Specifické vzdělávání zaměstnanců Ace-Tech, s. r. o., pro výrobu nejnáročnějších dílců pro energetický, těžební, automobilový a strojírenský průmysl, který je financován z ESF prostřednictvím OP LZZ a ze státního rozpočtu ČR.

Pavel Marek
Foto: autor

pavel.marek@mmspektrum.com

Další články

Nástroje pro obrábění / řezné materiály

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: