Témata
Reklama

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.

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.

Efektivní a vysoce přesné obrábění je pro společnost Heidenhain dlouhodobým standardem a je podporováno celou řadou inovativních funkcí pod souhrnnými názvy Dynamic Efficiency a Dynamic Precision. Vedle toho lze náročné obrábění dále podpořit celou řadou užitečných cyklů – programovat je možné přímo na stroji bez podpory CAD/CAM.

Reklama
Reklama

Výroba ozubení

Technologie výroby ozubení bývá často nazývána královskou disciplínou pětiosého obrábění. Výroba ozubení klade velké nároky na množství upnutí na obráběcím stroji a je tak výzvou pro celou řadu specialistů. Tři nové cykly řídicího systému Heidenhain TNC640 pro skiving a odvalovací frézování přímého nebo šikmého ozubení tento postup mění. S jejich využitím lze dosáhnout jednoduše a ekonomicky vysoce kvalitních výsledků při výrobě vnitřního i vnějšího ozubení na jedno upnutí.

Miliony vnitřních i vnějších ozubení pracují v zákulisí prakticky nepřetržitě. Od různých typů pomocníků v domácnosti, jako jsou například kuchyňské roboty nebo pračky, až po stroje pro stavební a zemní práce, převodovky motorových vozidel nebo výkonné elektrické pohony pro těžké stroje. Ozubení v převodovkách do sebe zapadá, a tak se věci dostávají do pohybu. Výroba ozubení se týká velmi často speciálních strojů, kde dochází k časově náročnému několikanásobnému upínání obrobků. Kromě toho jsou klasické metody výroby ozubení značně zdlouhavé. Obrábění na jedno upnutí s využitím cyklu pro výrobu ozubení na řídicím systému Heidenhain TNC640 ušetří značné náklady, čas i vynaložené úsilí.

S novými cykly řídicího systému Heidenhain TNC640 lze komplexní ozubení programovat jednoduše. Příkladem je výroba vnitřního ozubení metodou skiving.

Jednoduché programování komplikovaných operací – skiving

Nový cyklus 287 „ozubení skiving“ představuje komplexní podporu uživatelů při programování v technologii skiving. Jako výchozí požadavek jsou nutná pouze data pro geometrii ozubení a pro použité nástroje. Všechny ostatní výpočty včetně požadované synchronizace pohybu přebírá řídicí systém Heidenhain TNC640. Výroba vnitřního ozubení se tak stává snadno zvládnutelným standardem. Skiving je metodou výroby vnějšího, ale především vnitřního ozubení na strojích vybavených synchronními vřeteny. Při této technologii jsou komplexní obrobky opracovány na jedno upnutí. Pro zhotovení finálního dílce není třeba pořizovat žádný další speciální stroj, dílec je vyráběn na jednom stroji a není třeba jej pro dokončení přepínat na jiný stroj. Koncový uživatel tak šetří nejen čas, ale dosahuje vyšší kvality obráběného dílce.

Aktuální velmi úspěšná technologie skiving je založena na zřetelně vyšší účinnosti a produktivitě ve srovnání s klasickou výrobou ozubených kol. Nové technologické postupy u výrobců nástrojů a dynamické vedení dráhy Heidenhain TNC640 a operace s využitím synchronizace vřetena umožňují komplexní proces obrábění metodou skiving. Jediným požadavkem je stroj s vysokými otáčkami na vřetenu spolu s vhodně konfigurovanou synchronizací vřetena.

Odvalovací frézování (hobbing) jednoduše

Stejným způsobem jako skiving, tedy s pomocí vygenerovaného programu na základě geometrie ozubení a definice nástroje, nabízí řídicí systém Heidenhain TNC640 uživatelům cyklus 286 „ozubení – odvalovací frézování“. Odvalovací frézování (hobbing) se hodí především pro obrábění vnějšího ozubení. Požadovaný synchronní pohyb nástrojového vřetena a obrobku může být proveden mechanicky spojením nebo elektronicky přímo v CNC. Přednost této technologie spočívá především v její vysoké produktivitě. Mimo to umožňuje obrábění komplexních rozličných tvarů ozubení. Pro tuto technologii dále existuje široká nabídka nástrojů a tyto speciální nástroje jsou relativně snadno dostupné.

Odvalovací frézování (hobbing) představuje produktivní metodu obrábění vnějšího ozubení.

Definice geometrie ozubení

Základ nových cyklů pro výrobu ozubení tvoří cyklus 285 „definování ozubeného kola“. Jak z názvu vyplývá, slouží k definici geometrie ozubení. S využitím tohoto cyklu stačí geometrii nadefinovat pouze jednou. Pro všechny požadované kroky pracovního postupu, jako hrubování a dokončování, jsou definované parametry využívány opakovaně.

Optimalizovaný lift-off (zdvižení) – ochrana a spolehlivost

Vedle jednoduchého programování je další výhodou nového cyklu i bezpečnostní hledisko. Výpadek elektrického proudu může způsobit nepředpokládané přerušení programu a následné škody. Lift-off znamená kontrolované a bezkolizní odjetí nástroje a nástrojového vřetena od obrobku při nepředpokládaném přerušení programu. Cykly 286 a 287 podporují lift-off a tak zabraňují vzniku případných kolizí. Cykly automaticky definují jak směr, tak i dráhu pro odjetí nástroje od obrobku a zpět.

Pro definici geometrie ozubení je zapotřebí zadat pouze několik hodnot.

Interpolační soustružení

Zajímavou a speciální aplikací řídicího systému Heidenhain TNC640 je interpolační soustružení. Požadavkem je obrobit plochu nebo válec, ale ne frézováním, nýbrž soustružnickým nožem. Jde o aplikace pro moderní obráběcí centra a víceúčelové stroje s B osou. Soustružnické operace jsou prováděny pomocí kruhové interpolace v rovině X a Y za současného polohování vřetena. Tato metoda představuje vysokou flexibilitu v možnostech obrábění, které klasické soustruhy nedosahují. Takovým příkladem může být výroba pouzdra pro USB hub. Při částečně nakloněné pracovní rovině je použito pro výrobu pouzdra interpolační soustružení. Přednosti interpolačního soustružení se projeví zejména při výrobě prstencových drážek a rádiusu na kraji zkoseného řezu. Výrobu je nutné doplnit i o frézovací operace, které střídají interpolační soustružení. Celý průběh výroby pak vypadá takto:

  • hrubování kulové plochy cyklem 292 (interpolační soustružení obrysu načisto);
  • opracování vnitřní kapsy nahrubo (frézovací nástroj pod úhlem náběhu 25°);
  • interpolační soustružení prstencových drážek pomocí cyklu 291 (soustružnický nástroj pod úhlem náběhu 25°);
  • dokončování vnitřní kapsy (frézovací nástroj pod úhlem 25°);
  • interpolační soustružení kulové plochy cyklem 292 (soustružnický nástroj);
  • interpolační soustružení rádiusu kapsy cyklem 292 (soustružnický nástroj pod úhlem 25°).

Časově náročné obrábění se velmi zefektivní použitím frézovacího nástroje v kombinaci s interpolačním soustružením. Prstencová drážka a zkosený řez vznikají za pomoci metody interpolačního soustružení, která může být oproti konvenční metodě soustružení nasazena v libovolné poloze naklopené roviny. Pro tuto operaci je k dispozici cyklus 291 – interpolační soustružení s propojením a 292 – interpolační soustružení, vyhlazení kontury.

Interpolační soustružení drážky při výrobě USB hubu



Oba cykly jsou k dispozici po uvolnění opce 96. Tato opce mění obvyklou frézku ve „frézku plus“, kdy je možné na frézce libovolně použít soustružení kontury. Speciálně v cyklu 292 přebírá řídicí systém Heidenhain TNC640 všechny nutné výpočty pro komplexní tvorbu soustružnické kontury. Programování cyklu 292 v dialogovém programování je pro obsluhu uživatelsky velmi příjemné. Interpolační soustružení je vhodnou technologií pro výrobu těsnicích drážek. Možné jsou také zápichy v axiálním nebo radiálním směru.

Heidenhain

Eva Klocová

klocova@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
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

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