Témata
Reklama

Nový rekord v HPC frézování

Společnosti Chiron a Gühring, výrobce strojů a specialista na nástroje, společně dosáhly významného rekordu v oblasti vysokovýkonného frézování: 1 000 cm3 oceli (16MnCr5) bylo obrobeno za 60 sekund. To představuje úběr osmi kilogramů oceli za minutu. A také extrémní třískový objem v čase a enormní posuv.

Obě společnosti měly stejný cíl – uvést na trh produkt, který bude výjimečný svou dynamikou i výkonem. Chiron tak přišel s novým pětiosým obráběcím centrem FZ 16 a Gühring s novou variantou Ratio frézy Speed.

Reklama
Reklama
Reklama

Společný cíl vývoje

Díky dlouhodobé spolupráci v oblasti projektového podnikání jsou firmy Gühring a Chiron v neustálém kontaktu a průběžně si vyměňují své zkušenosti. Již během minulého léta proběhly první společné testy s prototypy obou zmíněných produktů – Ratio frézy a pětiosého obráběcího centra. V okamžiku, kdy byly oba produkty připraveny pro trh, sešli se experti obou společností, aby výkonnost prokázali v reálných podmínkách. „Vzhledem k neustále rostoucím požadavkům našich zákazníků na výkon jsme společně přišli s myšlenkou pokusu o vytvoření nového rekordu. A výsledkem bylo neuvěřitelných 1 000 cm3 oceli odebrané za jednu minutu,“ říká specialista na frézování Rolf Ehrler z Gühringu. Souhra dynamiky stroje a stability frézování umožňuje takto vysoké objemy třísky v čase a do budoucna zrychlí produkci ve výrobě forem či v leteckém a automobilovém průmyslu.

Fréza RF 100 Speed P, Ø 20 mm. (Zdroj: Gühring)

Dva produkty, jeden požadavek: nejlepší výkon

Nástroj RF 100 Speed P společnosti Gühring je hrubovací fréza, která byla speciálně upravena pro obrábění oceli, vysokopevnostních ocelí a litiny. Její úhel šroubovice 48° s nestejnoměrnou roztečí zajišťuje měkký, klidný řez a velmi hladký chod. Tím se snižuje zatížení stroje a zvyšuje objemový výkon. Optimalizovaný prostor třísky, tj. prohloubená třísková drážka v přední části břitu, lépe odvádí třísky při rampování a při spirálovém zanořování. Třísky tak lze procesně spolehlivě odvádět ze stroje. Díky ochrannému zkosení rohu břitu a korekci čela byl zrealizován stabilní roh břitu. Dělič třísky a extrémní délka břitu na fréze zajišťují měkký řez a velmi hladký chod. Tím se snižuje zatížení stroje a zvyšuje objemový výkon.

Obráběcí centrum FZ 16 S five axis společnosti Chiron je navrženo pro speciální požadavky na přesnost při pětiosém obrábění. Současně vyniká nejlepšími hodnotami v dynamice a zajišťuje tak vysokou produktivitu. Díky tomu umožňuje vyrobit více dílů při maximální přesnosti. Zásadní podmínkou k tomu ale je i správný nástroj. Michael Eble, vedoucí vývoje strojů v Chironu, k tomu dodává: „Výrazně jsme zvýšili výkon pohonů, dynamiku a výkon obrábění konstrukční řady 16. Zábavné to ovšem začíná být ve chvíli, kdy výrobce nástroje musí dodat výkonnější nástroj, protože stroj dokáže ještě více. Když to dokáže, jde opravdu o dobrou práci."

Frézovací strategie HPC hrubování

Odborníci společnosti Gühring použili moderní strategii HPC. Řízení dráhy frézy s velmi malým radiálním přísuvem umožňuje poměrně jemné konturování obrobku. HPC hrubování je zvláště vhodné pro obrábění velkých řezných hloubek, kdy hrubovací fréza zpracovává obrobek po celé hloubce celou délkou břitu. Řezné síly jsou pak sníženy a rovnoměrně rozloženy po celé délce břitu. To umožňuje velmi rychlé obrábění a dlouhou životnost nástroje. Pro aplikace s požadavky na enormně krátké časy obrábění je High Performance Cutting první volba. Materiálem součástí zde obvykle bývají vysokopevnostní oceli, které na obrábění kladou zvýšené nároky. K dosažení odpovídajících výsledků je třeba pracovat s vyššími řeznými rychlostmi, většími posuvy na zub a většími hloubkami řezu. Vysoké řezné rychlosti lze dosáhnout pomocí vysokých otáček, pokud to frézovací stroj umožňuje. Při využití celé délky nástroje jsou břity frézy na obvodu vystaveny mnohem menšímu namáhání, čímž se snižuje opotřebení nástroje.

Oliver Staiger, technický poradce Chironu, a Rolf Ehrler, produktový manažer frézovacích nástrojů Gühring, stanovují frézovací strategii. (Zdroj: Gühring)

Tento postup frézování není nový, avšak teprve díky výkonu dnešních obráběcích center, jakým je FZ 16 S five axis, a přizpůsobení geometrie a zvýšení odolnosti frézovacích nástrojů proti opotřebení se HPC stává dalším vývojovým stupněm v obrábění, pokud jde o enormní třískové objemy v čase. Hlavním cílem zde bylo „nastavit laťku“, a to při zajištění absolutní spolehlivosti procesu. Rolf Ehrler k tomu říká: „S úhlem šroubovice 48° dosahujeme enormně měkkého řezu. To znamená, že nástroj třísku doslova odlupuje jako slupku. A nejlepší na tom je úžasná hladkost běhu, která je šetrná ke stroji.“ To bylo také zaznamenáno a ověřeno příslušnými analýzami vibrací, funkcemi, které jsou ve stroji integrovány. Tyto analýzy vibrací, dynamika stroje, vysoce výkonná Ratio fréza a strategie HPC frézování společně zaručují vysokou stabilitu procesu, a tedy výrobu více dílů při maximální přesnosti.

Řezné parametry, jaké tu ještě nebyly

Za podmínek HPC se využívá celá délka břitu s malou šířkou řezu (5–15 % ae). Tak je možné dosahovat enormně vysokých posuvů. Při rekordním pokusu činil posuv na zub 0,5 milimetru. Se čtyřmi zuby to znamená posuv dvou milimetrů na otáčku. To je zajímavé pro všechny společnosti, které musejí obrábět velká množství oceli. Strojní součásti, klasická výroba nástrojů a forem, kde se používají hlavně vysokopevnostní oceli, ale především také letectví, kde se vyrábějí lehké komponenty z plného materiálu, u kterých se v třísky promění až 96 % polotovaru. Speciální geometrii lze optimálně využít také v automobilovém a dodavatelském průmyslu, kde je díky velké délce břitu tato fréza velmi oblíbená. Michael Eble v Chironu je spokojen: „U nové řady strojů se nám podařilo výrazně zvýšit stabilitu a dynamiku frézování. V kombinaci s novými frézami RF 100 Speed P společnosti Gühring je tak možné něco, co doposud nebylo.“

Řezné podmínky

Bylo použito jednovřetenové pětiosé frézovací centrum FZ 16 S a fréza RF 100 Speed P, Ø 20 mm s upínačem HSK 63 při následujících řezných parametrech:
vc = 450 m.min-1;
n = 7 162 ot.min-1;
ae = 1,2 mm = 6 %;
ap = 63 mm;
fz = 0,5 mm;
vf = 14 324 mm.min-1.
Materiálem obrobku byla ocel 16MnCr5 (1.7131).

Gühring

www.guehring.cz

Reklama
Související články
Pohodlné upínání magnetem

Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

Novinka z varnsdorfské líhně

Přední evropský výrobce obráběcích strojů, TOS Varnsdorf, letos představil nečekanou novinku, která významně rozšiřuje nabídku výkonných obráběcích strojů z varnsdorfské líhně.

Pro větší efektivitu ve výrobě

Spolupráce mezi výrobcem obráběcích strojů Hurco a dodavateli automatizovaných nakládacích systémů má za následek vyšší produktivitu a větší výnosy. Automatizované nakládání umožňuje rozšíření kapacity v kusové a malosériové výrobě bez potřeby dalšího personálu pro obsluhu strojů. Nakládací roboty je možno také využít v bezobslužných směnách nebo o víkendech.

Související články
Československá stopa u nového rekordu

Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Optimalizace soustružení korozivzdorných ocelí

Použití korozivzdorných ocelí pro inženýrské aplikace vždy do určité míry vedlo k technickému paradoxu. Zatímco konstruktéři jsou nadmíru spokojeni s tím, jaké pevnostní vlastnosti a korozní odolnost tyto běžně používané materiály nabízejí, výrobní inženýři už jsou asi méně okouzleni jejich typickým deformačním zpevňováním a všeobecně špatnou obrobitelností. Avšak průmyslovými odvětvími, jako jsou výroba čerpadel a ventilů, výroba zařízení pro ropný a plynárenský průmysl, automobilový a letecký průmysl, jsou součásti z korozivzdorných ocelí výslovně požadovány i nadále.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

Optimalizace obrábění zvyšuje trvanlivost

Tři miliony malých součástí pro systémy ABS jsou spolehlivě vyráběny na soustruzích speciálním nástrojem. Řešení vyvinuté společně s výrobcem a uživatelem minimalizuje vedlejší časy a zvyšuje trvanlivost nástroje až o 300 %.

Malosériová výroba ozubených kol

Rostoucí nároky na rychlost a flexibilitu si žádají nová řešení pro výrobu ozubení. Pětiosé frézky a nejnovější funkce nabízené metodou InvoMilling otevírají nové možnosti pro výrobu malých dávek. V následujícím rozhovoru prof. Dr. Ing. Tillmann Körner z Aalen University hovoří o současných trendech v oblasti frézování ozubení.

Technologie pro úlohy rovinného broušení

Klíčová odvětví průmyslu jsou odkázána na součásti broušené s extrémní tvarovou a rozměrovou přesností, i pokud jsou zhotovené z obtížně opracovatelných materiálů. K těmto účelům – od nejmenších (S) až po největší (XXL) součásti pro broušení malých i velkých sérií – nabízí pokrokovou technologii výrobce brusek Okamoto.

S novým katalogem k dlouhotočným automatům

Společnost WNT rozšířila své nástrojové portfolio zaměřené na dlouhotočné automaty. Každý zasvěcený ví, že tento obor je svým způsobem specifický, a proto vyžaduje zvláštní přístup. S tímto vědomím WNT připravila nový samostatný katalog, který je zaměřen výhradně na danou technologii obrábění.

Frézy s kulovým čelem pro plochy v kvalitě leštění

Optika vyráběná z plastů klade vysoké nároky na kvalitu povrchu nástrojů, respektive forem. Nově vyvinutá strategie obrábění umožňuje frézovat i velmi malé a náročné tvary hospodárně až na konečný rozměr s vysokou jakostí povrchu.

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.

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.

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