Témata
Zdroj: Röders

Nový stroj: snížení tolerance na polovinu

Při současných požadavcích na kvalitu obrobků, které lze dosáhnout na obráběcích centrech, vyvstává otázka, zda jsou další pokroky vůbec možné. Firma Röders, již v České a Slovenské republice zastupuje firma Stroje JMK, tuto výzvu přijala.

Tento článek je součástí seriálu:
MSV – Mezinárodní strojírenský veletrh v Brně 2025
Díly
Reklama

Mnoho let zkušeností a rozsáhlé pokroky v designu, řídicí a regulační technologii nám daly hluboké porozumění našim strojům. To nám pomáhá určit, které komponenty můžeme vylepšit pro dosažení vyšší přesnosti, a které zvýšení přesnosti naopak nepomohou či jen stroj prodraží,” vysvětluje Jürgen Röders, generální ředitel a majitel společnosti Röders.

Jürgen Röders před strojem RPT800DSH ve výrobní hale říká: „Díky našim dlouholetým zkušenostem s aplikacemi a rozsáhlému vlastnímu vývoji v oblasti konstrukční, řídicí a regulační techniky jsme získali velmi detailní znalosti o našich strojích.“ (Foto: Fiedelmann)

U své nové řady strojů RPT vychází Röders ze svého know-how a stávající řady vysoce přesných strojů RXP, jejichž vývoj trvá nepřetržitě od roku 2004.

Tepelné vlivy

Tepelné vlivy, konkrétně teplotní spád v okolí stroje, patří stále k největším zdrojům nepřesností během obrábění a jsou často zákazníkem podceňovány. Zlepšení stability teploty v okolí pozitivně ovlivňuje i přesnost obrábění. Opatření vyžadují průmyslové klimatizační technologie, které jsou energeticky náročné, což je v rozporu se současnými trendy. Röders se soustředil na udržení přesné geometrie stroje i za podmínek, které nejsou v okolí stroje ideální.

Pro vývoj tohoto projektu firma Röders vybudovala speciální temperované místnosti vždy pro jeden stroj s možností specifických teplotních podmínek. Toho bylo dosaženo vytvořením speciálního řídicího systému Röders, který přímo řídí standardní klimatizační jednotku, jež maximálně přesně drží stabilní teplotu v klimatizovaných místnostech. Tím bylo možné vytvořit standard, který představuje, čeho je možné dosáhnout při ideálních podmínkách. Na druhou stranu lze vytvořit jakékoliv teplotní výkyvy a analyzovat chování stroje, zejména sledovat pohyb nulových bodů.

Nové stroje RPT lze vybavit konceptem Precitemp od společnosti Röders pro dosažení požadované úrovně přesnosti, díky čemuž jsou imunní vůči teplotním výkyvům v místě instalace. (Zdroj: Röders)

Je známo, že stroj, jehož komponenty jsou ideálně teplotně řízeny, bude stabilní i přes okolní teplotní výkyvy. Konstruktéři v Röders vědí, že to by znamenalo velké vynaložené úsilí i extrémně vysoké dodatečné náklady. Röders proto nabízí koncept se třemi úrovněmi vybavení. Stroje jednotlivých úrovní byly testovány po dlouhý časový interval s různými teplotními výkyvy. Takto vznikly tři různé úrovně přesností podle požadavků zákazníků. Röders je nazývá Precitemp I, II a III. V závislosti na variantě jsou do částí stroje integrovány různé počty okruhů s chladicí kapalinou a je řízena teplota vzduchu ve stroji. Zůstatkové, byť minimální, odchylky jsou kompenzovány softwarově. Výsledky s plným vybavením jsou působivé. Je možné například udržet stroj geometricky přesný do ±1 µm při výkyvech okolní teploty ±3 K.

Reklama
Reklama
Reklama

Tento přístup může být výhodný pro uživatele provozující stroje od různých výrobců s různými procesy v jedné hale, kdy ne všechny stroje musí obrábět s vysokou přesností. Pak není třeba instalovat drahou klimatizaci pro celou halu, pokud jen jeden stroj má dosahovat vysoké přesnosti a je vybaven interní technologií na minimalizaci vlivů teplotního spádu. Tento přístup šetří náklady, a obzvláště energii.

Předpokladem je, aby vnitřní zdroje tepla přesného stroje, např. vřeteno a motory os, neměly žádný vliv na geometrii stroje. To je však u společnosti Röders již dlouho standardem, a to u všech strojů RXP. Například změna teploty frézovacího vřetena je v ose Z ošetřena konceptem použitím speciálního temperovaného pouzdra se dvěma okruhy s vysokým průtokem. Externí bezkontaktní senzor monitoruje délkovou roztažnost hřídele vřetena, aby se ještě zvýšila přesnost obrábění v ose Z. Dále např. při souřadnicovém broušení s rychlým kmitáním lze volitelně temperovat i vodicí lišty.

Teplotní křivka a závislost nulového bodu: při maximálním vybavení Precitemp III zůstává nulový bod stroje RPT na hodnotě +/-1 µm i při teplotních výkyvech +/-3 K. (Zdroj: Röders)

Konkrétně u pětiosých strojů bylo nutné další zlepšení jejich tepelných charakteristik s ohledem na konstrukci sklopně otočného stolu. U nové řady jsou ložiska a stoly sklopně otočných jednotek nyní také temperovány. To výrazně snižuje odchylky při vyšších rychlostech. Kromě toho lze zbytkové chyby kompenzovat pomocí softwarových algoritmů, takže vyšší rychlosti již téměř neovlivňují přesnost obrábění.

Mechanická přesnost a kvalita povrchu

U pětiosých strojů je sklopně otočný stůl často klíčový pro dosažení přesnosti bez ohledu na tepelné vlivy. Z tohoto důvodu ho společnost Röders dále optimalizovala z hlediska výrobních tolerancí u použitých komponentů, což významně přispělo ke zvýšení přesnosti.

Vřeteno s teplotním pouzdrem ​​a senzorem HG: frézovací vřeteno je tepelně izolováno od osy Z teplotním pouzdrem ​​s vysokým průtokem. Dilatace hřídele vřetena se měří externím bezkontaktním senzorem. (Zdroj: Röders)

Nové stroje RPT díky tomu vynikají nejen zvýšenou přesností své kinematiky, ale také přesností frézovaných obrobků. Měření provedená při vývoji na strojích a také první praktické zkoušky v technickém centru společnosti Röders ukazují, že tolerance obrábění se ve srovnání se stroji RXP snížily na polovinu. Dosažitelná přesnost samozřejmě do značné míry závisí také na procesu obrábění.

Zástupce vedoucího technického centra Sebastian Knaack říká: „Za předpokladu vhodné volby procesu obrábění umožňují nové stroje RPT od společnosti Röders skutečný skok vpřed.“ (Zdroj: Röders)

Jelikož se parametry ovlivňující vysokou přesnost a vysokou kvalitu povrchu do jisté míry liší, bylo nutné v tomto ohledu provést výzkum i u stávající řady strojů RXP. Při investici do nové řady strojů RPT chtěla společnost Röders nové poznatky zohlednit i u stávající řady RXP. Zároveň však firma chtěla zachovat velmi tuhá a ekonomicky výhodná válečková vedení v lineárních osách, která se osvědčila zejména vysokou dynamikou os a výbornými vlastnostmi při hrubovací operacích. Nabídka od renomovaného výrobce vedení na společný vývoj vylepšení vlastností vedení tak přišla ve správný čas.

Reklama

Během frézování jsou pro kvalitu povrchu zásadní příčné posuvy kolmé ke směru pohybu osy posuvu. I když se pohybují v oblasti mikronů, mohou mít vliv na kvalitu povrchu při obrábění obrobku po frézovacích drahách kulovou frézou. Optimalizací válečkových vodicích vozíčků bylo nakonec možné tyto příčné pohyby výrazně zredukovat. Röders nyní tuto technologii nazývá Nanotol. Odlišuje nové stroje RPT od řady RXP a výrazně zlepšuje přesnost os.

Design a ergonomie

Jako společnost zaměřující se na nejlepší technologii jsme historicky považovali vzhled našich strojů za druhořadý, na prvním místě byl vždy technický výkon. V extrémním případě jsme kvůli vzhledu našich strojů někdy dokonce přišli o zakázku,“ vysvětluje Jürgen Röders a dodává: „Atraktivní design stroje však nemusí nutně vést k výraznému zvýšení nákladů, pokud tyto aspekty zahrnete do počáteční fáze návrhu. U tohoto vývojového projektu jsme se rozhodně chtěli zaměřit i na tento aspekt.

Výsledkem je opravdový fešák s dynamickým a moderním vzhledem.

Porovnání provozních charakteristik vedení s konceptem vedení Nanotol a bez něj. (Zdroj: Röders)

Design ale není všechno. Proto vedení firmy Röders vyhodnotilo zpětnou vazbu na ergonomii od zákazníků používajících zdejší stroje RXP i od vlastního technického centra. Zároveň bylo pro společnost důležité zachovat výhody předchozích strojů, jako je dobrá viditelnost a přístupnost do pracovního prostoru ze dvou stran a také snadná automatizace.

Dosáhli jsme tak mnoha vylepšení v detailech, které usnadňují život obsluze strojů, jako je např. otevírání dveří stisknutím tlačítka namísto otočení madla a nový koncept osvětlení pracovního prostoru, kdy je světlo směrováno na obrobek s ohledem na zorné pole obsluhy. Kromě toho rozváděč u řady RPT stojí na nožkách nezávisle vedle něj, takže pohyby nebo vibrace stroje, např. během vysoce dynamického obrábění nebo hrubování, nesnižují životnost elektroniky,“ říká Jürgen Röders.

Pracovní prostor RPT800DSH s otočnou jednotkou s uložením na obou stranách. (Zdroj: Röders)

V současné době firma Röders nabízí dvě velikosti řady RPT, a to pětiosé stroje RPT800DSH a RPT600DSH. V závislosti na aplikaci může být vybaven různými vřeteny a mnoha opcemi. Stroje se nabízejí i ve tříosé verzi.

Další stroje pro novou řadu RPT budou následovat. Snaha o vylepšení i stávajících strojů RPT se však samozřejmě nezastaví na současné úrovni,“ uzavírá Jürgen Röders.


Umístění expozice firmy Stroje JMK na MSV 2025:
hala P, stánek 17

Vydání #10
Kód článku: 251027
Datum: 25. 09. 2025
Rubrika: Produktový článek / Obrábění
Autor:
Související články
Nové upínací technologie zvyšují produkci

Německá společnost GDS, kterou v České a Slovenské republice zastupuje firma Stroje JMK, vyrábí a dodává přesné upínací prostředky zejména pro brusky a nástrojové ostřičky od nejrůznějších výrobců do celého světa. Lidé z GDS by se rádi podělili o zkušenosti svého dlouholetého významného zákazníka s jejich novými produkty.

Jak snadno odstranit zalomený nástroj?

Znáte problematiku zalomených nástrojů? Konvenční vrták se zlomí a zůstane zaklíněný v obrobku. Rychlé a cenově výhodné řešení tohoto problému nabízí přenosné zařízení TR100 od společnosti Heun.

Prestižní ocenění Zlatá medaile

Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

Související články
Pro každý typ broušení

Od lapovací a lešticí technologie pro výrobu polovodičů až po všechny brusné aplikace pro průmysl – na veletrhu GrindTec v Augsburgu prezentuje výrobce brusných strojů Okamoto v sektoru P/9128 opět širokou paletu výkonných brusných řešení pro všechny klíčové průmyslové obory.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Novinka na poli laserů

Značka Mazak patří na poli laserů k leaderům na trhu a každý rok uvádí na trh novinky v každém segmentu jejích produktů. Na letošním veletrhu Euroblech v Hannoveru tak společnost představila opět několik novinek, z nichž tou hlavní byl laser Optiplex DDL.

Kompaktní stroje pro široké spektrum použití

V článku jsou uvedeny postřehy německého odborného novináře z veletrhu METAV 2016 konaném v Düsseldorfu, kde výrobci představili zajímavá řešení obráběcích strojů. Řešení byla zaměřena na snižování výrobních časů, nižší náklady na výrobek a zvyšování kvality výrobků.

Inovativní CNC řešení pro náročné uživatele

Jedenácti exponáty a ústředním tématem Průmysl 4.0 podtrhuje DMG Mori svou roli předního inovátora na veletrhu Intertool ve Vídni, který právě nyní od 10. do 13. května probíhá. V expozici na ploše 300 m2 tento přední světový výrobce obráběcích strojů představuje své odpovědi na výrobní a technické výzvy uživatelů budoucnosti.

Jarní setkání strojařů v Plzni

Více než 30 vystavovatelů, téměř 50 řečníků, tři výstavní haly a jeden nezapomenutelný strojírenský zážitek. Akce Strojírenská inspirace 2024 se konala v Plzni od 4. do 6. června 2024 a zaměřila se na digitální výrobu, automatizaci a inovace ve strojírenství. Letos poprvé se toto setkání uskutečnilo v areálu Depo2015, který se stal centrem pro sdílení zkušeností a nápadů mezi odborníky z průmyslu a digitalizace.

Blíží se druhý ročník veletrhu broušení

Od 14. do 17. května 2024 se koná druhý ročník veletrhu GrindingHub, který odborníkům z celého světa představí – poprvé v historii ve čtyřech výstavních halách – nejnovější technologická řešení v oblasti broušení. Tentokrát se ve Stuttgartu představí přes 460 vystavovatelů z 31 zemí.

Vstupenka na EMO Hannover 2019 zdarma!

Ve spolupráci s odborným svazem německých výrobců obráběcích strojů VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) a českým zastoupením Deutsche Messe CZ vám opět nabízíme opět bezplatné permanentní elektronické vstupenky, podléhající registraci přes internetovou stránku veletrhu (eTickets) - platné po celou dobu konání veletrhu.

CIMT a Čína v roce 2025

Předpokládám, že výstava CIMT je čtenářům MM Průmyslového spektra důvěrně známa. Vždyť o ní bylo napsáno v tištěné i elektronické podobě mnohé a mnohokrát. Avšak nikdy se nejednalo o kontext největší výstavy věnované obráběcím strojům na světě. Takový totiž byl letošní ročník. Tento text doplňuje a zároveň zakončuje sérii reportážních vstupů přímo z místa výstavy, které byly publikovány na redakčním webu.

EMO Hannover - pět měsíců do startu

Jak mohou evropské výrobní společnosti uspět v celosvětové konkurenci? Jednou z metod, kterými toho lze docílit, je využívání inovativních materiálů. Pokud chcete zjistit, jak na to, pak vaše kroky ve dnech 22. až 26. září zajisté zamíří na hannoverské výstaviště. V těchto dnech se zde bude totiž konat přední světový veletrh výrobních technologií - EMO.

CIMT a Čína v roce 2023

Počínaje Velikonočním pondělím se v Pekingu, téměř tradičně v tomto čase, po pět dnů konal další ročník veletrhu výrobních strojů CIMT 2023. Pro cizince byla poslední výstava jednoduše dostupná na jaře roku 2019. Od ledna 2020 se přestalo do Číny létat a události nabraly nečekaný spád. V tomto krátkém textu se podíváme na výstavu i před brány výstaviště.

Důraz na udržitelnost, digitalizaci a 3D tisk

Japonsko je zemí, kde se rodí nejmodernější technologie a kde se dbá na udržitelný způsob života. Je kolébkou průmyslu a domovem největších průmyslových firem. Každé dva roky mají návštěvníci z celého světa možnost nahlédnout prostřednictvím veletrhu Jimtof (Japan International Machine Tool Fair) pod pokličku nejnovějších inovací v oboru obráběcích strojů a jejich příslušenství. Díky pozvání Japonské asociace výrobců obráběcích strojů JMTBA jsme měli možnost zúčastnit se tohoto veletrhu osobně. V následující reportáži se vám pokusíme zprostředkovat alespoň pár nejzajímavějších témat, která zde zazněla.

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