Témata
Reklama

Revoluce ve frézování ozubení

Přibližně v roce 2005 společnost Sandvik Coromant rozpoznala, jaké jsou požadavky a jaký potenciál nabízí zvýšení výkonnosti při frézování ozubení. Zde jsou nástrojová řešení přispívající k významnému nárůstu konkurenceschopnosti.

„Co se ještě před osmnácti měsíci zdálo být nemožné, je nyní každodenní realitou,“

konstatuje Kenneth Sundberg, Global Business Development Manager společnosti Sandvik Coromant, zodpovědný za řešení pro frézování ozubení. Tak lze shrnout úsilí, které jeho společnost věnovala vývoji v této pro ni, jako předního výrobce obráběcích nástrojů, relativně nové technologické oblasti.

Reklama
Reklama
Reklama

Přechod od celistvých HSS nástrojů

Firma Sandvik Coromant rozpoznala, jaké jsou požadavky a jaký potenciál nabízí zvýšení výkonnosti při frézování ozubení. V okamžiku, kdy získala naprostou jistotu, byl zahájen vývoj obráběcích strojů a technologického softwaru, ale také průmyslových aplikací a stejně tak i řešení obráběcích nástrojů. Hybnou silou pro přechod od celistvých HSS nástrojů k nástrojům s vyměnitelnými břitovými destičkami bylo zvýšení produktivity, prodloužení životnosti nástrojů a odstranění přebrušování a přepovlakování. To vše se ve stále více konkurenčním prostředí globálního trhu s užitkovými vozidly, včetně nákladních vozidel a zemědělských strojů, ale i speciálních prostředků, např. pro přepravu zeminy nebo stavebních strojů, stává naprostou nutností.

Změna zažitých zvyklostí

Se svou novou koncepcí odvalovacích fréz CoroMill 176 učinila společnost Sandvik Coromant obrovský krok vpřed jak v oblasti technologií pro frézování ozubení, tak i ve výkonnosti. Nové, patentově přihlášené rozhraní mezi břitovou destičkou a nástrojem zaručuje vyšší stupeň přesnosti a zvýšení tuhosti, takže s tímto nástrojem lze snadno dosáhnout vyšších rychlostí úběru kovu a zlepšení kvality obrobené plochy.

„Úroveň, na níž se nyní pohybují rychlosti, se kterými pracujeme, je v odvětví frézování ozubených převodů pro užitkové vozy naprosto nová,“ říká Sundberg. „Díky frézám CoroMill 176 dokážeme reálně zdvojnásobit a v některých případech až ztrojnásobit objem výroby. S ohledem na další zvýšení jejich tuhosti a stability využíváme pro upínání nástrojů pro frézování ozubení upínače se spojkou Coromant Capto.“

Vývoj produktů, jako je fréza CoroMill 176, byl zahájen po navázání úzké spolupráce s vybranými předními výrobci ozubených převodů a výrobci obráběcích strojů, jejichž nároky a požadavky byly skutečně velmi vysoké. Tyto společnosti s potěšením oceňovaly rozšíření konkurence mezi výrobci obráběcích nástrojů a především skutečnost, že v současnosti nabízené nástroje s vyměnitelnými břitovými destičkami jsou vhodné pro mnohem širší rozmezí velikostí ozubení.

Je však potřeba říci, že někteří z nich pochybují, zda lze s nástroji s vyměnitelnými břitovými destičkami dosáhnout vysokých přesností požadovaných u vysokorychlostních převodů, se kterými se lze setkat u mnoha těžkých vozidel.

„Zatímco cíle byly od začátku jasné, byl jsem na pochybách, zda se nám podaří nabídnout pro tyto aplikace řešení již během roku 2012, hlavně proto, že jsme stáli proti celistvým, přesně broušeným HSS nástrojům,“ uvádí Sundberg. „Ale v současnosti standardně dosahujeme stupně přesnosti 9 (podle DIN). Za příznivých podmínek lze dokonce dosáhnout stupně přesnosti 8.“

Těchto impozantních výkonů je zčásti dosahováno také proto, že nástroje Sandvik Coromant jsou dodávány osazené břitovými destičkami a s měřicím protokolem podle DIN 3968. Trvalé udržení této úrovně přirozeně vyžaduje, aby pozdější výměny břitových destiček probíhaly v čistém prostředí a byly prováděny kvalifikovanou obsluhou.

Nekonvenční pojetí

Společnost Sandvik Coromant vstupuje na pole frézování ozubení s novou vizí, silnou technologickou základnou a dlouhodobými zkušenostmi s vedoucím postavením v oblasti obrábění kovů, a stojí proti v současnosti používaným výrobním prostředkům a metodám. Jednou z výhod, kterou může Sandvik Coromant nabídnout, je tým specializovaný na frézování ozubení, schopný poskytovat globální podporu. Výrobci převodovek pro nákladní vozidla a speciální prostředky se tak mohou plně spolehnout na firmu, která podporuje jejich podnikání od počátečních investic až po každodenní provoz strojů.

Kenneth Sundberg„Samozřejmě, naším přáním je co nejrychlejší rozšíření naší nabídky a poskytování služeb na ještě vyšší úrovni,“ říká Sundberg.

„Cílem je mít do konce roku 2012 nejlepší nabídku na celém trhu a dokázat kdekoli na světě nabídnout podporu našich specialistů pro oblast frézování ozubení.“

Nabídka společnosti Sandvik Coromant pro odvalovací frézování ozubení v současnosti pokrývá rozmezí modulů 4 až 18. Do konce roku 2012 pak chce společnost pokrýt nástroji s vyměnitelnými břitovými destičkami celou oblast od modulu 3 až po modul 30. K dispozici budou rovněž kotoučové frézy s modulem 3 až 40.

Frézování ozubení pomocí odvalovací frézy s vyměnitelnými břitovými destičkami CoroMill 176 s plným profilem

Na počátku chtěla společnost nabídnout zákazníkům, kteří se zabývají výrobou těžkých nákladních vozidel a speciálních prostředků, příležitost k tomu, aby mohli plně čerpat výhody, jež jim mohou nabídnout frézy CoroMill 176. Ty jsou nyní k dispozici také pro moduly v rozmezí od 3 do 9 – právě tyto velikosti jsou charakteristické pro odvětví výroby užitkových vozidel. Využití této koncepce nabízí potenciál k dosažení obrovských úspor. V naprosté většině případů lze ve srovnání s nyní používanými průmyslovými řešeními dosáhnout zkrácení doby cyklu přibližně o padesát procent. A navíc jsou tyto výsledky dosahovány s nižšími náklady, jelikož životnost nástrojů je delší o 300–500 procent. Přechod k technologii s vyměnitelnými břitovými destičkami se tak stává velice výhodným. V případě odvalovacího frézování menších ozubených kol, u kterých je použití HSS fréz v podstatě jedinou možností, která je v současnosti k dispozici, je dosahovaný přínos ještě mnohem vyšší. Vedle toho lze vyloučit drahé a náročné logistické operace spojené s přebrušováním a přepovlakováním nástrojů.

Metoda Up-Milling pro frézování ozubení„Ano, fréza CoroMill 176 je prostředek, který umožňuje výrobcům těžkých nákladních vozidel dosáhnout skutečně značných úspor ve srovnání s tradičně používanými postupy obrábění,“ dodavá Sundberg.

Dál a výš

Již nyní je nabídka společnosti Sandvik Coromant pro frézování ozubení velice široká. Značnému zájmu výrobců malých až středních dávek se například těší nové metody uP-Gear a InvoMilling, protože vedle vysokého stupně produktivity a nízkých nákladů dosahovaných s využitím standardního nebo standardnímu velice blízkého nástrojového vybavení nabízejí také velkou flexibilitu obrábění.

„V roce 2009 jsme zahájili úzkou spolupráci s výrobcem obráběcích strojů, firmou Heller, a německým průmyslovým výrobcem, jehož výrobky nacházejí uplatnění v mnoha různých oblastech včetně výroby těžkých vozidel, firmou Voith Turbo, na vývoji řešení pro obrábění kol s šikmým ozubením,“ vysvětluje Sundberg. „Výsledkem bylo flexibilní řešení pro frézování, metoda uP-Gear, představená v polovině roku 2010. Stejně jako metoda InvoMilling, která je výsledkem samostatného vývoje firmy Sandvik Coromant a díky své vysoké flexibilitě je vynikající pro prototypovou výrobu, představuje velmi zajímavou alternativu ke stávajícím řešením. Pro stroje značky Heller převzala od září 2011 prodej těchto nových řešení firma Gleason a my jsme se stali výhradním dodavatelem obráběcích nástrojů. Řešení, jako jsou metody uP-Gear a InvoMilling si již získávají široký okruh výrobců zabývajících se obráběním ozubených kol a/nebo součástí, jejichž nedílnou součástí je ozubení. Tyto metody mají potenciál zásadním způsobem změnit tento způsob výroby ozubení.“

Frézování v měkkém i tvrdém stavu

I když původní řešení Voith-Heller bylo určeno pro výrobu pohonných ústrojí drážních vozidel, vyvinula společnost Sandvik Coromant nástrojová řešení pro novou metodu uP-Gear tak, aby umožňovala jak frézování v měkkém, tak i v tvrdém stavu (takže lze zcela vyloučit broušení). V současnosti jsou k dispozici odvalovací frézy s modulem v rozmezí od 3 až do 20, do konce roku 2012 pak budou k dispozici kotoučové frézy pro výrobu drážek na hřídelích a ozubení počínaje velikostí modulu 3 až po modul 50.

A v tomto ohledu je mnohé další ve stavu zrodu. Pro další vývoj a zkoumání řešení pro frézování ozubení má společnost ve svém aplikačním centru v Sandvikenu k dispozici nejmodernější stroje značek Höfler a Heller. Kromě toho má v oblasti metrologie velmi pevné vztahy s firmou Zeiss a také úzce spolupracuje s několika předními dodavateli softwarových řešení pro konstrukci nástrojů.

Metoda InvoMilling pro frézování ozubení na pružných víceúčelových obráběcích strojíchVýroba ozubených kol představuje vysoce specializované odvětví a společnost Sandvik Coromant dospěla k přesvědčení, že vše se řídí vytvořením specifických ozubených profilů. Dodavatel nástrojů pak musí umět nabídnout prostředky pro obrobení těchto profilů, což směřuje k tomu, že veškeré nástroje mají inženýrsky vyprojektovanou speciální konstrukci. Nicméně součástí nabídky je rovněž několik břitových destiček pro odvalovací frézování, které mají standardní profil podle DIN, a spolu s nimi také několik standardních břitových destiček pro hrubování ozubených profilů pomocí kotoučových fréz.

Obrovské úspory

„Nakonec, velký přínos je vidět, už když nahradíme nástroje u stávajících výrobních zařízení,“ podotýká Sundberg. „V některých případech jsme dosáhli zkrácení strojního času až o osmdesát procent. To je důvod, proč můžeme výrobcům ozubených převodů pro užitková vozidla, kteří potřebují zvýšit kapacitu, nabídnout nový nástroj, namísto toho, aby museli koupit další stroj. V takovém okamžiku můžeme mluvit o skutečných úsporách nákladů.“

Frézování ozubení pomocí kotoučové frézy CoroMill170

Hromadná výroba ozubených kol pomocí odvalovacích fréz umožňuje zvýšení produktivity, odstranění nutnosti přeostřování/obnovy povlaku a nabízí možnost přechodu k obrábění za sucha. Obrábění bez použití řezné kapaliny se setkalo s kladnou odezvou, protože přináší další významné snížení nákladů a zlepšení pracovního prostředí pro obsluhu. Dalším impulzem může být i vyšší cena odpadních materiálů v případě, že jde o suché třísky.

„Důvodem, proč ještě v oblasti odvalovacího frézování ozubení nedošlo ve větším měřítku k přechodu od HSS nástrojů k nástrojům s vyměnitelnými břitovými destičkami, je to, že doposud nebyly k dispozici potřebné technologie. Nyní už však jsou,“ uzavírá Sundberg.

Dana Benešová

Sandvik Coromant
www.sandvik.coromant.com/cz

Reklama
Související články
Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Související články
Proč používat strategii trochoidního frézování?

Strategie trochoidního frézování byla na trh díky svým výhodám uvedena už před několika léty, ale přesto se často setkáváme se zákazníky, kteří používají výhradně tradiční metody obrábění. Důvodem nejsou nedostatečné možnosti strojového parku nebo absence kvalitního CAM systému pro programování. Důvodem je nejčastěji obecná neznalost této strategie frézování a konzervativní myšlení.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Rychlovýměnný upínací systém

Společnost v-tech v minulém roce představila modulární rychlovýměnný systém pro CNC obráběcí stroje. Slouží jako rozhraní mezi stolem CNC stroje a upínačem obrobku, který může být v podobě svěráku, univerzálního sklíčidla či přípravku.

Zero point - efektivní způsob upínání obrobků

Soustava stroj–nástroj–obrobek předurčuje, jak přesné a kvalitní bude obrobení polotovaru obrobku. K významným, ale bezesporu velmi podceňovaným prvkům tohoto procesu patří také upínání obrobku. O trendech v upínání obrobků pomocí technologických palet pojednává tento příspěvek.

Na cestě k nulové chybě upínání

I ta nejmenší cizí tělíska (prach, třísky apod.) mezi dutinou vřetena a stopkou nástroje mohou zapříčinit nepřesnost upnutí vrtáku nebo frézy, což má za následek výrobu zmetků nebo poškození nástroje a tím přerušení výroby. Toto mohou odstranit měřicí systémy se senzory.

Jak úspěšné soustružit tvrzené součástí

Soustružení tvrzených součástí (HPT) se v průběhu posledních 10 -15 let stalo respektovanou a cenově efektivní alternativou k broušení. Bylo prokázáno, že díky této metodě lze zkrátit dobu obrábění a snížit náklady o 70% i více. Ale vedle výhod souvisejících se zkrácením vlastního času cyklu, nabízí HPT i celou řadu dalších výhod. HPT je definováno jako soustružení ocelí s tvrdostí vyšší než 45 HRC (obvykle v rozmezí 55-68 HRC), přičemž jako typické příklady obráběných součástí lze zmínit brzdové kotouče, převodová kola, pastorky řízení, sedla ventilů, písty, vložky válců nebo tělesa spojek.

Bezdotykové orovnávání brousicích kotoučů

Exaktní orovnávání diamantových brousicích kotoučů musí zajistit jak vytvoření požadovaného tvaru, tak i optimální topografii povrchu. U mechanických technologií vznikají vždy síly mezi nástrojem a kotoučem. Bezkontaktní strategie nyní používá pro orovnávání kotoučů technologii elektroerozivního řezání drátovou elektrodou.

Povlak na bázi AlCrN zvyšuje trvanlivost fréz čtyřnásobně

Výroba součástí řídicího ústrojů automobilů klade na obrábění vysoké nároky. Při použití povlaku na bázi AlCrN u válcových fréz a protahováků se dosáhlo dvou- až čtyřnásobné zvýšení trvanlivosti břitu. Čímž se rovněž zkrátily časy na výměnu nástrojů.

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.

Budoucnost nástrojových materiálů bez kritických kovů

V současné době jsou nejrozšířenějšími nástrojovými materiály slinuté karbidy a nástrojové oceli. Slinuté karbidy, tedy cermety tvořené vysokým podílem karbidů, převážně karbidu wolframu, a dále TiC, TaC a NbC, a kobaltem jako pojivem jsou využívány především pro výrobu výměnných břitových destiček pro strojní obrábění, případně vrtáků do zdiva a betonu. Díky výborné otěruvzdornosti a velmi dobré lomové houževnatosti jsou v poslední době tyto materiály využívány pro různé aplikace, jako je obrábění ocelí, litin i neželezných kovů.

Nástroje pro přesné a výkonné obrábění

Společnost WNT v nedávné době uvedla na trh celou řadu novinek v oblasti technologie obrábění, které mají pro své uživatele řešení pro svoji univerzálnost v použití, stabilitu procesu obrábění, ekonomičnost provozu a v neposlední řadě procesní spolehlivost.

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