Témata
Reklama

Rozhodující krok

PrimeTurning, nová metoda soustružení vyvinutá společností Sandvik Coromant, pomohla indickému výrobci leteckých součástí, který musel čelit problémům s velkým objemem zakázek a obtížně obrobitelnými třídami ocelí, zvýšit produktivitu a zkrátit časy cyklů.

V oblasti kovozpracujícího průmyslu je soustružení pro řadu lidí prostě soustružením a u všech obráběcích procesů zahrnujících tuto technologii se hlavní pozornost soustředí na rychlost a přesnost. Cílem vždy bylo dosáhnout co nejrychlejších časů a současně docílit co nejužších tolerancí – a přitom neustále usilovat o to, vytěžit z tradičního pojetí, které je celá desetiletí využíváno průmyslovými podniky a závody po celém světě, co nejvíce.

Nicméně existují některé výrobní scénáře, kde už běžně používané metody skutečně nestačí, a jedním z odvětví, kde je nutné neustále zpochybňovat, posouvat a dokonce i prolamovat hranice, je i letecký průmysl. Vzhledem k drahým, obtížně obrobitelným materiálům používaným v tomto odvětví a neuvěřitelně vysokým standardům kvality, které jsou zde vyžadovány, je někdy nutné přijít se skutečně pokrokovou myšlenkou, na jejímž základě pak lze vytvořit řešení, které nejenom splňuje, ale překoná všechna očekávání – dnes i po mnoho let v budoucnosti.

Přesně to také udělali inženýři společnosti Sandvik Coromant při vývoji metody PrimeTurning, kterou lze skutečně charakterizovat jako zcela novou koncepci soustružení, naprosto odlišnou od všeho, co až doposud bylo ve světě obrábění kovů k dispozici. Díky vyšším řezným rychlostem a rychlostem posuvu nabízí tato metoda až tak výrazné zvýšení rychlosti úběru kovu, že u celé řady stávajících soustružnických operací umožňuje nárůst produktivity o více než 50 %. Nejenom že umožňuje soustružení součástí ve všech směrech – se stejnými nástroji lze tudíž provádět i konvenční soustružení ve směru od konce součásti ke sklíčidlu –, ale také přináší úsporu času na seřízení stroje a výměny nástrojů a umožňuje dosažení vynikající kontroly utváření třísek.

Díky výhodám plynoucím z delší životnosti nástrojů a s využitím doplňkového softwaru – generátoru kódů, který vytváří programovací kódy kompatibilní s nejrůznějšími typy CNC obráběcích strojů – může obsluha strojů dosahovat úrovně výkonnosti, která v minulosti prostě nebyla možná. Tyto výhody jsou ještě působivější, jedná-li se o velké výrobní dávky přesahující sto kusů nebo v případě obrábění velkých součástí, kdy je zapotřebí minimalizovat dobu na seřízení, prostoje ve výrobě a počet výměn nástrojů.

Reklama
Reklama
Břitové destičky CoroTurn Prime typu A mají tři 35° rohy a jsou určeny výhradně pro lehké hrubování, dokončování a tvarové obrábění.

Není ocel jako ocel

V roce 2015 společnost Godrej Aerospace působící v indickém leteckém průmyslu získala exportní zakázku na výrobu základních součástí nedávno představeného motoru. Tyto součásti měly být vyrobeny ze specifického typu oceli s vysokou odolností proti korozi a tvorbě trhlin. „Mysleli jsme si, že když se jedná o korozivzdornou ocel a my máme zkušenosti s těmito materiály i z práce na zakázkách pro významné celosvětové zákazníky, měli bychom být schopni realizovat zakázku velmi rychle,“ říká Narendra Patwardhan, výkonný generální ředitel provozů ve společnosti Godrej Aerospace. Ale ve výrobním provozu se brzy ukázalo, že tento konkrétní typ korozivzdorné oceli je velice odlišný, především z hlediska obtížnosti jeho obrábění. Navíc stávající soubor nástrojového vybavení nebyl vůbec způsobilý pro efektivní a včasné zvládnutí zakázky. „Uvědomili jsme si, že musíme změnit obráběcí nástroj,“ říká Patwardhan.

S ohledem na velkou poptávku po novém typu motoru zákazník naléhal na urychlené dodání. Bylo osloveno několik dodavatelů, včetně společnosti Sandvik Coromant, aby se pokusili najít vhodná řešení. Ta přibližně ve stejnou dobu přišla v roce 2016 se svými nástroji pro PrimeTurning. „Při použití na stroji nakonec nástroj vypovídá sám o sobě,“ říká Rahul Inamdar, produktový specialista pro oblast soustružnických nástrojů ze společnosti Sandvik Coromant. „Zkoušky začaly ráno a večer už byl klient přesvědčen, že toto řešení bude fungovat.“ Panovala však obava, že metoda PrimeTurning by vzhledem k tomu, že využívá nekonvenční soustružnické operace, mohla snížit stabilitu upnutí. Společnost Sandvik Coromant rychle poskytla technické řešení, když pro dokončovací operace zavedla břitové destičky, které vytvářejí nižší řezné síly.

Během čtrnácti dnů byly metodou PrimeTurning provedeny zkoušky, které zajistily jak konzistenci, tak i rychlost. Ve skutečnosti se doba řezu zkrátila ze 45 minut na 15 a nástroje Sandvik Coromant pro metodu PrimeTurning se ukázaly být přesně těmi nástroji, jaké společnost Godrej Aerospace hledala. Díky nové metodě soustružení může nyní Godrej Aerospace obrobit 10 až 12 součástí za stejnou dobu, jaká byla dříve zapotřebí pro obrobení dvou až tří součástí.

Díky vyšším řezným rychlostem a rychlostem posuvu nabízí metoda PrimeTurning až tak výrazné zvýšení rychlosti úběru kovu, že u celé řady stávajících soustružnických operací umožňuje nárůst produktivity o více než 50 %.

Kratší cykly i třísky

Pro Godrej Aerospace, s ročním obratem 4 miliony dolarů a ambiciózním plánem na jeho zvýšení v příštích dvou letech až na 10 milionů dolarů, otevřelo toto řešení nové vyhlídky. „Toto řešení nám pomohlo odstranit řadu problémů,“ říká Jagdish Gavali, generální výrobní ředitel a společník v Godrej Aerospace. „Dříve, když obrábění vyžadovalo delší čas cyklu, životnost nástrojů byla kratší a třísky tvořily dlouhé spirály. To vedlo k únavě obsluhy, protože musela pravidelně odstraňovat třísky, které by se jinak mohly ve stroji zamotat a ovlivňovat průběh řezu. Nyní, když se díky metodě PrimeTurning třísky dělí na malé kousky, je tento problém vyřešen.“ K tomu dodává, že zkrácení času cyklu soustružnických operací ze 45 na 15 minut posílilo morálku pracovníků obsluhujících stroje, protože jim pomohlo zvýšit produktivitu a oni se přitom už necítí být tolik unavení.

Kiran Khangar, vedoucí oddělení nákupu ve společnosti Godrej Aerospace, říká, že i když jsou nástroje pro metodu PrimeTurning dražší, konečné výsledky beze zbytku vyvažují zvýšené náklady. „Vždy sledujeme produktivitu a náklady na vyrobenou součást,“ říká. „Čas cyklu se podařilo zkrátit a produktivita se zvýšila. Logistika a dodavatelský řetězec jsou vynikající a včasné dodávky jsou zaručeny.“

Metoda PrimeTurning dělí třísky na malé kousky.

Godrej Aerospace má v plánu využít metodu PrimeTurning také u dalších zakázek. „Pokud funguje u tak houževnatých materiálů, jako je tento, bude stejně dobře fungovat i u dalších námi používaných materiálů, například u Stellitu,“ říká Patwardhan. „Pokud jde o společnost Sandvik Coromant, byla vždy spolehlivým partnerem, a je zřejmé, že tento vztah se dále upevňuje tím, že nám poskytuje inovativní technologická řešení.“ A dodává: Požádáme je o rozbor dalších problémů. Jsem si jistý, že nám nabídnou vhodná řešení.“

Společnost Godrej Aerospace získala exportní zakázku na výrobu součástí nedávno představeného motoru. Specifický typ oceli s vysokou odolností proti korozi a tvorbě trhlin se však velmi obtížně obráběl. Problém vyřešila společnost Sandvik Coromant s novou metodou soustružení Prime Turning.

V letectví kompromisy nepřipadají v úvahu

Ve srovnání s konvenčním pojetím přinesla nová metoda soustružení impozantní zvýšení produktivity na CNC soustružnických centrech a víceúčelových obráběcích strojích typu Turnmill (soustružnických s možností frézování). Toto zvýšení bylo zaznamenáno při obrábění směrem od sklíčidla s použitím vyšších hodnot řezných parametrů, což je možné díky tomu, že břitové destičky nyní mohou pracovat s malými úhly nastavení. Nejvýznamnější společnosti z oblasti leteckého průmyslu zabývající se obráběním kovů, které již metodu PrimeTurning zavedly, se o těchto výhodách přesvědčily a našly řešení, které přesně odpovídá jejich požadavkům. Zároveň se nyní také nacházejí v pozici, kdy budoucí požadavky zákazníků v oblasti zpracování obtížně obrobitelných tříd ocelí pro ně už nebudou představovat problém. Kvalita, duševní klid, minimální náklady a maximální produktivita, přesně to nabízí metoda PrimeTurning společnostem, pro které kompromisy nepřipadají v úvahu.

Navíc v porovnání s konvenčním soustružením, kde jsou pro jednotlivé typy operací vyžadovány samostatné nástroje, umožňují břitové destičky pro metodu PrimeTurning použití pro více operací. Z toho vyplývá, že když zákazník přejde k břitovým destičkám PrimeTurning, není nutné, aby měl pro různé typy úloh tak široký inventář nástrojů. Speciálně přizpůsobená břitová destička je nyní schopna obrábět kov jak v podélném směru, tak ji lze použít i pro obrábění čelních a tvarových ploch, což umožňuje efektivní využití břitu a prodloužení životnosti nástroje. Břitové destičky CoroTurn Prime typu A mají tři 35° rohy a jsou určeny výhradně pro lehké hrubování, dokončování a tvarové obrábění; naproti tomu břitové destičky CoroTurn Prime typu B, které se vyznačují extrémně pevnými rohy, jsou určeny pro hrubovací až dokončovací operace. Břitové destičky lze použít pro celou řadu různých typů nástrojových držáků, včetně adaptérů Coromant Capto, a konvenčních i QS stopkových držáků. Hlavním znakem metody PrimeTurning je, že operátorům umožňuje využívat při obrábění úhel nastavení v rozmezí 25° až 30°, což přináší zvýšení rychlosti úběru kovu a zlepšení schopnosti dosahovat užších tolerancí – životně důležitých faktorů pro práci v leteckém průmyslu.

Sandvik Coromant

Staffan Lundström

nevena.rasic@publitek.com

www.sandvik.coromant.com/cz

Reklama
Související články
Nové perspektivy v obrábění titanových draků letounů

Rostoucí využití titanu pro aplikace v leteckém průmyslu je za poslední léta velmi dobře zdokumentováno. Stejně tak se tématem diskuze a zkoumání staly i problémy spojené s efektivním, produktivním a vysoce kvalitním obráběním tohoto oblíbeného materiálu. Každá obrobna chce samozřejmě při frézování titanu optimalizovat výkonnost použité frézy, ale bez vhodných technologií a správného know-how to nemusí být až tak snadné. Díky převratnému objevu se však v současnosti začínají v této oblasti věci měnit.

Vzestup leteckého a vesmírného trhu

Pro sektor třískového obrábění je automobilový průmysl jedním z nejdůležitějších trhů. V trendu stále více se uplatňujícího elektrického pohonu automobilů se výrobci obráběcích strojů a nástrojů snaží objevit nové trhy. Zaměřují se na letecký a vesmírný průmysl.

Snazší obrábění hliníkových slitin

Automobilový průmysl má před sebou dilema hmotnosti. Například v roce 2017 vážila lehká užitková vozidla vyrobená ve Spojených státech v průměru 4 044 liber (přibližně 1 800 kg) – což ne vždy bylo v souladu s jejich názvem. Použití nových prvků a technologií je spojeno s růstem hmotnosti vozidel, avšak v zájmu životní prostředí je nutné, aby výrobci jejich hmotnost snižovali. Hliník jako lehký materiál může pomoci tuto situaci vyřešit, ale při jeho frézování, a obrábění obecně, může také docházet k problémům. Eduardo Debone, globální manažer pro segment automobilové výroby ve společnosti Sandvik Coromant, která zaujímá vedoucí postavení v oblasti obrábění kovů, zde rozebírá, jak by jejich řešení mohla nabídnout jediná fréza.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Expert na mikroobrábění

V loňském roce na MSV v Brně uvedla společnost Kovosvit MAS nové pětiosé vertikální centrum MCU450. Symbolicky na stánku společnosti Siemens, která pro prototyp stroje dodala řídicí systém, pohony, motory a zároveň rozváděč osazený ze 100 % komponenty Siemens. Již na veletrhu bylo oznámeno, že prvním zákazníkem obráběcího centra MCU450 bude katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Vznikla intenzivní spolupráce mezi Kovosvitem MAS, Siemensem a vysokou školou, která již přináší první výsledky: aktuálně společnými silami zmíněné subjekty úspěšně řeší mikroobrábění. Předmětem jejich zájmu je těleso náramkových hodinek.

Komplexní obrábění rotačních dílů

Následující článek poskytuje reference rakouského výrobce obráběcích strojů Emco u svých klíčových zákazníků. V dnešním vydáním přineseme pohled z laakirchenského závodu na výrobu rotačních dílů Miba Gleitlager Austria GmbH a v příštím vydání reportáž ze salcburské firmy MTE Metalltechnik Elsenhuber specializující se od kusové až po sériovou výrobu dílů a sestav.

Dokonalé povrchy řezných nástrojů

Leštění řezných hran nástrojů je čím dál žádanějším procesem v oblasti strojírenství. Stalo se již zřejmým faktem, že stav řezných hran má obrovský vliv na životnost nástroje a řeznou charakteristiku. Existuje dnes zajímavá alternativa dobře známým procesům, jako je broušení nebo tryskání. Je to úprava řezných hran pomocí vlečného omílání.

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

Nové nástroje z opotřebovaných nástrojů

Není-li možné nástroje ze slinutého karbidu dále přeostřovat, zbývá většinou pouze jedna možnost – odho-dit je do šrotu. Použití nově vyvinuté metody recyklace však nyní umožňuje tyto opotřebované nástroje využít jako výchozí polotovar pro výrobu nástrojů nových.

Společně k dalšímu vývoji

Stěhování společnosti Fylde CNC do nové budovy bylo sice jen na krátkou vzdálenost, ale v historii společnosti zaměřující se na zakázkové obrábění přesných dílů to znamená významný krok kupředu. Rozvoji firmy navíc pozitivně přispívá úzká spolupráce se společností WNT, která spravuje nástroje a poskytuje technickou podporu v oblasti třískového obrábění.

EMO Hannover 2013: část 8 - upínání obrobků

V tomto vydání se již naposledy v ucelené monotematické retrospektivě poohlédneme po loňském veletrhu obráběcí techniky EMO Hannover. Autor tohoto příspěvku se zaměřil na problematiku upínání obrobků. A co nového v této oblasti firmy nabízejí? Čtěte dále.

EMO Hannover 2013: část 7 - Technologie, které mnohdy nejsou vidět

Význam a odborný dopad hannoverského veletrhu EMO je tak zásadní v oboru technologie obrábění, že se mu věnujeme na stránkách MM Průmyslového spektra i čtvrtý měsíc po zavření bran výstaviště. Tentokrát přinášíme ucelený pohled na materiály použité ve stavbě strojů.

Broušení ve velkém stylu

I při velkoformátových dílech je broušení první volbou pro jisté dosažení požadované kvality v závěrečném, vše určujícím pracovním kroku.

Aditivní výroba unikátních řezných nástrojů

Aditivní technologie jsou jedním z nosných pilířů Průmyslu 4.0. Od roku 2014, kdy v ČR 3D tisk kovů odstartoval „ve velkém“, byla o této problematice napsána celá řada publikací, díky nimž je tato technologie považována za poměrně známou. Jedním z průkopníků 3D tisku v ČR je firma Innomia, která přinášela informace o technologii DMLS do povědomí českého průmyslu již několik let před tímto zmiňovaných boomem.

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