Témata
Reklama

Shrnutí problematiky HSC tvrdého frézování tvarových ploch

HSC tvrdé frézování tepelně zpracovaných materiálů při výrobě forem a zápustek představuje inovační výrobní postup, ve kterém je ukryt nesmírný racionalizační potenciál. Plný užitek však tato technologie přinese jen tehdy, bude-li celý procesní řetězec optimálně vybudován, neboť stabilitu řetězce určuje jeho nejslabší článek.

Obrábění forem a zápustek

m
Reklama
Reklama
Reklama

Řezné materiály

Strategie frézování

Shrneme-li obecně frézovací strategie určené pro složité tvarové plochy z nástrojových ocelí, je pro hrubování doporučováno tzv. spirálové kapsování, pro dokončování převážně rovinných ploch spirálové frézování a pro dokončování převládajících svislých ploch pak vrstevnicové frézování. Přitom je vhodné většinou využívat kruhový tvar břitu nástroje (z hlediska zbytkových objemů) a jednoznačně sousledného způsobu frézování. Mezi další významné strategické otázky patří také způsob obrábění vnitřních rohů a též zásady pro vstup a výstup břitu z řezu atd. Samozřejmě je nutné vždy hledat a modifikovat příslušnou strategii dle konkrétního charakteru zhotovované tvarové plochy. V celém tomto přístupu je také bezpodmínečné respektovat základní okrajové podmínky, a to a především ty kvalitativní - tedy geometrickou a tvarovou přesnost a integritu povrchu včetně jeho drsnosti.

Hrubovací etapa – spirála • frézovací hlava Hofmeister s VBD • směsná řezná keramika (Ø 32/Ø 12 mm) • čas trvání operace: 45 min • vrstevnicové frézování optimální řezné podmínky: vc = 360 m.min–1 (n = 4600 min–1), fz = 0,1 mm, ap = 0,5 mm, fp = 8 mm
Dokončovací etapa 1. – spirála • monolitní nástroj Rübig Ø 12 mm • čas trvání operace 7 min • vrstevnicové konturování optimální řezné podmínky: vc = 360 m.min–1 (n = 24 000 min–1), fz = 0,24 mm, ap = 0,25 mm, fp = 0,125 mm
Dokončovací etapa 2. – spirála • monolitní nástroj Rübig Ø 12 mm • čas trvání operace 1,5 min • vrstevnicové a spirálové konturování optimální řezné podmínky: vc = 360 m.min–1 (n = 24 000 min–1), fz = 0,18 mm, ap = 0,25 mm, fp = 0,125 mm
Hrubovací etapa – roh zápustky • frézovací hlava Hofmeister s VBD • směsná řezná keramika (Ø 32/Ø 12 mm) • čas trvání operace: 30 min • vrstevnicové frézování optimální řezné podmínky: vc = 350 m.min–1 fz = 0,1 mm ap = 0,5 mm fp = 8 mm
Předdokončovací etapa – roh zápustky • frézovací hlava Walter • slinutý karbid Walter – WAK 15 (Ø 32/Ø 12 mm) • čas trvání operace: 15 min • vrstevnicové frézování optimální řezné podmínky: vc = 370 m.min–1 fz = 0,1 mm ap = 0,5 mm fp = 2 mm
Dokončovací etapa – roh zápustky • monolitní nástroj Rübig Ø 12 mm • čas trvání operace 10 min • vrstevnicové a spirálové konturování optimální řezné podmínky: vc = 350 m.min–1 fz = 0,36 mm ap = 0,25 mm fp = 0,125 mm

Optimalizace

Funkčnost a faktická správnost přístupu a vlastního optimalizačního programu byly spolu s aplikací HSC principiálně i prakticky ověřeny nejen v laboratorních podmínkách, ale především v podmínkách reálného tržního (průmyslového) prostředí. V několika strojírenských firmách (ČR, SR a SRN) byly dovedeny veškeré zjištěné metodiky a postupy k praktické aplikaci do výrobních procesů s výraznými ekonomickými přínosy (i z hlediska ekologického). Lze tedy hovořit o komplexní počítačově integrované ekonomické optimalizaci na strategických, statistických a experimentálních základech, které tvoří informační databázi pro optimalizaci.Vždy ale záleží případ od případu, který způsob výroby konkrétního tvarového nástroje bude hospodárnější. Ve výše zmíněných článcích byly zmíněny možnosti, zásady a doporučení pro aplikaci optimalizačních algoritmů, a to i pro HSC tvrdého frézování. Zároveň zde byl představen i netradiční, komplexní a uživatelsky jednoduchý nástroj pro účelnou ekonomickou počítačově integrovanou optimalizaci řezných podmínek, který umožňuje rentabilní a reálné možnosti praktického nasazení této moderní a inovační metody do oblasti výroby forem a zápustek i pro těžkoobrobitelné materiály zvýšením procesní spolehlivosti celého výrobního řetězce.

Ukázka digitalizace zhotovené plochy

Praktické aplikační ukázky

Výše uvedené skutečnosti byly respektovány a použity i v následujících experimentálních testech a měřeních, jejichž výsledky jsou uvedeny v tabulkách. Praktická kvalitativní otázka byla též analyzována, a to pomocí moderních metod reverzního inženýrství, konkrétně digitalizačními postupy na třísouřadnicovém měřicím stroji. Tyto metody bylo nutné využít z důvodů komplexnosti a složitosti zhotovovaných tvarových součástí, které nelze jiným způsobem změřit. Obrobené plochy byly digitalizovány a následně konfrontovány s původním digitálním modelem. Po odfiltrování obecných vlivů soustavy stroj-nástroj-obrobek a chyb digitalizace byly nalezené odchylky skutečného digitalizovaného tvaru od původního CAD/CAM modelu velmi malé, v řádu setin milimetru. To svědčí i o splnění kvalitativních nároků. Tento příspěvek vznikl za podpory čerpané z projektu GAČR 101/05/2561.

Ing. Tomáš Skopeček

Ph.D., doc. Ing. Petr Hofmann, CSc.

doc. Ing. Václav Cibulka, CSc.

katedra technologie obrábění

Fakulta strojní

Západočeská univerzita v Plzni

kto.zcu.cz

skopecek@kto.zcu.cz

Reklama
Vydání #12
Kód článku: 61238
Datum: 19. 12. 2006
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
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.

Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

Kloubový robot uvnitř stroje

V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

Související články
Přesnost zvyšující produktivitu

Zakoupení obráběcího centra Pama umožnilo společnosti Tajmac-ZPS zvýšit nejen její celkovou produktivitu, ale také geometrickou přesnost při výrobě důležitých komponent pro její vícevřetenové automaty.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Vlajková loď pětiosého obrábění

Český výrobce obráběcích strojů Kovosvit MAS v letošním roce slaví úspěch se svojí high-tech produkcí, zejména s pětiosými vertikálními obráběcími centry řady MCU. Tyto stroje se daří firmě umísťovat na náročné trhy Evropské unie i jinde ve světě, cenné reference sbírají především v leteckém průmyslu.

Československá stopa u nového rekordu

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

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.

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.

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.

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.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

Efektivní likvidace obráběcích kapalin

Obráběcí emulze jsou klíčovým prvkem celé řady obráběcích procesů. Emulze zajišťují chlazení, odvod vznikajících třísek, dočasně pasivují obrobky v průběhu operací a mají spoustu dalších funkcí. Na konci životnosti emulze je nutné zajistit jejich likvidaci. Vyčerpané emulze jsou klasifikovány jako nebezpečný kapalný odpad, takže je nelze jednoduše vylít do kanalizace. Článek pojednává o možnostech likvidace obráběcích kapalin.

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