Témata
Reklama

Špičkové hřídele v rekordním čase

Hlavními limitujícími faktory výrobních a vedlejších časů jsou řezné rychlosti, zakládání obrobku a jednoduchost sežízení stroje. Ve velkosériové výrobě se jedná o hlavní ekonomické faktory. Odvalovací frézka K 160 firmy Koepfer drží v současné době rekord za čas od řezu do řezu při obrábění hřídelí a pastorků s nejmenším počtem zubů. Nicméně, tato společnost z Villingen-Schwenningen v Německu nyní připravuje stroj, který by měl znovu přepsat tento rekord.

Obrábění za sucha, nebo s chladicí kapalinou? Toto rozhodnutí je na zákazníkovi a jeho požadavcích. To samé platí o typu automatizace a doplňkových zařízení. Nová generace odvalovací frézky Koepfer K 160 pro vysokorychlostní obrábění ozubení do modulu 2,5 tuto volbu vůbec neulehčuje. Ovšem v případě, že se jedná o výrobní časy časy zní zadání vždy stejně: co nejrychleji.

Reklama
Reklama
Reklama

Obr. 1. K160 je považována za nejrychlejší odvalovací frézku na světě pro moduly do 2,5 mm. Mezi volitelné doplňky patří i odsávací zařízení pro obrábění za sucha.

Základními předpoklady pro krátké časy od třísky k třísce jsou vysoké rychlosti vřeten frézky i pracovních os. Tyto vlastnosti umožní stroji využít výhodu vysokých řezných rychlostí. Ale pro vytvoření skutečně efektivního výrobního systému je nutné také zkrátit čas nákládky, vykládky, seřízení a programování na absolutní minimum. V posledních letech mají tyto faktory uživatelé K 160 dobře pod kontrolou. Pokud si uvědomíme, že výroba ozubeného pastorku armatury trvala před 8 až 10 lety cca 20 až 25 sekund, frézka K 160 dosáhla před několika lety světového rekordu 8 až 10 sekund. Suché vysokorychlostní odvalovací frézování planetových kol nebo vysokorychlostní obrábění pastorků armatur metodou “letmého frézování” jsou nedílným důvodem úspěchu stejně tak, jako je tangenciální frézování pro vytvoření ozubení šnekových kol. Nicméně největších úspor času je dosaženo novým způsobem zakládání dílů, při kterém jsou obrobky podávány skrz vřeteno. Tento koncept se nyní díky dalšímu vývoji a odladění dostal na novou metu.

Obr. 2. Armin Wacker, vedoucí pro obchod a marketing firmy Koepfer: „Odvalovací frézka K 160 je zkonstruována jako plně automatický stroj a nastavuje nové standardy pro odvalovací frézky, zejména díky jedinečnému způsobu nakládky obrobků.“

Armin Wacker, viceprezident pro obchod a marketing v Koepfer Verzahnungsmaschinen GmbH & Co. KG vidí tento vývoj jako skutečně velký skok a měřitelné zkrácení časů: „Naše K 160 již byla schopna vyrábět hřídele v nejrychlejším čase na světě. Nový koncept, ve kterém jsou díly doslova „házeny“ skrz vřeteno, téměř zcela eliminuje vedlejší/ výměnné časy. To nám umožnilo zkrátit výrobní čas hřídele o další dvě sekundy. Jinými slovy, udělali jsme skok z osmi na šest sekund.“ Nový koncept má také zcela novou pohyblivou frézovací hlavu s maximálním posuvem 160 mm a novým softwarem včetně dialogového programovacího okna. Programování bylo velmi zjednodušeno – dokonce i pro operátory s nedostatečnou speciální kvalifikací – díky řízení BWO s nastavitelným dialogovým oknem, barevné dotykové obrazovce a paměti 1 MB. Kombinace nového softwaru a technologie pohonu umožňuje zákazníkům dosáhnout stupně přesnosti dříve dosažitelné pouze broušením. Taková kvalita činí z K 160 také dobrou volbu pro obrábění komponentů se speciálními bezpečnostními požadavky, včetně dílů pro letecký průmysl. Jak bylo již výše zmíněno, časy od třísky k třísce jsou závislé zejména na rychlosti vřetena a řezných rychlostech. Ve standardní verzi má pracovní vřeteno K160 otáčky 1 000 min-1. a maximální otáčky nástrojového vřetena jsou 5 000 min-1. Nástrojové vřeteno může mít otáčky navýšené až na 12 000 min-1 podle dané aplikace.“


Obr. 3. Posilovače řízení jsou dnes již standardním vybavením každého vozu. To je důvod poptávky po tak velkém množství pastorků přenášejících pohyb volantu do převodové skříně. Odvalovací frézka Koepfer 160 je velmi vhodná pro výrobu ozubených pastorků řízení. Stroj je vybaven 8osým řídicím systémem poslední generace a zajišťuje vysoké rychlosti na pracovním i nástrojovém vřetenu.

Tím je zaručena výkonnostní rezerva, která podle Armina Wackera slouží k důležitému důvodu: „Vždy se snažíme nepřetěžovat žádný z našich strojů, ale vždy musíme zajistit požadavky zákazníků. Na druhou stranu výrobci nástrojů – během posledních několika let – udělali obrovský pokrok například v oblasti povlaků. Čím vyšší je odolnost proti opotřebení současných nástrojů, tím můžeme zvyšovat rychlosti vřeten a řezné rychlosti. 5 000 min-1 je již poměrně hodně, ale musíme být přípraveni v případě potřeby rychlost ještě zvýšit.“


Obr. 4. Výroba pastorků řízení. Napřed měkké odvalovací frézování a  následně tvrdé dokončovací frézování ozubení (skiving). Vyráběná kvalita: předhrubování (měkké) DIN 7–8, skiving (tvrdé) DIN 7.

Standardní verze je novým měřítkem

Se standardní rychlostí pracovního vřetena mohou zákazníci vyrábět ozubené hřídele se 4 zuby za použití frézy o průměru 24 mm při řezné rychlosti 300 m.min-1. Standardní stroj je určen pro obrobky s maximální délkou 300 mm a maximální délkou ozubení 200 mm. K dispozici je i prodloužená verze K 160 pro maximální délku ozubení 480 mm a maximální délku obrobku 600 mm. Standardní stroj může být vybaven řadou různých systémů automatizace Koepfer. Zaprvé jde o integrovaný portálový zakladač s flexibilním zásobníkem obrobků, pásový dopravník a výstupní dopravníkový pás. Dvojitý rotační manipulátor zajišťuje nejkratší čas nakládky a vykládky. Volitelně je možné systém doplnit o vysokokapacitní otáčecí skladový systém umožňující stroji dlouhodobý provoz bez přerušení s rychlým a jednoduchým přenastavením – s možností obrábění ozubených kol i hřídelí – nebo pastorků. Využitím speciálního dávkovacího skluzu s několika přívodními vedeními je možné díly zakládat diagonálně a získat tak lepší autonomii stroje. Na přání je k dispozici také dodatečný nástroj s možností použití pro odhrotování (pomocí odhrotovacího kotouče nebo rotačního nástroje) nebo jako tlumiče vibrací, popřípadě jako držáku snímače umožňujícího automatické časování obrobků se zakaleným ozubením nebo pro speciální aplikace například s poháněnými nástroji. Flexibilita K 160 se ukazuje také při možnosti zapojení stroje do výrobní buňky s frézováním ozubení, praním, měřením atd.

Obr. 5. Integrovaný portálový zakladač s dvojitými otočnými manipulátory umožňuje dosažení nejkratších nakládacích a vykládacích časů. Zásobníky polotovarů a dokončených dílů jsou určeny pro různé typy dílů a významně zlepšují nezávislost stroje.

Celkově odvalovací frézka K 160 přináší do budoucna nový standard. Je snadné spočítat, jakých úspor bude dosaženo zkrácením výrobního času o dvě sekundy při obrábění ozubených hřídelí armatur, kterých jsou ročně vyráběny miliony kusů.

Pro frézování jednochodých nebo vícechodých šnekových ozubení je možné do standardní frézovací hlavy přidělat speciální nástavec pro frézování šneků.

Emag

Ing. Martin Deliš

mdelis@emag.com
www.emag.com
www.koepfer.com

Reklama
Související články
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.

Průmysl 4.0 v praxi

Reflexe současného poznání s aplikací prvků Průmyslu 4.0 do praxe byla předmětem odborné konference, kterou společnost Ceratizit společně se svými partnery připravila pro téměř stovku účastníků z řad výrobních společností ve svém Technickém centru. Od původního teoretizování o aspektech Průmyslu 4.0 jsme se nyní dostali již k praktických zkušenostem.

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.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Patrick De Vos

Patrick De Vos se narodil v roce 1959 v Belgii. Už při studiu se věnoval oboru výrobní technologie. Po jeho skončení na škole zůstal ještě dva roky jako učitel a vědecký pracovník a věnoval se optimalizaci obráběcího procesu a výrobních technologií. Od roku 1983 pracuje pro Seco, kde vystřídal několik různých pozic. Od roku 2006 zastává svoji současnou funkci manažera výuky, kde je zodpovědný za vzdělávání zaměstnanců i zákazníků.

Cesty k vyšší energetické účinnosti v třískovém obrábění

Energie je stále dražší. Z analýzy spotřeby energie u obráběcích strojů a z návazného procesu obrábění je možné odvodit konkrétní závěry pro zvýšení energetické účinnosti a stanovit, co je základem pro optimalizaci nástrojů a procesu obrábění.

Nesousledné frézování

K výrobě zákaznických nástrojů neodmyslitelně patří rozvaha o životnosti a údržbě navrhovaných nástrojů. Její součástí je doporučení strategie obrábění včetně jeho smyslu. A to je zase přizpůsobeno konstrukčním možnostem obráběcího stroje. Konvenční stroje, které zajišťují posuv pomocí prosté soustavy šroub-matice, umožňují pouze nesousledný způsob frézování. Důvodem je obtížně odstranitelná vůle mezi šroubem a maticí. Ta by při volbě sousledného obrábění vedla v mezích této vůle ke vtažení obrobku pod frézovací nástroj a jeho jistou destrukci.

Rychlejší výměna nástrojových držáků

Výměna nástroje na stroji musí být provedena ve správný okamžik a rychle. Modulární rychlovýměnné systémy a technika polohování nástrojových držáků na stroji zjednodušují výměnu, čímž se zároveň zkracují vedlejší časy.

Výběr správného závitníku

Nejdůležitějším faktorem při jakémkoliv moderním obrábění je výběr nejvhodnějšího obráběcího nástroje pro danou aplikaci. Vzhledem k tomu, že nabídka závitníků umožňujících vytvoření závitu v obráběné díře je obrovská, může se nalezení správné volby jevit jako obtížné.

Vyvrtávací tyče s tlumením zvyšují kvalitu obrábění

Pro některé operace obrábění jsou potřebné dlouhé vyvrtávací tyče a upínače. Ty jsou však náchylné k vibracím, což snižuje výkon obrábění a přesnost výroby. Vyvrtávací tyče s tlumením zlepšují značně kvalitu obrábění.

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.

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