Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Studenti a obrábění v pěti osách
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Studenti a obrábění v pěti osách

Přijíždíte-li na návštěvu Technické univerzity v Liberci, konkrétně její Strojní fakulty, zmocní se vás pocit cesty časem. Míjíte budovy, které vznikly někdy v polovině minulého století, a posléze ty, které už pamatují jen letopočty začínající dvojkou. Nakonec vejdete do dveří, které se, jak se zdá, otvírají do 21. století. Cesta časem však nekončí. V laboratoři CNC strojů zdejší Katedry výrobních systémů a automatizace totiž od 30. ledna můžete vidět stroj, který jako by vystoupil z výpravné sci-fi: obráběcí centrum Hermle C 250 U.

Dostali jsme se do zdejších prostor několik dnů poté, kdy sem byl stroj dopraven a instalován. Byl pořízen z prostředků Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání a zde bude sloužit především pro podporu doktorských studijních programů, ale i pro výuku v magisterských a bakalářských programech. V rámci zdejší univerzity je nyní prvním a také jediným frézovacím centrem s plynulým pětiosým obráběním. Jeho hlavním úkolem nyní bude pomáhat realizovat projekty zdejším doktorandům a jejich týmům – například ty, při nichž vznikají elektrody a další součásti strojů pro výrobu nanovláken.


Stěhování nové frézky do laboratoře CNC strojů

Rozšíření možností

C 250 U vychází z ověřené koncepce pětiosých obráběcích center vyvinutých firmou Hermle, která jsou vyráběna již více než 20 let. Základem stroje je polymerbeton, který díky své vlastnosti, malé teplotní roztažnosti, umožňuje dosahovat dlouhodobě vysokých přesností při obrábění. Polymerbeton při obrábění zároveň tlumí případné vibrace od nástrojů. Ty díky tomu dosahují vyšší životnosti.

Petr Zelený, vedoucí Katedry výrobních systémů a automatizace, k tomu říká: „Je to jediné frézovací centrum s plynulým pětiosým obráběním na naší univerzitě. Vzhledem k tomu, že zde máme výraznou, zejména interní poptávku po výrobě dílů, které právě tento typ obrábění vyžaduje, představuje pro nás možnost rozšíření našeho výzkumu. I proto, že se velmi dobře doplňuje s různými dalšími stroji, které jsou na půdě naší katedry instalovány.“


Tým zabývající se instalací stroje. Zleva Ing. Martin Ševic, Ing. Petr Zelený, Ph.D., Ing. Petr Keller, Ph.D., (všichni TUL), Pavel Němeček (Hermle)

 

Patenty a vychytávky

Stroj C 250 U patří k těm lidským výtvorům, u nichž slovo „specifikum“ není prázdné klišé. Společnost Hermle vyvinula kinematiku otočně-naklápěcího stolu, takže má v této oblasti hluboké, dlouholeté zkušenosti. To je patrné na detailech stroje, jako je například portálové uložení celku X, Y, Z, nebo skutečnost, že pro dosažení vysoké tuhosti a stability stroje je použito třetí středové vedení, které zamezuje tzv. šuplíkovému efektu, a to při použití portálové konstrukce. Toto řešení, které je ostatně firmou Hermle patentováno, zajišťuje stabilní dosahování vysoké přesnosti stroje po celou životnost stroje.


Pohled do pracovního prostoru frézovacího centra Hermle C 250U

„Hermle používá na svých obráběcích centrech vřetena a otočné stoly vlastní výroby, čímž dosahuje vysoké integrity a maximálního využití pracovního prostoru,“ vysvětluje Pavel Němeček, obchodní zástupce firmy Hermle, který je spoluprací s TUL pověřen, a dodává: „Další zajímavostí je uložení otočného stolu v rámu stroje s možností mechanického nastavení. To zaručuje dlouhodobou přesnost, tuhost stroje a možnost seřízení geometrie otočného stolu velmi jednoduchým způsobem.“

Obráběcí centrum C 250 U je poměrem zastavěného prostoru k pojezdu os maximálně univerzálním pětiosým strojem pro indexované i souvislé obrábění dílů. Velmi důležitý je u něj i fakt, že pohon hlavní osy A funguje pomocí planetární převodovky – též patentu firmy Hermle.


Základní sada nástrojů

Řízení i ochrana

Centrum je vybaveno vřetenem s patentovanou mechanickou ochranou. To znamená, že v případě kolize vřetena s obrobkem dojde k deformaci ochranných pouzder a tím následně ke spotřebování negativní energie a zabránění poškození vřetena.

Výměna ochranných pouzder je poté realizována během několika hodin a cena opravy je minimální. A co víc: mechanická ochrana vřetena slouží i k ochraně dalších částí stroje, jako jsou např. vedení osy Y, X, Z či otočný stůl.


Montáž břitových destiček na tělo frézy

Co se týče řídicího systému k tomuto obráběcímu centru, dobrá zpráva je, že pro ně lze použít řídicí systém Heidenhain TNC 640, který je nejrozšířenějším řídicím systémem na frézovacích CNC centrech v České republice.


Ruční vkládání nástroje do vřetena obráběcího centra

Další využití

C 250 U rozhodně není žádný drobeček. Nejen že tým zodpovědný za jeho instalaci zažil při jeho dopravě na místo určení horké chvilky, protože chodbou, která k hale vede, prošel s tolerancí jen několika málo centimetrů. Navíc kvůli své hmotnosti musí být podložen silnými kovovými pláty pro rovnoměrné zatížení podlahy. Všechny „porodní bolesti“ se však rozhodně vyplatí. Nejen kvůli nanovláknům.


Kontrola přesnosti polohování nového stroje

 „V rámci naší katedry se dá využít i pro kooperaci s dalšími pracovišti,“ říká Petr Keller, který je za TUL „otcem“ celého projektu. „Máme zde například i stroje pro aditivní výrobu (tzv. 3D tisk) i kovových dílů a na Hermle C 250 U tak můžeme tyto vytištěné díly doobrábět. A to samozřejmě zdaleka není kompletní výčet jeho využití. Navíc veškerá naše výuka probíhá nejen v češtině, ale také v angličtině. Máme zde například studenty z Indie, v rámci denního studia, ale i z mnoha dalších zemí, například z programu Erasmus. Pro profesní život jich všech bude tato praktická výuka nanejvýš přínosná,“ dodává.

Hana Janišová

hana.janisova@mmspektrum.com

Další články

Vzdělávání a školství
Nástroje pro obrábění / řezné materiály
Obráběcí stroje a technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: