Témata
Reklama

Tlumící úložné základové prvky snižují vibrace

Vibrace ovlivňují kvalitu práce, produktivitu a tím i hospodárnost provozu obráběcích strojů. Instalace stroje na systémy uložení pomocí tlumicích eleastomerů snižuje značně snižuje vlastní i v okolí vznikající vibrace.

Dnešní, vysocekorychlostní technika je ve značné míře závislá na výkonnosti obráběcího stroje. Používají se jak vysokootáčková vřetena, tak také dynamické pohybové osy. Konstrukce stroje je přitom více namáhaná a je citlivá na vibrace, kvalita práce se tak může zhoršit. Vibrace konstrukce stroje mohou vést mimo jiné k relativně nevhodné poloze pracovního bodu, tj. břitu nástroje (TCP), takže negativně ovlivní rozměrovou a tvarovou přesnost, jakož i jakost opracovaného povrchu.

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1:. Systém elementů tlumících vibrace sloužící pro uložení strojů ovlivňuje poszitivně dynamické chování stroje.

Vzniklé vibrace rovněž sníží produktivitu obráběcího stroje, protože není možné využít plný instalovaný výkon pohonů. Toto souvisí například s tím, že požadovanou požadované kvalituy opracování (jakost povrchu, obrobená plocha bez stop po nástroji) je často možné dosáhnout pouze při malém objemu odebíraných třísek a tím malým využitím výkonu motoru stroje. Není-li možné výrobek, na který jsou kladeny určité kvalitativní požadavky, v důsledku malé produktivity stroje vyrobit za požadovaný čas, je problematické hospodárné využití stroje.

Obr. 2:. Různé druhy vibrací obráběcích strojů
Obr. 3:. Exponenciální doznívání (útlum) amplitudy kmitání v závislosti na tlumení: (červená křivka – tlumič firmy Isoloc, zelená křivka: – polymerbeton (minerální litina).

U obráběcích strojů se mohou na málo tuhých částech vyskytnout různé druhy vibrací (obr. 2). Zhruba je můžeme rozlišit na externí, tj. vynucené kmitání, volné kmitáním, a kmitání samobuzené. Při impulzsním nebo skokovém buzení kmitá konstrukce stroje především svojí vlastní frekvencí (volné kmitání), přičemž amplituda kmitání klesá exponenciálně s tlumením (obr. 3).

Obrábění vyvolává kmitání stroje

Ochrana stroje před vibracemi přenášenými základem stroje, které rozkmitají konstrukci stroje s vynucenými frekvencemi, je velmi důležitá. Jedná se zde o systém dodávaný firmou Isoloc Schwingungstechnik. Ustavení stroje na pružné, tlumicí elementy je velmi účinná a jednoduchá metoda snížení vibrací stroje.

Z důvodu dynamické budiící síly vznikající při obrábění nebo zrychlováním či zpomalováním pohyblivých částí stroje vznikají dochází k vibracíme celého obráběcího stroje. Požadovanéých vysokéých rychlostií posuvů, zejména při krátkých pohybech polohování saní, je možné dosáhnout pouze při dostatečném výkonu pohonu, který je schopen zvládnout vysoká zrychlení pohybů. Kromě KV - faktoru hraje významnou roli také seřízení omezení dynamiky pohonů posuvů. Hodnoty zrychlení jsou zpravidla omezeny přípustnými rázy, t. zn. změnyami zrychlení v čase, ve spojení s urychlovanou hmotou. Ráz proto určuje produktivitu, rychlejší dosažení maximálního zrychlení a tím i maximální rychlosti. V praxi musí být maximální přípustný ráz vzhledem k výkonu pohonu značně omezen a – tím je ale však také omezenéo maximální dosažitelné zrychlení a rychlost, neboť dochází k vybuzení vlastních kmitů konstrukce stroje.

Ustavení obráběcího stroje na základ je důležitá úloha pro konstruktéry

Stanovení Zadání podmínek ustavení má značný vliv na dynamické chování stroje v pracovním bodě, tj. na břitu nástroje (TCP). To se projevuje zejména na chováním překmitů posunových os. Z důvodu změny tvaru vlastních kmitů může však být, s při odpovídajícím dimenszováním úložných elementů, poszitivně ovlivněno dynamické chování stroje.

Firma Isoloc Swingungstechnik má obrovské zkušenosti s optimalizací uložení obráběcích strojů u mnoha výrobců. Příkladem může být pětiosé obráběcí centrum, u něhož se použitím právě jejího systému uložení stroje od firmy Isoloc Swingungstechnik , který používá s vysoce tlumícicími prvky z elastomeru, dosáhlo ve srovnání s dosud hojně používaným tuhým ukotvením na základ, nárůstu KV- faktoru o 300 % a více než trojnásobného přípustného rázu více než trojnásobného (oObr. 4a a 4b). Současně se zvýšila i produktivita stroje.

Obr. 4:. Zlepšení KV - faktoru (a) a při rázu (b) u pětiosého horizontálního obráběcího stroje

Další příklad z praxe ukazuje, jaký potenciál spočívá ve správně použité technice uložení stroje. Při integraci soustružnicko- – frézovacího centra (oObr. 5) do výrobní linky s více než 180 obráběcími stroji, tedy rozsáhlého strojního parku, bylo nutné odizolovat stroj od základu, aby se odstranil vliv vibrací od okolních strojů, které by negativně ovlivnily proces obrábění. Jinak by nebylo možné dosáhnout u soustružnicko-frézovacího centra požadovanou požadované jakosti obrobeného povrchu.
Řešením může být použití Isoloc – systém uložení stroje typ MD+UMS8-ASF (Oobr. 1). Tím se dosáhne následujících výsledků:

• ochrana stroje před imisí vibrací soustružnicko – frézovacího centra, tedy jeho izolace od okolí,
• snížení vibrací mezi nástrojem a obrobkem.

Správné uložení soustružnicko - frézovacího centra dává možnost obrobit součást s jakostí povrchu až Ra 0,2 µm. Dosud používané následné broušení a k tomu používané brusky mohou odpadnout.


Obr. 5.: Systém uložení strojů Isoloc instalovaný na soustružnicko - frézovacím obráběcím centru

Méně prostojů a oprav

Usazením vysoce výkonných strojů na kvalitní elementy s dlouhou trvanlivostí, jako je systém uložení strojů firmy Isoloc Swingungstechnik, vede zpravidla k menším prostojům, tím i k menšímu počtu oprav a malým nákladům na nástroje a údržbu. Amortizace je dosaženo za kratší dobu.

Všechny tyto body zlepšují produktivitu zvýšeným přípustným rázem a KV – faktorem a snížením vlastních i vnějších vibrací stroje. Navíc působí kladně i na Total Cost of Ownership (TCO) a Life Cycle Costing (LCC).

Vyšší produktivita snižuje náklady na výrobek tím, že snižuje výrobní čas. Menší opotřebení ovlivňuje nástroj a údržbu. Vyšší kvalita opracování má vliv na kvalitu a bezpečnost obrábění, jakož i na náklady na uvedení stroje do provozu a jeho odzkoušení, eventuálně až na úsporu speciálních nástrojů.

Poznámka: O uložení obráběcích strojů na základ pojednává také článek „Ukládání přesných obráběcích strojů na základ“, autorů O. Svobody a P. Bacha, uveřejněný v MM Průmyslovém spektrum č. 6, 2015, str. 44 a 45.

Zdroj: MM DAS INDUSTRIEMAGAZIN č. 23, 2015

Uwe Schürrle

zpracoval Ing. Jaroslav Řasa, CSc.

jar.rasa@seznam.cz

Reklama
Vydání #11
Firmy
Související články
Prestižní ocenění Zlatá medaile

Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

Brousicí centrum pro hospodárnou výrobu

Brousicí centrum UW II F od firmy Saacke v mnoha detailech předčí očekávání svých zákazníků. Z hlediska výkonnosti, velikosti a hmotnosti se řadí mezi již zavedené typy brusek UW I F a UW I D a vytváří tak ideální podmínky pro maximální přidanou hodnotu.

Produktivní vrtání otvorů do hliníku

Výrobci automobilů produkují čím dále více dílů z hliníku s cílem snížit hmotnost vozidel i spotřebu paliva. S ohledem na tuto tendenci je proto jasné, že vzniká poptávka po vrtácích použitelných pro výrobu otvorů ve součástkách z hliníkových slitin. Musí být zároveň schopny zajistit vysokou produktivitu, nízké náklady na otvor, dlouhou a konzistentní životnost, vysokou opakovatelnost i bezpečnost procesů.

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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Inovace ve srážení hran velkých ozubených kol

Chamfer Contour Milling skýtá výrobcům velkých ozubených kol pro nákladní automobily flexibilní a hospodárný proces pro jejich stále důležitější operace zkosení hran / odstraňování otřepů.

Automatizovaná upínací technika

Optimalizované technologie a procesy zajišťují ve výrobních firmách stále větší produktivitu. To platí i pro centrické svěráky, které se používají například pro stacionární upínání kulatých a čtvercových obrobků na nejrůznějších obráběcích strojích.

Univerzální brusky pro broušení na kulato

Úzké tolerance a obtížně obrobitelné materiály - pro hospodárnou výrobu velmi přesných válcových obrobků vertikálním, vnějším a vnitřním broušením na kulato je zapotřebí pokroková strojní technologie. Společnost Okamoto nabízí široké portfolio řešení, která vyhovují všem požadavkům průmyslové výroby. Příkladem jsou univerzální CNC brusky IGM4VSP a UGM5V, které při broušení na kulato dosahují přesností v řádu mikrometrů.

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.

Řezné kapaliny zvyšují výkonnost při soustružení závitů

Závity jsou strojně obráběné prvky, se kterými se lze běžně setkat prakticky ve všech průmyslových odvětvích. A přesto, že se soustružnické závitořezné operace využívají už celá desetiletí, stále ještě se daří dosahovat v tomto procesu pokroků, zejména pokud jde o problematické materiály, jako jsou korozivzdorné oceli, žáruvzdorné slitiny (HRSA) nebo titan. Jako příklad lze uvést vývoj soustružnických závitořezných nástrojů, které jsou opatřeny přívodem řezné kapaliny z horní i ze spodní strany, jehož kombinovaná přesnost přináší prodloužení životnosti nástroje a zvýšení kvality závitů a otevírá potenciál pro použití vyšších hodnot řezných parametrů. Tento pozitivní vliv ještě více vyniká při obrábění problematických materiálů.

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.

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.

Chytré měření upínací síly

Společnost Kelch uvede ve 3. čtvrtletí 2018 na trh novou generaci přístroje Safecontrol 4.0. Osvědčený systém měření upínací síly ve vřetenu obráběcího stroje je kompletně přepracován a poskytuje nyní uživatelům prostřednictvím vlastní aplikace maximální flexibilitu. Další výhodou je vysoká spolehlivost a v neposlední řadě moderní ergonomický design a jednoduché ovládání.

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.

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.

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