Témata
Reklama

Trvanlivost a utváření třísky při vystružování

Vystružování je obvykle finální operací při obrábění velmi přesných děr. Jsou zde kladeny vysoké požadavky na tvarovou, rozměrovou přesnost a kvalitu obrobeného povrchu. Přitom jako u ostatních výrobních operací je i zde vyžadována vysoká produktivita a zároveň spolehlivost procesů. Uvedené ovlivňuje celá řada faktorů. Jedním z nich je způsob utváření třísek při vystružování a jejich odvod.

Způsob utváření třísky, její tvar, velikost jsou dány především vlastnostmi obráběného matriálu. U materiálů typu litin bude tříska drobivá a nebude obvykle způsobovat větší problémy. U ocelí to bude tříska článkovitá, nebo dokonce plynulá. Dalšími faktory jsou způsob obrábění, plynulý nebo přerušovaný řez, pracovní podmínky (hloubka řezu, posuv, řezná rychlost), geometrie řezné části výstružníku a procesní kapalina (způsob přívodu, tlak, množství).

Především u neprůchozích děr, v malém prostoru, který zbývá mezi výstružníkem a obrobenou dírou, mohou nastat problémy s odvodem třísek. Při obrábění je potřebné dosáhnout tvaru a velikosti třísky, která je dobře transportovatelná z místa řezu, je dobře skladovatelná, nesmí poškodit nástroj ani obrobek, nesmí omezit nebo zastavit proces obrábění např. namotáním na tělo nástroje, ucpáním obráběné díry apod. Celkově je pak kladen požadavek na bezpečnost procesu vzhledem k obsluze obráběcího stroje.

V praxi se vyskytují případy, kdy nevhodné utváření třísky nebo nedostatečný odvod třísky znemožňují plynulý proces vystružování. V krajních případech dochází k poškození nástrojů i obrobků. V následujícím je věnována pozornost případu, kdy nevhodně utvořená tříska poškozovala břity výstružníků a způsobovala prostoje při obrábění.

Reklama
Reklama
Reklama
Původní výstružník s nevhodně utvořenou třískou

Jak zajistit spolehlivost

Při vyhodnocení procesů výroby konkrétního hydraulického komponentu byla identifikována velká provozní nespolehlivost procesu vystružování. Po analýze příčin bylo zjištěno nevhodné utváření třísek, které zůstávaly namotány na stopce nástroje, poškozovaly břity výstružníku a v krajním případě zůstaly nahromaděny na dně díry. Následkem toho docházelo k prostojům při čištění nástrojů, k předčasnému, ale především z hlediska trvanlivosti velmi špatně předvídatelnému opotřebení nástroje. Důsledkem pak byly prostoje ve výrobě, vyšší spotřeba nástrojů, vyšší produkce zmetků, a tedy celkově vyšší náklady na obrábění.

Úkolem techniků výrobce hydraulických komponentů bylo snížit výrobní náklady a odstranit neproduktivní časy, ale především zajistit spolehlivost procesu výroby na CNC stroji. Technologové vložili do cyklu vystružování několik přerušení, s cílem zajistit lepší tvar a velikost třísek a umožnit procesní kapalině v delším čase vypláchnout třísky z prostoru obrábění. Uvedené odstranilo problém s hromaděním třísek na dně díry. Neodstranilo namotávání třísek na stopku výstružníků a poškození břitů výstružníků.

Ve snaze řešit tyto situace a předcházet jim, obdobně jako u vyměnitelných břitových destiček, přicházejí výrobci výstružníků s nástroji opatřenými utvářeči třísky. Společnost Final Tools již před časem představila vlastní provedení cermetových výstružníků s utvařeči třísek, jejichž geometrie byla vyvinuta ve spolupráci s uživateli při dlouhodobých testech, viz MM 2016/10.

Pro uvedený případ společnost Final Tools navrhla novou speciální geometrii. S novými výstružníky – viz. obr. 2 – byly následně realizovány dlouhodobé technologické zkoušky.

Výstružník s novým utvařečem třísek Final Tools

Test obrábění

Technologická zkouška byla realizována na dílci, jehož roční výrobní dávka činí 52 000 kusů. Jedná se o finální obrábění neprůchozí díry, které se provádělo vystružováním výstružníkem D = 6H7 mm s břity z cermetu. Test probíhal na čtyřosém obráběcím centru GROB, se dvěma vřeteny, viz obr. 3. Materiálem obrobku byl 42CrMo4 (ekvivalent ČSN EN 15142). Vystružovaná díra měla průměr D = 6,013 mm a hloubka vystružování byla L = 10 mm. Při obrábění byla použita procesní kapalina, která byla přiváděna středem nástroje pod tlakem 70 bar. Dosažené výsledky přináší tabulka.

Obráběcí centrum GROB – testovací pracoviště

Nové cermetové výstružníky

Cermetové výstružníky s novou geometrií pro vhodné utváření třísky výrazně zvýšily spolehlivost procesu, zvýšily produktivitu vystružování a zcela odstranily neproduktivní časy vzniklé odstraňováním třísek. Přínosy nasazení nových cermetových výstružníků s utvářeči třísky jsou následující:

  • optimální utváření a odvod třísek,
  • není nutné odstraňovat třísky ze stopky výstružníku (úspora 86 hodin/rok),
  • nižší čas vystružování o 37 %.

Výstružníky s novou geometrií pro vhodnější utváření třísek lze i ostřit. Optimální počet ostření v tomto případě je 2x. Přeostřené nástroje mají stejnou životnost jako nástroje nové. Na základě provedeného vývoje a praktických zkušeností s těmito nástroji připravila firma Final Tools inovovanou řadu cermetových výstružníků s utvářeči a nabízí je v katalogovém listu.

Final Tools

Stanislav Fiala, Karel Kouřil

kouril@finaltools.cz

Reklama
Související články
Cermetové výstružníky s utvářeči třísky

Obrábění velmi přesných děr vystružováním patří k náročnějším technologickým operacím. Při správné volbě nástroje a pracovních podmínek je potřeba brát v úvahu i fakt, že utváření a odvod třísek v omezeném prostoru díry průchozí i neprůchozí je vždy komplikovanější než u jiných technologií (např. při obrábění rovinných ploch frézováním).

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.

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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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.

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.

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.

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.

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