Úsporná produktivita obrábění

Dvoudenního odborného technického semináře, jehož oba dny měly stejný program, jsme se spolu se zákazníky a zájemci z řad odborné veřejnosti zúčastnili i my. Akce začala dopoledním blokem prezentací v přednáškovém sále.

Celý program zahájil Ondřej Svoboda, jednatel a spolumajitel společnosti Misan. Jako hostitel přivítal účastníky a stručně je seznámil s programem dne. Vzápětí představil nové obráběcí stroje z produkce firmy Brother. Tyto novinky byly představeny v průběhu loňského roku a nyní už jsou dostupné i na evropském trhu. Jde o nové modely strojů Speedio v produktových řadách S, R, U a M. Mezi novinkami nejnovější generace vybraných strojů je schopnost řídit pět os současně, nové jsou i řídicí systém a pohony.

V řadě S jsou kompaktní centra s jedním křížovým stolem – zmíněny byly modely S300Xd1, S500Xd1 a S700Xd1, lišící se velikostí (číslo v názvu udává délku rozjezdu v ose X). Společnými znaky nových verzí jsou zásobníky nástrojů s větší kapacitou (až 28 pozic), vyšší strukturální tuhost stroje se zesíleným rámem, vyšší tlak chlazení (až 7 MPa středem vřetena), větší maximální hmotnost nástrojové sestavy (až 4 kg) a také vyšší nosnost stolu (až 400 kg). Díky těmto parametrům jsou nové stroje univerzálnější a připravené na obrábění větších a složitějších dílců.

V řadě R jsou stroje R450Xd1 a R650Xd1 – modely s dvoupaletovým výměníkem, jenž umožňuje dosáhnout vyšší produktivity. Tyto stroje lze objednat ve verzi se sníženým stolem a získat větší vertikální prostor. Mají rovněž upravený tvar lože pro zlepšený odvod třísek (s přípravou pro vynašeč).

Univerzální kompaktní pětiosé obráběcí centrum U500Xd1 je opatřeno zabudovaným dvouosým stolem a má k dispozici 28místný zásobník nástrojů. Stůl má nosnost 100 kg a na rotačních osách A a C je poháněn válečkovým soukolím – tento převodový mechanismus bez vůle se vyznačuje vysokou tuhostí. Stůl je vybaven hydraulickými a pneumatickými přívody pro upínací paletu, což zjednodušuje použití silových upínačů.

Dalším představovaným strojem bylo víceprofesní pětiosé obráběcí centrum M200Xd1 (Brother nabízí i větší verzi M300Xd1). Stroj odvozený od dvoupaletových strojů řady R má místo stolu vestavěnou kolébku s možností soustružení, pevně usazenou v loži stroje. Osa C tohoto modelu nabízí soustružení při otáčkách až 2 000 min^-1 a může být indexovaná. Novinkou nejnovější generace je zvětšená kapacita zásobníku nástrojů (až na 28 pozic), model M200Xd1-5AX navíc nabízí souvislé ovládání pěti os a brzděnou osu A.

Všechny stroje nové generace mají nový, rychlejší řídicí systém CNC-D00 s vyšší kapacitou paměti, s větší obrazovkou a intuitivním ovládáním dotykem i hardwarovou klávesnicí. Rozšířena byla i podpora různých komunikačních protokolů, včetně „počítačového“ standardu OPC UA. Ke zlepšení došlo i na poli spolehlivosti, a to v oblasti prevence kolizí a chyb upnutí nástrojů a monitorování řezného procesu.

V druhé části své prezentace pan Svoboda zmínil dvoustojanové portálové frézky z produkce společnosti Okuma, jichž už firma vyrobila 10 000. Jeden typ těchto strojů je letos nabízen za zvýhodněnou cenu. Jde o frézku Okuma MCR A5CII, jejíž stůl má upínací plochu 2 x 5 m a nosnost 27 tun. Stroj má zásobník na 80 nástrojů a také výměnu vřetenových hlav.

Pro letošní rok firma Okuma připravila stroje s novým řídicím systémem OSP-P500 a s novým designem, které v Evropě fyzicky představí na podzimním hannoverském veletrhu EMO.

Na představení nových obráběcích strojů navázal zástupce firmy Tungaloy Tomáš Vaňura prezentací novinek v oblasti řezných nástrojů a jejich technologických možností.

Zejména pro obrábění vysokým posuvem v ose Y na víceúčelových strojích jsou určeny soustružnické destičky AddYturn s bezpečnostním systém SafeLock, zajišťujícím tuhé upnutí při zpětném soustružení.

Na obrábění žáruvzdorných slitin jsou keramické VBD destičky TS200 a TS300, CBN destičky sorty BX815 (ty vykazují vyšší tepelnou odolnost pro vysokorychlostní obrábění) a třídy karbidových destiček AH8005 a AH8015 s PVD povlaky pro stabilnější obrábění.

Dalšími představenými novinkami byly užší zapichovací destičky TungCut, stabilní zapichovací tělesa TungFeed Blade (s držáky s vnitřním chlazením) a nový karbidový povlak AH6235 pro přerušované zapichování a upichování.

Z nabídky nových frézovacích těles pan Vaňura vybral např. nové čelní a rohové frézy TecMill a hrubovací frézu ExtendedForceMill na titanové slitiny a litiny.

Druhá část dopoledne byla věnována avizovaným tématům energetické účinnosti a uhlíkových emisí. Docent Pavel Bach z výzkumného centra RCMT při ČVUT v Praze přednesl prezentaci, kterou připravil společně s hostitelem akce Ondřejem Svobodou. Nejprve uvedl některé údaje o vývoji spotřeby elektrické energie (celosvětově a ve vybraných zemích), o způsobech její výroby a o emisích skleníkových plynů. Pak posluchače seznámil s analýzou energetické náročnosti jednotlivých částí obráběcího stroje a se způsoby, jak spotřebu energie u svých strojů snižují japonští výrobci Okuma a Brother.

Popisované spořicí technologie firmy Okuma zahrnují řízení činnosti periferií s cílem minimalizovat jejich spotřebu, vypínání nepoužívaných částí stroje, rekuperaci elektrické energie, vylepšenou hydrauliku nebo zkracování cyklových časů v sériové výrobě. Do skupiny funkcí souhrnně nazývaných Thermo-Friendly Concept patří monitoring stavu chlazení či zrychlené zahřívání.

Docent Bach dále uvedl srovnání energetické náročnosti několika obráběcích strojů nejnovější generace z dílny společnosti Brother se staršími modely a na konkrétních číslech ukázal finanční úspory vyplývající z redukce spotřeby elektrické energie a tlakového vzduchu a ze zkrácení cyklových časů.

Energetické úspory a snižování emisí byly rovněž tématem prezentace Petra Galušky, který popisoval, jak k řešení těchto problémů přispívá japonský výrobce řezných nástrojů Tungaloy. Jde o redukci množství odpadu, úspory energií a snižování emisí.

Množství odpadu z výroby lze redukovat například použitím menších břitových destiček, s nimiž lze vykonat stejnou práci. Tím se zároveň snižuje spotřeba energie a materiálu při jejich výrobě. Navíc menších destiček se na nástroj daného průměru vejde více, a díky většímu počtu břitů lze zkrátit čas operace. Řadu operací lze optimalizovat také použitím nových univerzálních nástrojů, které dokážou provádět jak hrubování, tak dokončování. Zkracování výrobních cyklů s sebou přináší řadu úspor, včetně snížení spotřeby drahých energií a omezení emisí skleníkových plynů.

Odpolední program byl vyplněn živými ukázkami obrábění různých materiálů na strojích Okuma a Brother. Díky tomu, že většina představovaných novinek už je v Evropě k dispozici, mohli jsme řadu z těchto strojů vidět přímo v akci. Účastníci byli rozděleni do několika skupin a postupně obcházeli stanoviště u strojů, kde probíhaly komentované ukázky.

Mezi jinými to byly operace soustružení, jež mohli návštěvníci sledovat u soustružnických obráběcích center Okuma LU3000 EX a LB3000 EX II, ukázky frézování probíhaly na pětiosém centru Brother Speedio M200Xd1-5ax a na strojích Speedio S700Xd1 a R650Xd1. Na tříosém svislém frézovacím centru Okuma Genos M660-V-e byly demonstrovány rozdíly v řezných podmínkách při frézování různých materiálů a multifunkční frézka Okuma Multus U3000 předvedla simultánní obrábění ozubení metodou power skiving. V akci byla rovněž automatizace, konkrétně robotická buňka připojená k frézovacímu centru Brother Speedio R450Xd1. Většinu probíhajících operací snímaly kamery a jejich záběry bylo možno sledovat na připojených televizorech.

Zasvěcený výklad o vlastnostech představovaných strojů poskytovali technici firmy Misan, zatímco o nástrojích použitých při konkrétních operacích hovořili zástupci společnosti Tungaloy. Všichni pak odpovídali na četné dotazy návštěvníků. Spoustu příležitostí k neformálním diskuzím jak se zástupci obou firem, tak mezi sebou, měli účastníci akce v průběhu celého dne. O přestávkách na kávu i během oběda si mohli vyměňovat zkušenosti přímo v hale u strojů.