Témata
Reklama

Větší řádkování při obrábění načisto

Při použití fréz s optimálně zakřiveným břitem pro frézování vnějších povrchů je možné časy na dokončovací obrábění značně snížit. Docílit toho lze vzájemnou souhrou stroje, nástroje a softwaru, jak ukazuje následující příklad.

Kvalitu obráběného povrchu určují v podstatě dvě veličiny: poloměr nástroje a řádkování. Kvalita povrchu se snižuje s velikostí řádkování a roste s rostoucím průměrem nástroje při stejném řádkování (viz tabulka).

Reklama
Reklama
Kdo tedy chce dosáhnout krátkých časů obrábění současně s menší drsností obrobeného povrchu, například s řádkováním 5 mm místo 0,5 mm, musí několikanásobně zvětšit poloměr nástroje. Pro danou drsnost obrobeného povrchu by byla potřeba fréza o poloměru 500 mm, to znamená, že by v pracovním prostoru stroje byl nástroj o průměru 1 000 mm. Takové řešení je pochopitelně pro praxi nepoužitelné.

Kombinace frézy a systému CAM

Technici od firem Franken a Open Mind pracují na společném řešení. Aby se dosáhlo shody, byl břit frézy vytvořen ve tvaru části kružnice – kruhové výseče. Byla navržena první soudečková fréza a Open Mind pro ni v rámci CAM systému Hypermill vyvinul vhodnou strategii frézování. Už první prototyp dopadl tak dobře, že se pracovníci firmy Franken rozhodli tento typ frézy rozšířit. Byla vyvinuta celá rodina nástrojů označená názvem „Kreissegmentfräser“, která má výhody při pětiosém hrubování a dokončovacím obrábění.

Kreissegmentfräser se vyznačují svojí silou při hrubování a obrábění načisto.

Tato fréza je navržena ve čtyřech různých tvarech: soudečkový, kapkovitý, kuželový a čočkovitý. Frézy mají také různé průměry a délku.

Kvalita daná kooperací

Skupina podniků Emuge-Franken udržuje úzkou spolupráci mimo jiné s výrobci obráběcích strojů a s dodavateli systému CAM. V popsaném příkladu byly partnery výrobce obráběcích strojů firma Hermle, v jehož předváděcím středisku se na jeho obráběcím centru konalo předvedení nových fréz, a firmy Open Mind jako výrobce systému CAM.

Vliv obráběcího centra na výsledky obrábění je pochopitelně velký, jak z hlediska technického, tak i ekonomického. Jedná se o přesnost a stabilitu, vysokou dynamiku, přizpůsobivost stroje pro řešení různých úkolů, příjemné ovládání pro obsluhu a snadnou údržbu, schopnost automatizace a konečně o hospodárnost provozu stroje. Obráběcí centrum řady C firmy Hermle je vybaveno ložem z minerální litiny (EN-GJS-400 u typu C 60/ C 50), které je díky své stabilitě a schopnosti tlumit vibrace při obrábění i díky své dlouhé životnosti vhodné pro živé předvádění nových nástrojů. Pět os je tvořeno třemi osami souřadnicovými a dvěma rotačními, které koná otočný stůl.

Čtyři základní tvary fréz typu Kreissegmentfräser, které firma Franken nabízí: (zleva) kapkovitý, kuželový, soudečkový a čočkovitý.

V příkladu se jedná o obrábění obrobků v obráběcím centru typu C 32 U dynamic. Opracovávaly se obrobky o rozměrech 650 x 420 mm (rotační součásti), případně 650 x 650 x 500 mm u prizmatických součástí. Kreissegmentfräser pracující s vysokým přísuvem vyvolávají vzhledem k velkému poloměru ostří na čele nebo na tělese frézy větší řezné síly než tradiční frézy s kulovým čelem. Proto musí obráběcí stroj vyhovovat tomuto zvýšenému namáhání.

Třetím účastníkem byla firma Open Mind, specialista na CAM systémy, která svým programem Hypermill zajišťovala, aby každý typ uvedené frézy pracoval v optimálním pracovním cyklu. Frézy mohou pracovat jak tangenciálně, tak také klasickým způsobem.

Vzorový obrobek při obrábění načisto na stroji Hermle C 32 U dynamic. Materiál obrobku ocel 1.2312.

Jeden nástroj nahradí čtyři frézy

Vzorový obrobek měl složitý tvar, byl z oceli 1.2312 a měl rozměry 160 x 160 x 55 mm. Firma Franken uvádí, že nové monolitní frézy ze slinutého karbidu jsou vhodné pro obrábění celkem širokého spektra materiálů, od hliníku až po Inconel. Pro kompletní obrobení vzorového kusu byly použity různé nástroje při čtrnácti pracovních cyklech. Výsledky frézování lze shrnout takto:

  • dosažená střední hodnota jakosti obrobeného povrchu Ra byla 0,57 μm, oproti 1,15 μm při obrábění konvenčními nástroji;
  • čas pro hrubování a dokončovací obrábění byl kratší asi o 40 min. U jiného obrobku, který má prizmatický tvar, ukázaly zkoušky při obrábění rovinné plochy načisto s konvenční frézou potřebu 79 minut, zatímco při použití fréz typu Kreissegmentfräser se čas na obrobení snížil na 7 minut;
  • vzhledem ke krátkým časům na hrubování a obrábění načisto vnějších tvarů je použití nových fréz velmi hospodárné, při současném výrazném zlepšení kvality obrobeného povrchu.

Das Industriemagazin č. 5, 2017, str. 30–31

Poznámky zpracovatele:
Uvedený příklad ukazuje na nutnost a vhodnost studia kinematiky obrábění. A to nejen pro obrábění tvarových ploch, ale také pro zlepšení technických a ekonomických výsledků práce nástroje. Vhodnou kombinaci tvaru ostří nástroje a kinematiky obrábění lze studovat pomocí simulace na počítači.

Autor: Andreas Bremstahler, zpracoval: J. Řasa

jar.rasa@seznam.cz

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 170626
Datum: 07. 06. 2017
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Alternativa k aditivním technologiím

Kdo rychle potřebuje nějaký prototyp, tomu doporučuje výrobce strojů Röders z německého Soltau místo výroby s následným leštěním vyfrézovat model z celého bloku hliníku. "To jde mnohem rychleji," říká vedoucí prodeje Dr.-Ing. Oliver Gossel. Jak lze tímto způsobem vyrobit držák na mobil za 30 minut - a to dokonce s vysoce lesklým povrchem - demonstruje Röders na svém stroji RXP601 s použitím 6 mm diamantové frézy od firmy Horn.

Optimalizované obrábění tvrdokovů

Tvrdokovy se skládají z jemných zrn velmi tvrdých materiálů - zpravidla karbidu wolframu - s kovovým pojivem, jako je např. kobalt. Jsou vytvářeny metodou práškové metalurgie a po sintrování dosahují vysokých hodnot pevnosti a tvrdosti. Tvrdokovy se přednostně používají pro výrobu obráběcích nástrojů, přesto také u řezných a tvářecích nástrojů vede jejich vynikající životnost k rostoucí poptávce. Pro tento účel vyžadované třískové obrábění přináší vysoké náklady. V rámci semináře u jednoho výrobce obráběcích strojů prezentují odborníci z oblasti technologií, obráběcích strojů, nástrojů a softwaru CAD-CAM své zkušenosti i řešení využitelná v praxi.

Aktuální přístupy ke zvyšování produktivity třískového obrábění

V každé výrobní technologii neustále klademe nové požadavky na zvyšování produktivity, přesnosti, jakosti, efektivity, spolehlivosti apod. Produktivita je jedním z důležitých parametrů, na jejichž základě lze technologie mezi sebou srovnávat. Třískové obrábění si z pohledu produktivity neustále udržuje významné postavení, neboť je schopno zajistit všechny výše uvedené požadavky i pro velmi přesné dílce. Výše celkové produktivity a samozřejmě i ostatních parametrů je dána každým článkem z tohoto řetězce: zvolený nástroj – upnutí nástroje – řezné podmínky – upnutí dílce – zvolená strategie obrábění – NC kód (vazba na CAM a postprocesor) – možnosti stroje z pohledů parametrů pohonů a též jeho technologické konfigurace (multifunkčnost) – řídicí systém.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Silná geometrie s měkkým řezem

Existují prezentace produktů, které je potřeba přečíst si několikrát, než je člověk pochopí. Tato prezentace k nim ovšem nepatří. S-Cut SC-UNI je fréza, jejíž funkční princip lze přes její unikátní provedení, nebo právě proto, velmi snadno vysvětlit. Její břity ve tvaru S a extrémně nestejné dělení potlačující chvění vyvolané procesem obrábění vytvářejí z této frézy vysoce kvalitní nástroj, který v rámci veškerých srovnávacích testů poráží porovnávané frézy.

Toolmanagement do moderní výroby

Každá firma, která realizuje technologii obrábění, spravuje svůj nástrojový park a příslušná data. Disponuje určitým nástrojovým managementem např. v podobě výdajových karet či vytvořený v běžně dostupných počítačových programech, např. MS Excel. Otázkou pak je, zda mu tento stávající systém plně vyhovuje nebo ho hodlá změnit a nalézt profesionálnější řešení.

Dřevěné kůlny a rámy Featherbeds

Enzo Ferrari v 50. letech minulého století hovořil o mladých britských týmech formule 1 jako o garážistech a povýšeně navrhoval, že by tyto týmy, jako skromní obyvatelé garáží, neměly být brány tak seriózně jako stáj z Maranella, která se ráda pasovala do role aristokracie v automobilových soutěžích, modré krve ve sportu zbohatlíků s utěrkami od oleje. Bylo by však přesnější, kdyby tento "starý muž" nazval své závodní soupeře jako kůlnaře.

Nástroje v rámci čtvrté průmyslové revoluce

Abychom mohli vyrábět součásti hospodárně, je potřebné rozšířit proces o výměnu informací. Důležitou roli při tom hraje management nástrojů, neboť pokud chybí nástroj, výroba stojí.

Léčivá mračna

Oftalmologie je lékařský obor, který se zabývá anatomií, fyziologií a nemocemi očí. V Indii je šedý zákal nejčastější příčinou slepoty, jíž by šlo zabránit, a jistá firma vyrábí potřebné zařízení, které oční lékaři potřebují a používají k léčbě postižených.

EMO 2011 Hannover, Část 7 - Soustružnické stroje

Veletrh EMO konaný v září 2011 v Hannoveru přinesl v oblasti soustružnických strojů širokou prezentaci mnoha různých řešení. Představila se kompletní světová špička i mnoho menších výrobců. Hlavními tématy v konstrukci soustružnických strojů jsou produktivita a přesnost. Především požadavek na vyšší produktivitu vede na integraci automatizace do všech typů soustružnických strojů a růst možností frézování poháněnými nástroji v revolverových hlavách.

EMO Hannover 2011 - Part 2. MM Award - ocenění pro nejlepší exponáty

MM Award, udělovaná časopisem MM MaschinenMarkt, je již mnoho let doprovodnou akcí řady veletrhů pořádaných na území Německa. Protože MM je značka s celosvětovou působností, jsou obdobná ocenění udělována na veletrzích i v dalších zemích, kde si časopis vydávaný s tímto logem vydobil renomé. V domovském Německu, mezi místními strojírenství znalými lidmi, MM Award udělovaná na EMO má rozhodně velkou prestiž, stejně jako EMO samotné.

Vůně oleje, perleťové barvy a burácení dvouválce

Orange County Choppers (OCC) je velmi populární americký televizní pořad (u nás pod názvem Americký chopper) o rodinném podniku, který navrhuje a staví exotické, zakázkově vyráběné motocykly charakteristické blyštivým chromem, velmi dlouhými vidlicemi a šestimístnými cenovkami. V pozadí této dramatické reality show, nepostrádající rodinné rozepře a problémy plynoucí z krátkých dodacích lhůt, stojí jiní neopěvovaní hrdinové: několik obráběcích strojů Haas, které hrají vedlejší role a které hluční protagonisté obvykle nazývají zkráceně jako "CNCéčka".

Názorové fórum odborníků

V tomto vydání MM Průmyslového spektra se mimo jiné věnujeme tématu výroby forem. Proto jsme s anketní otázkou oslovili zástupce výrobců a dovozců v této komoditě.

S jakými trendy v oblasti výroby forem se setkáváte? Jaká nová řešení pro tento obor nabízíte a jaké výhody přinášejí?

Závěrečné oponentní řízení CK-SVT

V dubnu 2012 byl na půdě Fakulty strojní ČVUT v Praze oficiálně zahájen osmi letý projekt Centrum kompetence - Strojírenská výrobní technika v rámci dotačního programu Technologické agentury ČR. Projekt byl úspěšně ukončen ke konci roku 2019 a v červnu 2020 proběhlo Závěrečné oponentní řízení ve firmě TOS Varnsdorf, jednoho ze spoluřešitelů.

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