Témata
Reklama

Vrtání na strojích nižší tuhosti - příklad z praxe

Zkušenost pana Josefa Novotného, majitele firmy, která se zabývá výrobou strojních pil. Mezi stroji v dílně pana Novotného je CNC centrum nižší tuhosti, u kterého se mu často stávalo, že při použití monolitických vrtáků ze slinutých karbidů docházelo k jejich rychlému poškození. Když používal HSS nástroje efektivita výroby šla velmi rychle dolů.

Firma pana Josefa Novotného se zabývá výrobou strojních pil. Mezi stroji v jeho dílně je CNC centrum nižší tuhosti, u něhož se mu často stávalo, že při použití monolitických vrtáků ze slinutých karbidů docházelo díky nižší tuhosti soustavy k rychlému poškození nástroje. Když používal HSS nástroje, šla efektivita výroby velmi rychle dolů. Následující článek je shrnutím testování nového druhu vrtáků přímo na dílně.
Reklama
Reklama
Reklama

Zkušenost pana Novotného

Chtěl bych se s vámi podělit o svou zkušenost s vrtáním na strojích o nižší tuhosti. Naše jihlavská firma se zabývá především výrobou strojních pil, při níž je jednou z nejčastějších operací vrtání. Dovoluji si tvrdit, že se v naší firmě snažíme o maximálně produktivní výrobu vzhledem k počtu vyráběných kusů. Nedávno jsme získali zakázku na výrobu větší série komponentů. V této zakázce vrtáme do jednoho dílu z materiálu ČSN 11320 (běžná uhlíková ocel) několik děr průměru 13 mm do hloubky 25 mm. Přestože nemáme ty nejtužší stroje a tedy ty nejideálnější podmínky pro využití vrtáků ze slinutých karbidů, používali jsme je, i když poměrně často docházelo k jejich poškození. Z porovnání efektivity a celkových nákladů mezi karbidovým a HSS nástrojem totiž nakonec vždy vycházelo, že dražší karbidové vrtáky jsou pro nás celkově výhodnější než HSS. Potom co jsem je obeznámil s našimi výrobními podmínkami, byly mi firmou Grumant nabídnuty k otestování vrtáky řady HPD, které jsou novinkou na českém trhu. Zpočátku mě trochu zarazilo, že jde o nástroje z HSS, byť s příměsí vanadu a s titan-nitridovou vrstvou. Vzhledem k našim zkušenostem s běžnými HSS vrtáky jsem tuto nabídku nepovažoval za pro nás vhodnou. Přítomný odborník však pokračoval dále a tvrdil, že od běžných HSS nástrojů se liší tím, že umožňují velmi vysoké posuvy, což umožňuje docílit vysoké výkonnosti i při nižších otáčkách. V porovnání s vrtáky ze slinutých karbidů je zřejmá jednoduchá geometrie břitu.
Nový vrták má geometrii na nerezový materiál, skupina těchto nástrojů je označena HPD-SUS (High Performance Drill for Stainless Steel). Zástupce firmy Grumant mě přesvědčoval, že je to také ta nejlepší volba na "lepivý" materiál, jako je námi používaná ocel třídy 11320. Stále jsem však nebyl přesvědčen o tom, že by tento nástroj snad mohl být doopravdy srovnatelný s TK vrtákem. Zaujal mě ovšem fakt, že celková životnost by mohla být delší než u drahých tvrdokovů, obzvláště při použití na našich strojích. V porovnání s karbidovým vrtákem mě také překvapila příznivá cena, i když při uvážení, že jde o HSS, je částka pohybující se pod hranicí 2000 Kč vcelku vysoká. Nakonec jsem se rozhodl, že nejlépe poznáme skutečné vlastnosti a výhodnost či nevýhodnost nástrojů tím, že je vyzkoušíme.

Test vrtáků

Zpočátku jsme zkoušeli nižší řezné podmínky, ale ukázalo se, že můžeme jít mnohem výš. Optimální hodnoty se nakonec ustálily na 42 m.min-1 (tedy více jak 1000 ot.min-1) a posuv na 0,32 mm.ot-1. Pokud bychom brali čistý čas, vyvrtali jsme téměř 13 děr za 1 minutu. První část zkoušky tedy proběhla pro nás překvapivě uspokojivě. V další jsme testovali čas do otupení nástroje a vlastnosti vrtáku po přebroušení. Pokračovali jsme ve vrtání a čekali, kdy dojde k otupení nástroje. K prvnímu přebroušení jsme se rozhodli až po 60 m, tedy po více než čistých třech hodinách práce. Vrták jevil první známky opotřebení, i když by se s ním dalo ještě dále nějakou dobu pracovat. Díky jednoduché geometrii nebylo třeba mít přehnané obavy z jejího zničení, i když jsme se samozřejmě snažili vrták vybrousit s nejvyšší přesností. Rychlost nabroušení bez nutnosti speciálních strojů je další z výhod, které jsme v našich podmínkách uvítali. Když jsme vrták znovu nasadili na stroj, vydržel zhruba o 20 % méně než nástroj nový. To je způsobeno zejména ubroušením ochranné TiN vrstvy, které se ovšem nevyhneme nikdy. Další výhodou vrtáku je také jeho dlouhá řezná část - např. u vrtáku o o13 mm, který jsme testovali, je to 101 mm. Díky velkým řezným délkám je také možné několikanásobné přebroušení. Nakonec jsme se tedy bez velkého váhání rozhodli tento typ vrtáků používat. Nyní se chystáme na odzkoušení vrtáku na nerezové oceli. Podle tabulek a zkušeností dodavatelů jsou řezné podmínky pro tento typ materiálu velmi slibné a dokonce vyšší než při použití vrtáků ze slinutých karbidů.
Svoje prozatímní zkušenosti s HPD a HPD-SUS bych mohl shrnout do několika bodů:
  • Produktivita (výkon) je srovnatelná s karbidovými vrtáky a mnohem (až 2,5x) vyšší než při použití HSS a HSS-Co vrtáků.
  • Cena je až o 60 % nižší než u tvrdokovových vrtáků při srovnatelné životnosti.
  • Vysoká odolnost proti zlomení, možnost práce na strojích nižší tuhosti, tyto vrtáky lze vřele doporučit majitelům starších strojů nebo při vrtání na soustruhu.
  • Snadné přebrušování v porovnání s karbidovými vrtáky.
  • Univerzální charakter použití na různé druhy materiálu.
  • Reklama
    Vydání #6
    Kód článku: 20605
    Datum: 12. 06. 2002
    Rubrika: Výroba / Obrábění
    Autor:
    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.

    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.

    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.

    Související články
    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.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    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.

    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.

    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.

    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.

    Technologie pro firmu s dobrou tradicí

    Společnost Jihlavan je tradičním výrobcem letecké i pozemní hydrauliky. Má vlastní vývoj leteckých hydraulických přístrojů. Navíc vyrábí pro významné evropské společnosti přístroje dle jejich dokumentace. S jeho výrobním ředitelem Liborem Babákem jsme si povídali zejména o technologiích a trendech a „vychytávkách“ v této oblasti výroby.

    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.

    Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

    Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

    Vysokorychlostní dokončování tvarových ploch

    Za účelem efektivního snižování procesních časů se výrobní podniky při hledání příslušného řešení často zaměřují na oblast hrubování. Velký potenciál pro zkracování výrobních časů a zajištění rychlejší výroby ovšem nabízí časově náročné dokončovací frézování. A právě na tuto kartu vsází WNT, specialista na třískové obrábění patřící do koncernu Ceratizit Group, při zavádění nového systému 3D Finish. Díky frézám tohoto systému lze při dokončovacím obrábění na 5osých strojích dosáhnout značné časové úspory a současně docílit lepší kvality obrobeného povrchu.

    Zero point - efektivní způsob upínání obrobků

    Soustava stroj–nástroj–obrobek předurčuje, jak přesné a kvalitní bude obrobení polotovaru obrobku. K významným, ale bezesporu velmi podceňovaným prvkům tohoto procesu patří také upínání obrobku. O trendech v upínání obrobků pomocí technologických palet pojednává tento příspěvek.

    Rychlovýměnný upínací systém

    Společnost v-tech v minulém roce představila modulární rychlovýměnný systém pro CNC obráběcí stroje. Slouží jako rozhraní mezi stolem CNC stroje a upínačem obrobku, který může být v podobě svěráku, univerzálního sklíčidla či přípravku.

    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