Témata
Reklama

Základní aspekty mazání

Při uvážení celkové účinnosti systému je možné dosáhnout vyšší produktivity a snížit náklady na životnost obráběcích strojů, vysvětluje společnost Klüber Lubrication.

Empirické studie ukazují, že 70 až 85 % očekávaných nákladů na životnost strojů je stanoveno již při jejich vývoji. Syntetická maziva významným způsobem přispívají ke snížení těchto nákladů, protože poskytují prodloužené intervaly mezi jednotlivými domazáváními a výměnou maziva. V některých případech lze pomocí nich realizovat i životnostní mazání. Myslí se tím, že se aplikuje mazivo, které vydrží na mazaném místě po celou dobu životnosti zařízení bez domazávání.. Maziva současně přispívají ke zvýšenému výkonu strojních zařízení. Následující článek se zaměřuje na základní aspekty mazání obráběcích strojů.

Veškeré náklady v průběhu životnosti stroje

Výrobci obráběcích strojů a jejich provozovatelé nevyžadují pouze vysokou spolehlivost produktů
a procesů, ale také jejich disponibilitu, a rovněž přikládají stále větší význam dynamické analýze celkových nákladů. Koncepty jako např. LCC (Life Cycle Costing) nebo TCO (Total Cost of Ownership) neuvažují pouze náklady na pořízení stroje, ale zahrnují i veškeré náklady, které se vyskytnou v průběhu očekávané životnosti příslušného stroje. Sem patří náklady na údržbu a servis, na náhradní díly, stlačený vzduch, na energie, maziva a nástroje, ale také případné následné náklady, které mohou vzniknout během provozování nebo likvidace strojních zařízení. Tyto ekonomické faktory jsou rovněž čím dál víc doprovázeny ekologickými požadavky zaměřujícími se na snížení potenciálních rizik pro životní prostředí na minimum. V neposlední řadě je také očekávána podpora a účinný servis prostřednictvím dobře vyškoleného personálu, a to jak přímo na místě, tak např. prostřednictvím údržby na dálku.

Reklama
Reklama
Reklama
Upínací zařízení

Vývojová fáze

Jak již bylo zmíněno výše, velká část celkových nákladů, které lze očekávat později, je dána již v průběhu vývoje příslušného strojního zařízení. V tomto kontextu se také maziva, jejichž důležitost bývá často podceňována, stala předmětem zájmu. Jak již bylo v mnoha případech prokázáno, speciální syntetická maziva umožňují prodloužit intervaly domazávání a intervaly pro výměnu maziva ve stroji. V některých případech je možné realizovat také životnostní mazání za současného zvyšujícího se výkonu výrobních zařízení.

Společnost Klüber Lubrication nabízí široké portfolio vysoce kvalitních speciálních maziv pro mazání obráběcích strojů. Aby bylo možné splnit výše uvedené přísné požadavky, jsou produkty společnosti Klüber Lubrication vyvíjeny v těsné spolupráci s prvovýrobci obráběcích strojů, vřeten a valivých ložisek, kteří tato maziva doporučují a sami je používají. V následujícím je proto zaměřeno na mazání vybraných oblastí obráběcích strojů, které hrají podstatnou roli v kritických provozních podmínkách - vřetena obráběcích strojů, upínací systémy a převodovky vrtacích a frézovacích hlav.

Vřetena obráběcích strojů

V praxi se kapacita řezání zvyšuje a čas nutný pro obrobení jednoho kusu se zkracuje. Toho je běžně docíleno pomocí vyšších provozních rychlostí hlavního vřetena obráběcího stroje, zatímco hloubka řezu
a podávání zůstávají stejné. Valivá ložiska používaná ve vysokorychlostních vřetenech by současně měla tlumit radiální a axiální zatížení a snášet vysoké rychlosti, přičemž by mělo vznikat malé tření i malé množství tepla. Nehledě na standardní kombinaci materiálů ocel/ocel jsou ve stále větší míře používána hybridní ložiska vyráběná z keramických součástí a oceli. Ložiska mohou být v zásadě mazána olejem nebo plastickým mazivem.

Upínací síla jako funkce upínacích cyklů při použití produktu Altemp Q NB 50. Maximální příčná rychlost sklíčidel v upínacím bloku KSP 160 společnosti Fritz Schunk byla 0,52 m.min-1. Mean test value Initial lubrication = Střední hodnota testu, první namazání Mean test value Relubrication = Střední hodnota testu, domazávání Clamping force KSP 160,6 bar = Upínací síla KSP 160,6 bar Lubricant: ALTEMP Q NB 50 = Mazivo: ALTEMP Q NB 50 Comparison: initial lubrication - relubrication = Porovnání: první namazání - domazávání Clamping force [N] = Upínací síla [N] Number of clamping cycles = Počet upínacích cyklů

Pokud je vyžadováno mazání olejem, lze použít mazání ponorem, kapkové mazání nebo mazání olejovou mlhou, ačkoliv žádná z těchto metod není nejnovější. V několika málo případech, kde je dnes používáno mazání olejem, je možné dosáhnout vyšších rychlostí použitím nástřiku oleje nebo mazání minimálními množstvími. V případě mazání minimálními množstvími je optimálních výsledků dosahováno při použití syntetického oleje viskozity ISO VG 68. Další metodou je bodové mazání, ale jeho hlavní nevýhodou jsou náklady na přívod stlačeného vzduchu.

V případě použití plastického maziva pro mazání vysokorychlostních valivých ložisek jsou používána plastická maziva s nízkou viskozitou syntetického oleje a vhodným zpevňovadlem. Hlavní výhodou mazání plastickými mazivy je zjednodušení konstrukce společně se spolehlivým provozem, což má za následek zvýšenou produktivitu a spolehlivost. Hlavním požadavkem kladeným na plastická maziva je účinná ochrana proti korozi kvůli dosažení delší životnosti konstrukčních dílů, dále dobrá adheze pro poskytnutí ochrany proti opotřebení a vysoká odolnost proti působení vody, chladicích a řezných emulzí. V tomto kontextu je nutné zmínit také dobrou distribuci plastického maziva v ložiskách. Optimalizovaná distribuce plastického maziva (záběh) může pomoci výrazně zvýšit výkonnost ložisek a jejich otáčkový faktor. Společnost Klüber Lubrication mimo jiné nabízí velké množství produktů pro mazání ložisek vřeten.

Upínací systémy

Hlavním cílem maziva používaného v upínacích systémech je udržovat specifické a opakované síly ve velkém počtu upínacích cyklů. Snížení upínací síly může mít za následek uvolnění nástroje nebo obrobku. Souhrnně lze uvést následující požadavky kladené na maziva používaná v obráběcích strojích: maziva by měla udržovat konstantní upínací síly ve všech typech sklíčidel, jako jsou univerzální sklíčidla, vačkově osazená sklíčidla a spirálová sklíčidla, současně by měla poskytovat ochranu před třecí korozí
v třecích a silových spojích. Měla by také poskytovat dobrou ochranu proti působení vody a agresivních médií, např. proti působení chladicích a řezných kapalin. Západosaská vysoká škola ve Zwickau ve Spolkové republice Německo testovala produkty společnosti Klüber Lubrication při mazání upínacích systémů. Jedním z těchto produktů byl Altemp Q NB 50, jehož křivka upínacích sil je uvedena na obrázku 2 jako funkce upínacích cyklů.

Pokračování příště.

Stefan Müller

Zdeněk Kolář

Ing. Drahomíra Wachtlová, Ph.D.

Drahomira.Wachtlova@cz.klueber.com

Klüber Lubrication 

On-line verzi časopisu MM Průmyslové spektrum si můžete nově zakoupit v digitální trafice PUBLERO

Reklama
Vydání #7,8
Kód článku: 110735
Datum: 28. 06. 2011
Rubrika: Trendy / Průmyslové kapaliny
Autor:
Firmy
Související články
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.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Pořádná špona je dnes věda

S obráběním, vrtáním pomocí nástroje začali pravděpodobně jako první už staří Egypťané cca 4 000 let před naším letopočtem, přičemž využívali tětivu luku – základ smyčcového soustruhu. Potom přišel středověk, dále Leonardo da Vinci a návrh prvního soustruhu… Technologie třískového obrábění ale v porovnání s dnešní dynamikou vývoje postupovala jen pomalu.

Související články
Přidaná hodnota v technologii obrábění

V tomto příspěvku bych se rád vrátil ke své návštěvě japonské firmy Kyocera. V jednom z mých minulých textů (viz www.mmspektrum.com/170111) jsem představil unikátní systém řízení pomocí takzvaných améb, který vyvinul zakladatel firmy Kyocera Dr. Kazuo Inamori. Díky tomuto systému a japonské píli a umu se firma dostala na světovou špičku v řadě oborů. Na základě osobních zkušeností pak mohu prohlásit, že to platí také pro divizi řezných nástrojů. Například rychloposuvové frézy Kyocera vysoce překračují produktivitu, která je u nás i v Evropě standardní.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Novinky značky IMAO pro upínání obrobků

V dnešní době je velká poptávka po efektivní produkci různorodých výrobků v malém objemu a klíčem k vyšší produktivitě je použití přípravků, které lze flexibilně přizpůsobit mnoha různým obrobkům. Upínací prvky ONE-TOUCH se vyrábějí v mnoha různých provedeních, snadno z nich lze vybrat prvky vhodné pro upnutí požadované součásti. Upnutí a odepnutí součásti je jednoduché, bez použití dalšího nářadí a rychlé, zkracuje se čas potřebný pro manipulaci s obrobkem a tím i celkové náklady na výrobu.

MKU_Maziva pro obrábění ozubených kol

Ještě před několika lety se musela k dosažení optimálního obrobení ozubených kol použít velká paleta různých obráběcích kapalin, situaci navíc komplikovaly různorodé povrchy a tepelné zatížení. Dnes je situace přehlednější. Vhodným výběrem pokročilých obráběcích kapalin lze výrobu ozubených kol významně zefektivnit.

Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Efektivní likvidace obráběcích kapalin

Obráběcí emulze jsou klíčovým prvkem celé řady obráběcích procesů. Emulze zajišťují chlazení, odvod vznikajících třísek, dočasně pasivují obrobky v průběhu operací a mají spoustu dalších funkcí. Na konci životnosti emulze je nutné zajistit jejich likvidaci. Vyčerpané emulze jsou klasifikovány jako nebezpečný kapalný odpad, takže je nelze jednoduše vylít do kanalizace. Článek pojednává o možnostech likvidace obráběcích kapalin.

Automatizace výroby s minimálními personálními nároky

Ať už s možností frézování, nebo soustružení, 4osého, nebo 5osého obrábění, s výměnou palety, či bez ní, s kruhovým zásobníkem palet, věžovými upínacími přípravky pro vícenásobné upínání obrobků, automatizací a progresivním ovládacím panelem, univerzální 5osá obráběcí centra lze flexibilně přizpůsobit a rozšířit pro každou aplikaci.

Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

Obrábění těžkoobrobitelných materiálů

Stále rostoucí požadavky výrobců proudových motorů vyžadují kontinuální vývoj žárupevných materiálů. Klasické metody obrábění jsou zde na hranici svých možností, efektivní alternativou je elektroerozivní řezání drátovou elektrodou.

Aditivní výroba unikátních řezných nástrojů

Aditivní technologie jsou jedním z nosných pilířů Průmyslu 4.0. Od roku 2014, kdy v ČR 3D tisk kovů odstartoval „ve velkém“, byla o této problematice napsána celá řada publikací, díky nimž je tato technologie považována za poměrně známou. Jedním z průkopníků 3D tisku v ČR je firma Innomia, která přinášela informace o technologii DMLS do povědomí českého průmyslu již několik let před tímto zmiňovaných boomem.

Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

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