Témata
Reklama

Zásadní pokrok ve vyvrtávání válců motorů

Vyvrtávání válců je v automobilovém průmyslu všeobecně považováno za jednu z nejdůležitějších obráběcích úloh. Tradiční způsob výroby válců bloku motoru zahrnoval celou řadu hrubovacích, polodokončovacích a dokončovacích operací. Díky využití nejnovějších technologií obráběcích nástrojů však lze nyní hrubovací a polodokončovací nástroje zkombinovat do jediného řešení, kterým je vyvrtávací tyč určená pro obrábění na jediný průchod, což umožňuje úsporu drahocenného času cyklu bez jakýchkoli kompromisů z hlediska kvality. Dokonce i nepatrná úspora délky času cyklu může při výrobě válců znamenat významné snížení nákladů, protože objem výroby je velmi vysoký, takže dojde-li k zásadnímu pokroku z hlediska tohoto celkového objemu, lze s jistotou tvrdit, že u této kritické obráběcí operace bylo dosaženo skokové změny.

Většina obroben automobilových výrobních závodů považuje vyvrtávání válců za nejpodstatnější ope-raci. Je příznačné, že volba technologie obráběcího nástroje má určující vliv na kvalitu součástí, které každý den opouštějí konec výrobní linky. Vyvrtávání válců je bezesporu vysokorychlostní aplikace, kte-rá vyžaduje dodržení výjimečně přísných tolerancí, a jakákoli chyba je nepřípustná. Například překro-čení dovolené úchylky centrální díry může mít za následek snížení výkonu motoru a ztrátu jeho přede-psané účinnosti, jakož i zvýšení hladiny emisí. Kvalita posledního válce, který byl za směnu vyroben, musí být stejná jako prvního.

Při vyvrtávání válců bloků motorů je kvalita pouze jedním z celé řady nezbytných podmínek. Dalšími faktory, které musejí být v rovnováze s náklady na obrobenou součást, jsou bezpečnost a spolehlivost výrobního procesu.

Reklama
Reklama
Reklama

Vývoj řezných nástrojů

Obecně platí, že zatímco principy vyvrtávání se v posledních letech příliš nezměnily, řezné nástroje se vyvíjely tak, aby držely krok s vývojem obráběcích strojů, jakož i s požadavky zákazníků, kteří si auto-mobily kupují. Příkladem toho, jak se řezné nástroje změnily, je i to, že až doposud upravovala obsluha stroje polohu břitové destičky ručně, což je časově náročný proces a často vyžaduje speciální zařízení. Jakékoli chyby mohou ohrozit klíčové ukazatele výkonnosti (KPI), jako jsou stabilita obráběcího proce-su, kvalita obrobených součástí (drsnost povrchu, kruhovitost a válcovitost), čas na seřízení a doba v řezu.

Většina obroben automobilových výrobních závodů považuje vyvrtávání válců za nejpodstat-nější operaci, která vyžaduje dodržení výjimečně přísných tolerancí, a jakákoli chyba je nepřípustná.

Na trh právě přichází nové řešení, které všechny tyto skutečnosti zohledňuje, čímž umožnilo, aby se vyvrtávání válců bloků motorů a jejich vložek posunulo o další krok kupředu. Nástroj B685 z nabídky společnosti Sandvik Coromant byl navržen tak, aby umožnil sloučení hrubování a polodokončování vnitřního průměru válce do jediné operace prováděné vyvrtávací tyčí (zdvojený nástroj) na jediný prů-chod. Důležité je, že díky integrované technologii Silent Tools je vyvrtávací tyč s vyměnitelnými břito-vými destičkami schopna dosahovat vynikající kruhovitosti, válcovitosti a drsnosti povrchu, což umož-ňuje bezproblémový průběh následné dokončovací operace.

Vyvrtávání válců bloků motorů z hliníkové slitiny

Dobrý příklad úrovně výkonnosti, které lze dosáhnout, nabízí nedávno prováděná případová studie. Zkouška zahrnovala vyvrtávání válců bloku motoru vyrobeného z hliníkové slitiny (s 12% obsahem křemíku) s vložkami z šedé litiny (94-104 HB). Hrubovací a polodokončovací operace byly prováděny s pomocí nástroje B685 na jediný průchod, přičemž hodnoty řezných parametrů byly následující: otáčky vřetena 1 600 min-1; řezná rychlost 350 m.min-1; rychlost posuvu 466 mm.min-1; rychlost posuvu na zub 0,3 mm a hloubka řezu 0,18 mm. Výsledná kruhovitost byla 0,01 mm, válcovitost 0,014 mm, střední výška nerovnosti profilu Ra 0,9 a maximální Rz 9,2. Pro některé aplikace při vyvrtávání válců může být doporučená řezná rychlost až 600 m.min-1.

Schopnost provést hrubování a polodokončování v jediné operaci samozřejmě také přináší značnou úsporu času cyklu, nehledě na snížení počtu potřebných nástrojů a strojů.

Vedle nově uvedeného nástroje B685 představila společnost Sandvik Coromant také nástroj B687 pro dokončovací operace. Pokud jde o vyvrtávání válců, je dokončování zpravidla nejnáročnější a nejkritič-tější operací. V této fázi již součást v průběhu předchozích obráběcích operací získala značný objem přidané hodnoty. V důsledku toho jakékoli selhání v průběhu dokončování může mít za následek zne-hodnocení velmi drahé součásti, což má negativní dopady na výslednou ziskovost.

Dokončovací operace při obrábění vnitřních válcových ploch

Vyvrtávací nástroj B687, který byl speciálně vyvinut pro dokončovací operace při obrábění vnitřních válcových ploch vložek a bloků motorů z šedé litiny, využívá speciální kazety a CBN břitové destičky, jednotku pro korekci rozměrů a patentovanou regulaci otáček.

Systém korekce rozměrů zabudovaný v nástroji umožňuje skutečné zrychlení dokončovacího obrábění vnitřních válcových ploch, protože usnadňuje seřízení, aniž by bylo nutné použití jakékoli speciálního zařízení. V porovnání s ostatními řešeními, u nichž musí obsluha vyjmout nástroj ze stroje, ochladit ho, seřídit průměr nástroje a zahájit obrábění nové díry, je díky této funkci práce s touto vyvrtávací tyčí mnohem jednodušší.

Nástroj B685 z nabídky společnosti Sandvik Coromant byl navržen tak, aby umožnil sloučení hrubování a polodokončování vnitřního průměru válce do jediné operace prováděné vyvrtávací tyčí (zdvojený nástroj) na jediný průchod.

U tak přesné operace, jakou vyvrtávání válců je, je regulace otáček naprosto nezbytná a díky patento-vané pokrokové novince společnosti Sandvik Coromant již není nutné zastavení vřetena při jeho vy-souvání z vývrtu. Tato funkce navíc zaručuje, že na obrobené ploše nezůstanou žádné stopy po vysou-vání vyvrtávací tyče z válce.

Případová studie pro dokončování vložek válců z šedé litiny

Pokud jde o doporučené hodnoty řezných parametrů, podívejme se na dokončování vložek válců vy-robených z šedé litiny (94-104 HB). Případové studie prováděné ve spolupráci se zákazníky ukazují, že běžné hodnoty mohou být následující: otáčky vřetena 1 500 min-1; řezná rychlost 350 m.min-1; rychlost posuvu 579 mm.min-1; rychlost posuvu na zub 0,125 mm a hloubka řezu 0,17 mm. Na místě je rovněž zmínit, že vyvrtávací tyč B687 vykazuje stabilní výkonnost také při obrábění za sucha s využitím více než dvou břitových destiček.

Vyvrtávací nástroj B687, který byl speciálně vyvinut pro dokončovací operace při obrábění vnitřních válcových ploch vložek a bloků motorů z šedé litiny, využívá speciální kazety a CBN břitové destičky, jednotku pro korekci rozměrů a patentovanou regulaci otáček.

Společnost Sandvik Coromant také samozřejmě nabízí optimalizované nástroje pro samostatně prová-děné hrubovací a polodokončovací operace. Například nástroj B681 byl navržen speciálně pro hrubo-vání vnitřních průměrů válců. Také tento nástroj je vybaven integrovanou tlumicí technologií Silent Tools, díky níž je schopen dosahovat vynikající kruhovitosti, válcovitosti a drsnosti povrchu, což umož-ňuje bezproblémový průběh následných operací. Tato vyvrtávací tyč je vhodná jak pro obrábění bloků motorů z šedé litiny, tak i bloků vyrobených z hliníkových slitin s integrovanými vložkami nebo vlože-nými válci z šedé litiny. Podobnou úroveň výkonnosti a kvality nabízí také osvědčený nástroj B683 pro polodokončovací vyvrtávání válců.

V případě náročných aplikací, jakými je i vyvrtávání válců, existuje celá řada podmínek, které musejí být nutně splněny, aby bylo možné dosáhnout úspěšného výsledku. Nejnovější inovace v této oblasti byly vyvinuty tak, aby výrobcům automobilových systémů (OEM) a jejich partnerům napříč jejich dodavatelskými řetězci umožňovaly dosažení pozoruhodných výsledků.

Přínos pro výrobce automobilových systémů

V případě náročných aplikací, jakými je i vyvrtávání válců, existuje celá řada podmínek, které musejí být nutně splněny, aby bylo možné dosáhnout úspěšného výsledku. Nejnovější inovace v této oblasti byly vyvinuty tak, aby výrobcům automobilových systémů (OEM) a jejich partnerům napříč jejich do-davatelskými řetězci umožňovaly dosažení pozoruhodných výsledků. Jejich schopnost sloučit hrubo-vání a polodokončování do jediné operace prováděné jedním nástrojem na jeden průchod je nepo-chybně předurčuje k tomu, přinést značný užitek všem, kteří jsou připraveni investovat do této pře-vratné pokrokové technologie.

Sandvik Coromant

nevena.rasic@publitek.com

www.sandvik.coromant.com/uk

Reklama
Vydání #9
Kód článku: 190916
Datum: 11. 09. 2019
Rubrika: Trendy / EMO/MSV 2019
Autor:
Firmy
Související články
Chceme svítit

Povědomí o bývalém vojenském prostoru Stříbro v západní části naší republiky přinášejí buď vzpomínky osobního rázu, nebo přicházejí skrze narukované, kteří zde společně, převážně s romskými spoluobčany z tehdejšího východu Československa, v tankových praporech chránili naši republiku proti vpádu západních imperialistů. Doba se naštěstí změnila. Nyní je to rozvíjející se region jak díky blízkosti k Německu a hlavní dálniční tepně, tak i zásluhou generace techniků, kteří se zde kolem plzeňské Škody zrodili a po jejím rozpadu a rozmělnění se vydali na cestu soukromého podnikání ve strojírenském oboru. Do jedné z takových firem, nacházející se v Kladrubech u Stříbra, jsem se vypravil. Důvodem byla ukázka vzniku a růstu dalšího partnerství s dodavatelem technologií obrábění, společností Mazak.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Dny obráběcích strojů, nástrojů, robotů a softwaru

Dny otevřených dveří firmy Grumant se staly tradicí, letos proběhl již 6. ročník. Návštěvníkům byly k dispozici novinky od předních světových výrobců nástrojů a obráběcích strojů. Zajímavá byla také prezentace průmyslového robotu. Zájem zákazníků potvrzuje návštěvnost, která pravidelně stoupá s každým dalším ročníkem, a letos byl zaznamenán její rekordní nárůst.

Související články
Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Formárenský veletrh se blíží

Již třetí ročník formárenského veletrhu Moulding Expo v druhé polovině května bude hostit výrobce forem a nástrojů a dodavatelé potřebných technologií ve Stuttgartu. Pořadatelé sezvali novinářskou obec do slovinské Lublaně, kde prozradili několik detailu o blížícím se veletrhu. Součástí tiskové konference byla také návštěva místních nástrojáren a výzkumného centra pro formárenství.

Nebojte se výzev!

Tuto větu mi na konec rozhovoru řekl Ing. Radomír Zbožínek, člen představenstva Tajmac-ZPS, který se stále podílí na dění v mateřské firmě. Slovo "mateřská" pro pana Zbožínka platí dvojnásob, do firmy totiž nastoupil 1. listopadu 1972, takže zde "kroutí" již svou 46. sezonu. Tak akorát na to, aby jeho slova mohla posloužit i dalším lidem.

Nástrojáři sobě

V letošním roce slaví Svaz nástrojáren ČR své 20leté výročí. Při této příležitosti jsme požádali jejího předsedu představenstva doc. Ing. Václava Kličku, CSc., Ph.D., o rozhovor.

Perspektivy čínského draka

Již několik let vám pravidelně v tomto čase přinášíme reportáže ze dvou klíčových strojírenských veletrhů celého asijského kontinentu, které jsou určitým barometrem srovnání postupného vývoje čínských výrobců obráběcích strojů a komponent, ale i pohledem na zvolené marketingové strategie nadnárodních společností při jejich penetraci na zdejší čínský trh – největší a nejprogresivněji rostoucí na světě. V lichých letech se v Pekingu v dubnu koná veletrh CIMT (China International Machine Tool Show), v sudých přibližně ve shodné době pak v Šanghaji veletrh CCMT (China CNC Machine Tool Fair). Aktuální postřehy z každého dne veletrhu jsme přinášeli prostřednictvím redakčního portálu mmspekturm.com a sociální sítě facebook, s tradičním komplexnějším pohledem na veletrh a čínský komoditní trh jako takový přicházíme nyní.

Transparentní továrna usnadňuje přístup k datům z výroby

Před pěti lety prošel vrchlabský závod Škoda Auto kompletní proměnou z výroby automobilů na výrobu high-tech automatické dvouspojkové převodovky DSG. Samozřejmě musel být vymyšlen zcela nový layout všech jednotlivých výrobních úseků, důkladně byl navržen tok materiálu až do posledního centimetru a myšleno bylo již od počátku také na přicházející digitalizaci a éru Průmyslu 4.0. Postupné zavádění prvků moderní výroby později pomohlo k vyšší efektivitě. Dnes se namísto původního 1 000 převodovek denně vyrábí více než dvojnásobek.

Obráběcí stroje pro produkční výrobu

Po sérii článků v minulém vydání se v posledním poohlédnutí po letošním hannoverském veletrhu EMO věnujeme důležité oblasti, a to jednoúčelovým strojům. I v letošním ročníku byla část expozic věnována této komoditě pro produkční výrobu a my se podíváme, co trh zákazníkům nabídl. Proč? Menším dílem proto, že se jim dlouhá léta autor (nejen) profesně věnuje, dílem podstatným proto, že jsou na nich „bytostně“ závislé veškeré obory nejen strojírenské či technické, ale i stavebnictví, telekomunikace, zdravotnictví a další.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

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.

CIMT je v Číně, Čína je na CIMTu

Při letošním ročníku došlo na CIMT k významné změně. Evropští i američtí vystavovatelé byli přemístěni z hal tzv. západních do východních. Proč, to se mi nepodařilo zjistit. V reportáži před čtyřmi lety jsem umístění evropských a asijských firem popisoval s notnou nadsázkou, a tak si tuto změnu vysvětluji po svém – vystavovatelé si přečetli mé zpravodajství z výstaviště?. Také platí, že není pavilon jako pavilon. Standardy úklidu v halách, stravovacích prostorech, na toaletách byly v pavilonech, kde byla německá a švýcarská expozice, bližší evropským zemím než asijským. A o tom je jedna z čínských mentalit – jaké standardy mají být, ty jim musejí být ukázány, resp. nadiktovány či nařízeny.

The Nexx generation

Když potřebujete rychle vyrobit funkční prototypy produktů, CNC obráběcí stroje jsou, navzdory rychlému rozvoji a rozšiřování technologie 3D tisku, stále tím nejlepším řešením. Portugalský výrobce přileb Nexx se na trhu poohlížel po vhodném stroji k rychlému prototypování. Dnes tak může experimentovat s více designovými nápady, vyrábět plně funkční prototypy a uvádět nové výrobky na trh rychleji než kdy dříve.

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