Témata
Reklama

Zvyšování spolehlivosti součástí superfinišováním

Mikroobrábění superfinišováním umožňuje dosáhnout optimální kvality povrchu, přesnějších rozměrů a vyšší funkčnosti výrobku.

Povrch technicky vyráběných konstrukčních dílů se obráběním - nezávisle na zvoleném způsobu - více či méně pozitivně nebo negativně změní. Obrobky s geometricky dokonalým povrchem se téměř nedají zhotovit obvyklými obráběcími postupy - lapováním, broušením, jemným soustružením, frézováním nebo leštěním. Toho lze dosáhnout pouze se značnými výdaji. Pozorujeme-li povrch lapovaných, jemně soustružených, broušených nebo leštěných obrobků pod 2000násobným zvětšením, zjistíme, že se tyto obrobky stále ještě podobají alpské krajině s údolími různých šířek a hloubek. Kvalitnějšího povrchu však lze dosáhnout pomocí superfinišování. Díky cílenému řízení nástroje je možné povrch jemně broušených nebo jemně obráběných polotovarů dále zlepšit, a to bez jeho poškození.
Reklama
Reklama
Reklama

Odchylky tvaru

Metalurgický výzkum okrajových pásem rozdílně opracovaných obrobků s různými jemnými obráběcími postupy ukazuje rozdíly ve struktuře povrchu (viz obr. 2). Je prokázáno, že odchylky povrchu od geometricky ideálního tvaru, např. strojní součásti, mohou mít rozhodující vliv na pozdější funkčnost. Za zmínku stojí různé chování při opotřebení, vlastnosti při tření a kluzu, mazivost, akustické chování, těsnicí schopnosti, únavová pevnost, vlastnosti lícování, náchylnost ke korozi atd.
Podstatným faktorem také je, že zvláště při úzce tolerovaném lícování je 50 % tolerančního pole "spotřebováno" jen na odchylky tvaru popř. profilu (kruhovitost, příčný tvar, povrch), pokud se tyto neomezí zvláštními opatřeními. Při zvyšujících se technických nárocích, např. na stroje nebo části strojů, nestačí omezit se pouze na samotné dodržení rozměrových tolerancí, aniž bychom nechali bez povšimnutí kvalitu povrchu. Vedle rozměrových odchylek, tedy odchylek od stanovených jmenovitých rozměrů, musí být také zohledněny následující odchylky (viz obr. 3):
• drsnost;• vlnitost;• odchylky tvaru a polohy.

Abbottova křivka

Odchylky tvaru a polohy se označují jako hrubé odchylky. Vlnitost a drsnost jsou jemné odchylky tvaru. Protože funkčnost konstrukčního dílu určují rozdílné druhy odchylek, tedy odchylka tvaru, vlnitost a drsnost, byly definovány a normovány hodnoty povrchu, které dovolují charakterizovat odchylky tvaru odděleně od sebe.
Velmi důležitým parametrem pro funkční chování konstrukčního dílu je tzv. materiálová poměrná křivka profilu povrchu tpi, známá také jako Bearing-Ratio nebo Abbottova křivka (viz obrázek 4). Abbottova křivka má vypovídající schopnost o struktuře profilu povrchu. Z průběhu křivky lze vyhodnotit očekávané funkce chování, např. opotřebení ložné plochy, záběh hnací hřídele atd. Klesá-li křivka pozvolna, jedná se o plný profil s nepatrným objemem prohlubní, a tedy o povrch s velmi dobrými vlastnostmi proti opotřebení (modrá křivka na obr. 4). Strmě klesající křivka naproti tomu poukazuje na silné pukliny v povrchu a tím na nepříznivé vlastnosti opotřebení (červená křivka).

Vliv superfinišování na kvalitu povrchu

Drsnost určuje také struktura profilu povrchu. Je-li to možné, usilujeme proto u vysoce namáhaných ploch o rovný profil povrchu. U mazných a kluzných ploch však přesto musí zbývat ještě určitý volný prostor pro materiál, který zabraňuje stékání oleje. Díky superfinišování je proto možné spolehlivě odstranit poškozené, popř. vstupním obráběním změněné materiálové struktury a jejich funkční vlastnosti vzhledem k změněné povrchové vrstvě základního materiálu bez toho, aniž by byly takové vrstvy znovu vytvořeny. Mikroobrábění superfinišováním tak představuje možnost dosáhnout optimální kvality materiálu i na povrchu výrobku, důležitého z hlediska funkčních vlastností při vzájemném působení s dalšími součástmi.
Zvýšení meze únavy vysoce dynamicky zatěžovaných výrobních součástí superfinišováním je dáno odstraněním měkkého brusného povlaku a vnějších povrchových trhlinek, které se mohou projevovat jako účinky vrubu vycházející z profilu povrchu, od mikrodrážek, nebo jako povrchové tahové napětí.

Superfinišování kamenem a pásem po tvrdém soustružení

Superfinišování jako nejjemnější obrábění doznalo díky své mimořádně velké hospodárnosti velkého rozsahu využití.
V případě použití kombinovaného superfinišování kamenem a pásem dosahují obrobky po tvrdém soustružení již odpovídající konečné kvality (viz obr. 5).
Použitím této metody je možné eliminovat broušení. Odběry materiálu více než 0,01 mm v jednom obráběcím čase za méně než 20 s dnes představují hospodárnou alternativu k jemnému broušení a následnému leštění.

Superfinišování vačkových a klikových hřídelí

Zákazníci si všeobecně přejí motory s vyšší životností, minimem potřebných servisních služeb a minimálně zatěžující životní prostředí. Speciálně u vačkových a klikových hřídelí není dnes možné v hromadné výrobě dosáhnout potřebných požadavků na jakost a kvalitu povrchu pouze samotným broušením. Firma Supfina Grieshaber GmbH & Co. vyrábí velký počet superfinišovacích strojů pro obrábění pásem a kamenem, které jsou vhodné pro obrábění veškerých vačkových a klikových hřídelí při malé, střední nebo sériové výrobě.

Superfinišování na těsnicích a kluzných plochách

Při výrobě kluzných a těsnicích ploch oscilujícím superfinišovacím kamenem, pásem nebo rotujícím superfinišovacím talířovým kotoučem je možné docílit jakosti povrchu s rovinností a drsností v mikrometrech. Superfinišování umožní např. u vysokotlakých dieselových motorů dosáhnout tlaku až 2000 barů, snížení emisí a úrovně hlučnosti. Přesné lícování, funkční povrch a geometrie tak snižují znečištění životního prostředí spalovacími motory. Těsnicí plochy obráběné superfinišováním vykazují z hlediska těsnosti stabilitu parametrů a v určitém rozmezí udržují vliv nepředvídatelného mechanického, hydraulického a tepelného zatížení bez větších následků.

Superfinišování částí převodovek

Superfinišováním uložení ložisek (axiálních i radiálních) nebo synchronizačních kuželů mohou být sníženy hluk a ztráty třením až o polovinu. Superfinišováním uložení válečkových ložisek u vnitřních hřídelí se podstatně zlepšuje schopnost řazení ve studeném stavu. Kromě toho se díky superfinišovaným součástem zvyšuje celková účinnost převodovky. Hřídele převodovek se opracovávají podle provedené přípravy před obráběním buď mezi hroty nebo bezhrotým způsobem (viz obr. 8).
Výrobky opracované na strojích Supfina jsou výkonnější, ekologičtější, méně hlučné a energeticky šetrnější. Firmu Supfina zastupuje firma SK Technik, spol. s r. o.
Reklama
Vydání #11
Kód článku: 21143
Datum: 13. 11. 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.

Brousicí centrum pro hospodárnou výrobu

Brousicí centrum UW II F od firmy Saacke v mnoha detailech předčí očekávání svých zákazníků. Z hlediska výkonnosti, velikosti a hmotnosti se řadí mezi již zavedené typy brusek UW I F a UW I D a vytváří tak ideální podmínky pro maximální přidanou hodnotu.

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.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Automatizovaná upínací technika

Optimalizované technologie a procesy zajišťují ve výrobních firmách stále větší produktivitu. To platí i pro centrické svěráky, které se používají například pro stacionární upínání kulatých a čtvercových obrobků na nejrůznějších obráběcích strojích.

Inovace ve srážení hran velkých ozubených kol

Chamfer Contour Milling skýtá výrobcům velkých ozubených kol pro nákladní automobily flexibilní a hospodárný proces pro jejich stále důležitější operace zkosení hran / odstraňování otřepů.

Univerzální brusky pro broušení na kulato

Úzké tolerance a obtížně obrobitelné materiály - pro hospodárnou výrobu velmi přesných válcových obrobků vertikálním, vnějším a vnitřním broušením na kulato je zapotřebí pokroková strojní technologie. Společnost Okamoto nabízí široké portfolio řešení, která vyhovují všem požadavkům průmyslové výroby. Příkladem jsou univerzální CNC brusky IGM4VSP a UGM5V, které při broušení na kulato dosahují přesností v řádu mikrometrů.

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.

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.

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.

Chytré měření upínací síly

Společnost Kelch uvede ve 3. čtvrtletí 2018 na trh novou generaci přístroje Safecontrol 4.0. Osvědčený systém měření upínací síly ve vřetenu obráběcího stroje je kompletně přepracován a poskytuje nyní uživatelům prostřednictvím vlastní aplikace maximální flexibilitu. Další výhodou je vysoká spolehlivost a v neposlední řadě moderní ergonomický design a jednoduché ovládání.

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.

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.

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