Témata
Reklama

Převratná změna v soustružení

„Za genialitou je 1 % inspirace a 99 % potu“. Ať už je ale autorem těchto slov kdokoli, většina vynálezců by patrně souhlasila. Mezi nimi i Per-Anders Stjernstedt, hlavní inženýr ve společnosti Sandvik Coromant, která se specializuje na obrábění kovů, který velmi dobře ví, že inovace vyžadují spoustu práce a značné nasazení. Podívejme se spolu s ním na hlavní principy nové pokrokové metody soustružení, kterou vyvinula společnost Sandvik Coromant.

U všech významných vynálezů, tento nevyjímaje, stála na počátku potřeba vyřešit nějaký problém. Jak může nástrojové vybavení pomoci zkrátit čekací doby, eliminovat prostoje a urychlit výrobu? Podle zprávy Skutečná cena prostojů v roce 2022 vydané softwarovou společností Senseye, neplánované odstávky dnes stojí výrobce nejméně o 50 % více než v období 2019–2020. Stejná zpráva konstatuje, že v roce 2023 ztratí firmy umístěné v žebříčku Fortune Global 500 v důsledku neplánovaných prostojů téměř 1,5 bilionu USD, což odpovídá 11 % jejich příjmů.

Pokud výrobci chtějí omezit časové ztráty při výměnách nástrojů, zvýšit stabilitu obráběcího procesu a zlepšit průběh opotřebení nástrojů, je zapotřebí obrábět více tvarových prvků stejným nástrojem. A právě to je raison d’être, tedy cílem soustružení v ose Y.

Princip metody PrimeTurning spočívá v tom, že nástroj vstupuje do obrobku u sklíčidla a odebírá materiál během svého pohybu směrem ke konci obráběné součásti. (Zdroj: Sandvik Coromant)

Obrábění ve všech směrech

Nejprve je třeba uvážit velikost úhlu nastavení. Aby soustružnické operace probíhaly bez komplikací, je velmi důležité zvolit správný úhel mezi ostřím a směrem posuvu, jelikož ten ovlivňuje utváření třísek, směr působení řezných sil a délku ostří v řezu. Je-li úhel větší, než je zapotřebí, klesá odolnost břitu. Naopak, je-li příliš malý, může při vysokých rychlostech posuvu docházet k drhnutí nástroje o obrobek, což může vést až k jeho lomu.

Společnost Sandvik Coromant vyvinula v roce 2017 metodu PrimeTurning, což je způsob soustružení, který umožňuje obrábění ve všech směrech a tím vyšší flexibilitu obráběcího procesu. Princip metody PrimeTurning spočívá v tom, že nástroj vstupuje do obrobku u sklíčidla a odebírá materiál během svého pohybu směrem ke konci obráběné součásti. Díky tomu lze použít malý úhel nastavení, větší úhel hlavního ostří (doplňkový) a vyšší hodnoty řezných parametrů při obrábění.

Už samotná metoda PrimeTurning představuje inovativní počin v oblasti soustružení. Vedle zvýšení produktivity díky lepší kontrole utváření třísek chtěl však vývojový tým také pomoci výrobcům s obráběním složitějších a netradičních tvarů. Metoda PrimeTurning™ se tak stala jedním ze základních stavebních kamenů při vývoji soustružení v ose Y.

Reklama
Reklama
Reklama

Jak využít osu Y

Jak již název napovídá, nová metoda využívá osu Y, přičemž v průběhu obrábění jsou využívány všechny tři osy současně. Během obrábění se břitová destička nachází v rovině Y-Z, poloha osy frézovacího vřetena se v průběhu soustružení interpoluje a nástroj se otáčí kolem své osy. Tímto způsobem lze jediným nástrojem obrábět i složité tvary.

Soustružení v ose Y nabízí řadu výhod. Možnost obrábění více tvarových prvků s využitím jediného nástroje přináší zkrácení času cyklu. Není nutné provádět výměny nástrojů, čímž se minimalizuje riziko vzniku přechodových stupňů, tedy nespojitého napojení sousedních obrobených ploch. Hlavní složka řezné síly směřuje do vřetena stroje, což přináší zlepšení stability a snížení rizika vzniku vibrací. Aby se zlepšila jakost obrobeného povrchu, mají hladicí břitové destičky hladicí břit v místě, kde se rovná linie ostří setkává s poloměrem zaoblení rohu.

Využití této metody zajistí, že tloušťka třísky zůstává konstantní, ať už se při soustružení využívá konstantní hloubka řezu, nebo se pro dosažení konečného tvaru obrobku využívá konturování. Jelikož šířka třísek se nemění, výrazně klesá riziko jejich hromadění a zasekávání. To přispívá k vyšší spolehlivosti obráběcího procesu a výrobci tudíž mají větší jistotu, že při soustružení nemůže dojít k nehodě, a mohou tak nechat stroje pracovat bez dozoru.

Po dlouhém interním testování jsme díky soustružení v ose Y dosáhli ve společnosti Sandvik Coromant zkrácení času cyklu o 51 % ve srovnání s běžnými metodami. (Zdroj: Sandvik Coromant)

Deset let inovací

Již více než deset let působí Per-Anders Stjernstedt ve společnosti Sandvik Coromant jako hlavní inženýr ve švédském Gävle. Během té doby se zapojil do vývoje několika technických inovací. Jedním z jeho doposud největších úspěchů je soustružení v ose Y.

„V uplynulých pěti letech jsem vytvořil pět globálně uznaných patentů a jen za poslední rok jsem k nim přidal dvanáct zaregistrovaných inovací. Ale opravdovým vrcholem mé kariéry zatím je soustružení v ose Y,“ říká. „Vždycky jsem byl tak trochu vynálezce. V mládí jsem v tatínkově garáži dělal nejrůznější neplechy a pouštěl jsem se do spousty divokých pokusů. Vyráběl jsem surfovací prkna nebo rámy motocyklů, a když jsem se jel potápět a chtěl jsem si půjčit rodinnou kameru, abych si mohl natáčet své expedice, sám jsem si na ni zhotovil podvodní pouzdro. Tvůrčí duch mi nikdy nechyběl, žádný z mých technických úspěchů se však nezrodil přes noc. Pokud jde o soustružení v ose Y, náš tým měl za sebou celých šest let výzkumu a vývoje, když jsme dosáhli průlomového okamžiku.“

Od nápadu k cíli

„Vývoj soustružení v ose Y, to byla srdeční záležitost. Když se tým dal dohromady, dostali jsme nápad, o jakém ještě nikdo nikdy neslyšel. Chvíli trvalo, než jsme dokázali, že se naše představy se dají realizovat, ale po dlouhém interním testování jsme díky soustružení v ose Y dosáhli zkrácení času cyklu o 51 % ve srovnání s běžnými metodami,“ vysvětluje Stjernstedt.

Jako doplněk k soustružení v ose Y společnost Sandvik Coromant rovněž vyvinula novou variantu nástrojů CoroTurn Prime vhodnou pro obrábění hřídelů, přírub a dalších typů součástí s podsoustuženými plochami a oddělovacími zápichy. Další novinkou je zdvojený nástroj CoroPlex YT, který je ideální pro zvýšení produktivity obrábění při práci s úhlem nastavení v rozmezí 60 až 90°.

Když se Stjernstedt ohlíží za svou dosavadní kariérou, říká: Když máte skvělý nápad, mám pro vás jedinou radu – prostě začněte. Narazíte-li na problém, který nemá řešení, už jste na poloviční cestě k úspěchu. Mám štěstí – ve společnosti Sandvik Coromant mám dostatek svobody k experimentům a tím pádem se mohu při práci stále něco učit. Práce inženýra nevyžaduje jen technické znalosti nutné k vývoji nových produktů. Potřebujete i kreativní myšlení, schopnost řešit problémy a odvahu zpochybnit status quo.“

__________________________________________________________________________________________________

Zdroj: Firemní materiál společnosti Sandvik Coromant. Zpracováno redakcí.

Související články
Novinka pro soustružení žárovzdorných slitin

Dvě nové PVD nástrojové třídy, GC1205 a GC1210, uvedla na trh společnost Sandvik Coromant. Obě nástrojové třídy umožňují vysoce přesné a bezpečné soustružení niklových žárovzdorných slitin ve vystárnutém stavu.

Související články
Jak naplno využít obráběcí stroj

Tempo změn ještě nikdy nebylo tak rychlé, nikdy však už také nebude tak pomalé. S tímto populárním citátem se při hovoru o dnešním rychlém technologickém rozvoji setkáváme často. Průmysl 4.0 razí cestu k transformaci průmyslové výroby na základě převratných inovací, což následně přinese příležitosti k dalšímu rozvoji daného podniku a povede k vyšším výnosům. Investice do nových technologií ovšem nejsou jediným způsobem, jak lze optimalizovat nastavení obráběcích strojů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Zvýšení výkonnosti při upichování a zapichování

Společnost Sandvik Coromant, inovovovala po dlouhá léta zavedenou koncepci CoroCut 1-2 pro technologie upichování a zapichování. Lepší stabilita, mnohem vyšší flexibilita a výrazné zvýšení produktivity, to jsou jen některé z mnoha výhod, které nabízí tento nový system.

Vrtání žárovzdorných niklových slitin

Společnost Sandvik Coromant uvedla na trh nový monolitní karbidový vrták optimalizovaný pro vrtání děr v niklových žárovzdorných slitinách (HRSA), s maximální standardní hloubkou vrtání až 8D.

Povlaky nástrojů pro udržitelné obrábění

Výrobci kladou čím dále větší důraz na udržitelnost. Firmy Schneider Electric a Omdia realizovaly výzkum, podle kterého očekává až 49 % výrobních podniků od investic do udržitelnosti vylepšený výkon a úsporu nákladů. Debaty ohledně udržitelné výroby se většinou zaměřují na problematiku Průmyslu 4.0, firmy by ovšem neměly přehlížet ani roli, kterou mohou hrát obráběcí nástroje, například monolitní karbidové stopkové frézys povlakem. Anders Micski, manažer pro nástrojové třídy a technologie slinovaných rotačních nástrojů (SRT) ve společnosti Sandvik Coromant, vysvětluje, jak vyspělá povrchová úprava nástrojů pomáhá udržitelnější výrobě.

Socha z dílny pěti mistrů a umělé inteligence

Díky odborným znalostem a schopnostem společnosti Sandvik Coromant a též díky umělé inteligenci vzniklo dílo, které je kombinací Michelangela, Rodina, Kollwitze, Kotara a Savage. Jeho název je „Nemožná socha“.

Pro skvělé výsledky při těžkém frézování

Na obráběcí nástroje a nástrojové systémy se specializuje společnost Sandvik Coromant. Do své nabídky nově zařadila dvě nástrojové třídy pro těžké hrubovací obrábění ocelí a korozivzdorných ocelí určené pro frézy CoroMill Plura HD. U těchto nástrojových tříd nové generace se díky unikátnímu povlaku nanášenému technologií Zertivo™ 2.0 podařilo zkombinovat špičkovou produktivitu s výjimečnou rychlostí úběru kovu a nejvyšší možnou bezpečností obráběcího procesu.

Přesné soustružení malých průměrů

Sandvik Coromant uvádí na trh koncepci řadu břitových destiček pro vnitřní a čelní zapichování určených pro obrábění součástí o malém průměru. Koncepce CoroCut QI, umožňující lehčí průběh záběru a snížení velikosti řezných sil, se vyznačuje vysokou bezpečností obráběcího procesu, spolehlivým průběhem zapichovacích operací a správným odváděním třísek, z čehož se odvíjí vysoká kvalita povrchu obrobené drážky.

Kompozity v letectví

S ohledem na extrémní ceny leteckých součástí představuje výroba otvorů riskantní pracovní úlohu, což lze říci především o vrtání kompozitních materiálů, které na obrábění kladou nové požadavky. Zde mají výrobci v podstatě tři šance dosáhnout požadovaných parametrů, poté již nelze díru opravit tak, aby splňovala konstrukční specifikace. Pokud se, i když jen u jediné díry, tyto tři šance z důvodu nevyhovujícího průměru, jakosti obrobeného povrchu nebo delaminace nevyužijí, bude tím znehodnocena celá součást. 

Frézování o mistra ČR

Kdysi dávno jsem poprvé viděla nástup národních týmů do velké soutěže WorldSkills a absolutně mi to vyrazilo dech. Nechápala jsem a v úžasu hleděla, že ty ovace a gejzír nekontrolovaných emocí patří skutečně mladým lidem, kteří reprezentují svoji zemi a ukazují zručnost, a přitom tohle není žádné profesionální sportovní utkání, ale přehlídka odborných dovedností a řemesel! 

Ideální svěrák pro pětistranné obrábění

Společnost Schunk na trh uvádí nový přesný svěrák Kontec KSC mini, který je vybaven systémem rychlovýměnných čelistí. Díky tomu jej lze rychle a bez nástrojů přestavit. Označení mini napovídá, že jde o svěrák menších rozměrů, nicméně s velkou upínací silou.

Oceněný design nového ovládacího panelu

Divize obráběcích strojů Brother, jež na českém a slovenském trhu zastupuje společnost Misan, získala významné mezinárodní ocenění „iF Design Award“ za novou generaci řídicího systému - uživatelského rozhraní (tj. prostředí řídicího systému + ergonomie ovládacího panelu). Tato nová generace řídicího systému má označení D00.

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