Nekonvenční a přesné obrábění

16
Technický týdeník 21
Technický týdeník 24 25
19. 11.–2. 12. 2013
1. LEDNA – 14. LEDNA 2013
Názevspecispeciální
ální příloha přílohy
Nekonvenční a přesné
speciálnobrábění
í příloha
EDM / KOMERČNÍ PREZENTACE
V čem spočívá tajemství elektroeroze
Kdybychom se dotázali většiny laické veřejnosti, co si představuje pod pojmy EDM
a WEDM, asi by nám málokdo dokázal dát
uspokojivou odpověď. Přesto však na počátku výroby dnes již téměř všech předmětů denní potřeby stojí právě tato technologie
a bez ní bychom museli velmi mnoho „obyčejných“ věcí oželet. Představíme-li si jakýkoli výrobní proces nebo výrobu libovolného
předmětu, určitě nebudeme nic namítat proti
tvrzení, že k ní potřebujeme nástroj. A právě
tyto nepostradatelné nástroje se
vyrábějí za nenahraditelné pomoci technologií EDM a EDW.
CO TO TEDY VLASTNĚ JE?
Technologie EDM (Electric
Discharge Machining), čili elektrojiskrové obrábění a jeho odnož WEDM – elektrojiskrové
drátové řezání - je dnes již běžným vybavením nástrojáren,
tedy výrobních závodů zabývajících se zhotovováním forem na vstřikování plastů a lití kovů pod tlakem a nástrojů na tvarování a vystřihování
plechů. Princip elektroerozivního obrábění spočívá ve využití řízeného elektrického výboje
a následného elektrického oblouku vzniklého mezi elektrodou a obráběným
dílem a v možnosti jeho působením oddělit
vodivý materiál s přesností řádově na tisíciny milimetru.
JAK TO FUNGUJE?
Samotný fyzikální proces je velmi zajímavý. Vlastní obrábění probíhá na dvou elektrodách ponořených do kapaliny s vysokým
elektrickým odporem. Jednu z elektrod tvoří
vlastní obrobek, druhou je pak samotný nástroj, v případě drátových řezaček nejčastěji
mosazný drát. Vlastní výboj vznikne v místě
nejsilnějšího napěťového pole. Kladné a záporné ionty zvyšují svou rychlost, která vede k vytvoření vodivého kanálu. Působením
výboje mezi elektrodami dochází k mnohačetným srážkám částic až ke vzniku plasmového pásma o teplotách 3000 až 12 000 °C.
V tomto pásmu se obráběný materiál dílem
odtaví a dílem odpaří. Jak bylo již řečeno, obrábět elektroerozí lze veškeré elektricky vo-
Elektroerozivní drátová řezačka
japonské firmy Sodick – celá továrna
v jednom stroji
divé materiály. Efektivitu této technologie
určuje pouze hodnota vodivosti, teplota tavení a kvalita složení materiálu.
NEJPŘESNĚJŠÍ TECHNOLOGIE
Od počátku vývoje, tedy od 50. let minulého století, patřily elektroerozivní
stroje k vysoce přesnému obrábění. Některé typy byly určeny přímo pro hodinářský průmysl. S nástupem NC řízení a drátového řezání se tato technologie dostala
na špičku v přesnosti strojního obrábění.
Přesnost řezané kontury se u špičkových
strojů pohybuje v řádu tisícin milimetru
a kvalita řezaného povrchu dosahuje parametrů broušené plochy. Nejběžněji používaný mosazný řezací drát má průměr
obrobku (složité lisovací nástroje) nebo sériové výroby, nabízí se možnost nasadit velkokapacitní cívky drátu (až 50 kg). V tomto
případě je stroj schopen pracovat bez dozoru obsluhy až několik dní. Pro případ velNEJEN PŘESNOST, ALE PŘEDEVŠÍM
kosériové výroby lze stroje vybavit paletiRENTABILITA A EKOLOGIE
Protože u elektroeroze neexistuje opotře- začním systémem, který spolu s robotickou
výměnou palet s obrobky zajistí nepřetržitý
bení nástroje v běžném slova smyslu, odpadá i nutnost periodické péče o nástroj, jeho a zcela bezobslužný provoz 24 h denně po 7
dnů v týdnu. Využití paletizačního systému
častá kontrola a výměna. Kvalitní elektroumožňuje nejen sériovou výrobu stejného produktu, ale
poskytuje uživateli velmi široké možnosti při okamžitě
nutných změnách ve výrobě.
Výrobu jednoho typu obrobku je možné kdykoli přerušit a po výměně za paletu
s jiným, tvarově odlišným
obrobkem a změně příslušného obráběcího programu začít výrobu úplně jinou. K výrobě prvního typu se pak
můžeme v libovolném čase
Příklad komplikovaného výrobku,
Komplikovaný výrobek malých
vrátit. Výroba na elektroerosloženého z několika částí
rozměrů
zivních strojích je čistá, kromě pracovního drátu, který je
odváděn k recyklaci, prakticky bezodpado0, 25 m m. Nejk va l it nějerozivní stroje jsou vesměs v základní konší japonské drátové řezačfiguraci schopné obrábět ve čtyřosém re- vá a není ani energeticky náročná. Pracovní
ky Sodick však dnes umí
žimu. Toto řešení umožňuje plnit náročné příkony se pohybují kolem 10 – 15 kWh. Jedná se tedy o vysoce ekologickou technologii,
řezat drátem o průměru až
požadavky designérů a jednoduchým způ0,02 m m. Elektroerozivní vyvrsobem, pouze při použití jednoho stroje, ob- maximálně šetrnou k životnímu prostředí.
távačky tohoto výrobce umožňurábět vysoce komplikované tvary. Ve srovjí vrtat přesné mikrootvory o průměru až
nání s konvenčním obráběním odpadá nutTAKŽE TEĎ UŽ TO VÍTE…
0, 015 m m. Pro vznikající obory nanotechnost tvorby náročných technologických
Kdykoli se ráno probudíte, uvaříte si kávu
nologií je tato technologie naprosto nezapostupů, vícenásobných operací, nutnost v kávovaru či espressu, budete telefonovat,
stupitelná. Příkladem z opačného konce
stálého přepínání obráběných kusů a výro- usednete do svého automobilu, budete cesmůže být třeba použití elektroerozivních
ba komplikovaných přípravků. Některé tvatovat letadlem nebo si jen přečtete zprávy
hloubiček v gumárenském průmyslu při
ry obrobků jsou dokonce bez použití elektrona svém notebooku, občas si vzpomeňte.
výrobě forem na pneumatiky osobních,
erozivní technologie prakticky nevyrobitel- Na počátku toho všeho je totiž - elektroeronákladních i speciálních vozidel, něktené. Navíc jsou tyto stroje vysoce autonomní. zivní technologie.
ré až o průměru 3 m. Při elektroerozivním
Pro případ komplikovaného obrábění s velobrábění nevzniká nežádoucí pnutí uvnitř
kým počtem tvarových kontur na jednom
Zdeněk Zeman, Zenit, spol. s r. o.
INTEGREX i-400
<UZ\YWHZZLKWLYMVYTHUJL
<UYP]HSSLKK\YHIPSP[`ALYVIHJRSHZO
Design innovation in every detail makes the INTEGREX
your best investment for increased productivity.
*VTWSL[LL]LY`VULVM`V\YTHJOPUPUNVWLYH[PVUZMYVTYH^TH[LYPHS[V
ÄUPZOLKJVTWVULU[PUVULOP[PUVULZL[\W^P[O[OL\S[PTH[L+65,0565,
THJOPULZMYVT4HaHR;OLHSSUL^0U[LNYL_PUJVYWVYH[LZ[OL
]LY`SH[LZ[[LJOUVSVNPLZ4HaHRX\HSP[`HUK[V[HSZ\WWVY[
It doesn’t get better than a Mazak.
;VÄUKV\[TVYL]PZP[V\Y*aLJO;LJOUVSVN`*LU[YL
LTHPS!ZRV]HUKH'THaHRJLJa
Universal
Chuck size (Main/Second)
Max. swing
Max. swing (Lower Turret)
Max. machining length
Max. machining diameter
Max. machining diameter(Lower Turret)
Spindle (30 min. rating)*¹
Second spindle (30 min. rating)*¹
Tool storage capacity
Milling spindle (20% ED)
Floor space requirement
1000U / 1500U
12“/ø 658 mm
1011 mm / 1519
ø 658 mm
3300 rpm, 30 kW (40HP)
36,*72
12000 rpm, 22 kW (30HP)
4380×2800 mm / 5200×2800 mm
YAMAZAKI MAZAK CENTRAL EUROPE
AK̻IYHKZRm ̾x̷HU`
1HüSV]PJL*aLJO9LW\ISPJ
T:cE:THaHR'THaHRJLJacW:^^^THaHRL\
materiálu. Tato technologie nabízí výrobu
dílů s velmi tenkou stěnou i vrtání přesných otvorů s perfektním povrchem.
26 Technický týdeník 24
19. 11.–2. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
KOMERČNÍ PREZENTACE
Upínač MEGA Synchro pro vnitřní závitování

Jak řešit problém při tuhém
řezání vnitřních závitů
Uplynulo již 20 let od doby, kdy
jako závitovací operace bylo zavedeno tuhé řezání vnitřních zá-
100
0.0
0.2
0.4
Z s otáčením v opačném směru.
V průběhu změny směru otáčení z dopředného na zpětný a směru posuvu z plus na minus dochází vlivem setrvačné síly k chybě
v synchronizaci. Závitník má navíc sám určitou chybu ve stoupání,
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
OSOVÉ ZATÍŽENÍ
V DŮSLEDKU CHYBY
V SYNCHRONIZACI
Porovnání osového zatížení, měřeného dynamometrem řezných
sil, při operaci řezání vnitřního závitu s použitím kleštinového upína-
Čas (sec)
BIG MEGA SYNCHR O
Osové zatížení (N)
0
BIG MEGA Synchro
snižuje silové zatížení na cca 6 kg, tedy na méně než
1/10 zatížení, vznikajícího
u kleštinového upínače.
-100
cca - 6kg
-200
-300
-400
-500
Na závitník upnutý
v kleštinovém upínači působí
při změně směru silové
zatížení asi 75 kg.
-600
-700
-800
Kleštinový upínač
cca - 75kg
dopředu
stop
dozadu
Obr. 1: Porovnání osového zatížení – spirálový závitník M6*P1.0, BBT40
vitů („rigid tapping“), docílené
synchronizací otáček vřetene obráběcího centra (OC) a posuvu
ve směru osy Z.
U těchto způsobů řezání vnitřních závitů dochází z mnoha důvodů k malým chybám v synchronizaci, které mají nepříznivý vliv
na životnost nástroje a na přesnost
závitu.
PROČ DOCHÁZÍ K CHYBÁM
V SYNCHRONIZACI?
Při tuhém řezání závitů je třeba
při každé otáčce vřetene OC provést posuv o vzdálenost stoupání závitu. Normálně není synchronizace otáček a posuvu tak obtížná. Při operaci řezání vnitřních
závitů je však třeba na dně závitového otvoru rotaci a posuv zastavit a provést návrat ve směru osy
vzniklou při jeho výrobě, což vyvolává napětí a stlačování, i když
je vřeteno OC dokonale synchronizované.
če a upínače MEGA Synchro znázorňuje obr. 1. Hodnota minus v grafu
ukazuje, že závitník je namáhán tahem, jehož hodnota v kleštinovém
pružný vyrovnávač
synchronizace
Obr. 2: Vnitřní uspořádání konstrukce
upínači činí 75 kg. Podle tohoto grafu dosahuje osové zatížení maxima,
když se vřeteno OC zastaví a směr
otáčení se změní z dopředného
na zpětný. Při otáčení vpřed se zatížení postupně zvyšuje. To je způsobeno řezným zatížením podle úhlu čela vlastního spirálového závitníku. A toto řezné zatížení upínač
MEGA Synchro pro vnitřní závitování rovněž kompenzuje.
KOMPENZACE
SYNCHRONIZAČNÍ CHYBY
V upínači MEGA Synchro pro
vnitřní závitování se použil elastický materiál zvaný synchronizační
vyrovnávač, který kompenzuje chybu v synchronizaci a absorbuje zatížení v průběhu řezání vnitřních závitů (obr. 2). Pomáhá prodlužovat
životnost závitníku.
Jako rozhraní jsou k dispozici kužely pro vřetena BBT 30, 40,
50 v normě BIG-Plus, HSK a Capto. Všechny jsou konstruovány pro
středové chlazení. Aby nedocházelo ke kolizím mezi obráběným materiálem a upínačem, je do nabídky
zařazena řada upínačů v 5 různých
délkách pro dosažení optimálního
rozložení nástroje (obr. 3).
BIBUS s.r.o.
Obr. 3: Široká škála 44 těles a 182 upínačů
závitníku – různé kombinace tělesa
a adaptéru pro upnutí závitníku nabízejí
ideální délky vyložení pro každý stroj
Jedna společnost, dvě silné značky
Historie společnosti Citizen Machinery UK se začala psát v roce 1974, kdy
byla v Anglii založena firma NC Engineering Ltd., jejímž úkolem bylo dodávat na místní trh CNC soustruhy
Citizen. V roce 2006 se pak firma NC
Engineering stává plným vlastnictvím a pobočkou japonské společnosti Citizen Group a o dva roky se přejmenovává na Citizen Machinery UK
Ltd. V říjnu 2010 se stává vlastnictvím
a pobočkou společnosti Citizen Holdings Co. také firma Miyano Machinery. Od ledna 2011 pak společnosti
Citizen Machinery UK a Miyano Machinery UK fungují v rámci jedné skupiny UK Limited Company pod názvem Citizen Machinery UK Ltd.
Díky tomuto spojení tak Citizen získal do svého produktového portfolia špičkové soustruhy jak s pohyblivou nástrojovou hlavou (Cincom), tak
i pevnou nástrojovou hlavou (Miyano).
NOVÉ KONCEPTY NA EMO 2013
Na letošní největší veletržní událost přivezla společnost Citizen několik zcela unikátních strojů i řešení,
Citizen L20-XII, nejnovější přírůstek do rodiny Cincom L, která si
získala u zákazníků největší oblibu
včetně netradičního řešení spojujícího tři nezávislé obráběcí jednotky,
které společně dokáží realizovat široké spektrum výrobních cyklů, ať již
soustružnických, frézovacích nebo
brousicích, včetně měření, a to z různých typů materiálů (tyčových, předvalků či výkovků apod.).
Ve světové premiéře se letos v Hannoveru představila 4. generace soustruhů M-Series, reprezentovaná modelem M16-VIII – CNC soustružnicko-frézovacím centrem s pohyblivou nástrojovou hlavou, která nabízí oproti
předchozí verzi až 20procentní zkrácení výrobního cyklu. Stroj je nově
vybaven osou B pro rotační nástroje
s naklopením 135º (od 90 º do -45 º),
kterou lze použít jak pro přední, tak
i pro zadní obrábění. Revolver s deseti
nástrojovými pozicemi obsahuje osu
Y, která dovoluje množství sekundárních operací.
Úplnou novinkou je rovněž model
Citizen L12, koncipovaný pro rychlé
a snadné přednastavení z dlouhých
na krátké tyče a obráceně. Stroj má
pro tuto kategorii výjimečnou rychlost příčného posuvu 35 m/min a vysokým zrychlením. Celkem 27 nástrojů je nakonfigurováno kolem vysokorychlostního vřetena s otáčkami 15 000 ot/min a protivřetenem
Soustružnické centrum Miyano se dvěma revolvery a vybavené
nejnovějším řídicím systémem od Citizen
s otáčkami 10 000 ot/min, to celé řízeno v 7 osách. Stroj je rovněž vybaven
ECO softwarem, který sleduje a zobrazuje spotřebu energie a údaje o výrobním cyklu, včetně časů.
Co ale návštěvníky zaujalo nejvíce,
byl pravděpodobně prototyp nové generace 39nástrojového soustruhu Citizen L20-XII. Modelová řada L je nejvíc prodávanějším artiklem značky
Cincom, a proto je logické, že právě zde
zákazníky nejvíce zajímaly nové funkce, které tento nový typ nabízí. Ty mají
společného jmenovatele, kterým je ještě větší univerzálnost, což je přesně to,
co si v současnosti trh nejvíce žádá. Té
se dosáhlo přidáním osy B ke stávající
Y-ose. Na tomto soustruhu lze současně obrábět s oběma nástrojovými pozicemi, kde je nyní umístěno 6 pevných
a rotačních nástrojů ve dvou řadách
po třech. V zadní pozici je umístěno 8
nástrojů ve dvou řadách po čtyřech.
Z dílny Miyano bylo na EMO k shlédnutí nejnovější CNC soustružnické
centrum BNA-42GTY s 10 osami + 3
vedlejšími vybavený softwarem Cincom od Citizen, který dokáže při obrábění třemi nástroji současně snížit
vedlejší časy až od 27 procent. Stroj
je nakonfigurován se dvěma vřeteny
(hlavní vřeteno: 11 kW, protivřeteno:
5,5 kW), jedním revolverem, 2 x osou
Y, osou X3 pro protivřeteno a 45 nástroji, z nichž tři mohou být současně v řezu.
Také Miyano předvedlo v Hannoveru jeden prototyp: soustružnické centrum se dvěma revolvery BNE-51MSY,
vybavené nejnovějším řídicím systémem od Citizen a se zavedenými třetími osami X3 a Z3, které obsluhují
druhé vřeteno. Tím se opět dále rozšiřují možnosti simultánního obrábění.
Speciálně pro velký trh, jakým je
vstřikování paliva nebo hydraulika,
které vyžadují komplexní komponenty, na kterých je potřeba provádět primární i sekundární operace, připravilo Miyano novou obráběcí buňku
LZ-01RY2. Je plně automatická a vybavena plně integrovaným samopodávacím systémem. Je určena pro tyčový
materiál o průměru do 100 m a obráběné délce 80 mm. Ve standardu je osa C
a opčně lze volit mezi 10 nebo 12pozicovou nástrojovou hlavou s Y-osou.
Andrea Cejnarová
18
Technický týdeník 21
Technický týdeník 24 33
Názevspecispeciální
ální příloha přílohy
Příloha
speci
ální přílohaxxxx
19. 11.–2. 12. 2013
1. LEDNA – 14. LEDNA 2013
KOMERČNÍ PREZENTACE
Tungaloy představuje novou
řadu nástrojů EasyCut
Pro zlepšení produktivity a snížení skladových
zásob nástrojů při aplikacích zapichování
a upichování přináší společnost Tungaloy novou
řadu nástrojů EasyCut.
EasyCut je řešení pro všechny
aplikace upichování, vnějšího
a vnitřního zapichování a čelního zapichování při použití jednoho typu vyměnitelných břitových destiček.
EasyCut je kompletně nové řešení s unikátní konstrukcí lůžka destičky, která nemá horní část prizma pro upínání. Velkou výhodou
tohoto systému je absolutně bezproblémový odvod třísky a zabráněné hromadění třísek i při hlubokém zapichování. Nová konstrukce
lůžka i destičky umožňuje rychlou
výměnu nástroje, snižuje vibrace
a zvyšuje životnost nástroje.
Řada EasyCut najde uplatnění v širokém rozsahu aplikací upichování, zapichování a bočního
soustružení a na trhu je dostupná v šířkách destiček 4, 5 a 6 mm.
S takovou škálou možností můžou
nástroje EasyCut významně snížit potřebný nástrojový inventář
a související náklady pro koncového uživatele.
"Plug-in" konstr ukce destičky je v lůžku chráněna tak, aby
v yd ržela boč n í sí ly na rozd í l
od konkurenčních systémů. To
umožňuje produktu EasyCut pohodlně provádět podélné soustr užení, stejně jako zapichova n í č i upichová n í. Vy užitím
plastické deformace při upínání
destičky odpadá nutnost použití šroubků, což výrazně snižuje
dobu potřebnou k výměně destičky.
Nedílnou součástí nového řešení
nástrojů řady EasyCut jsou břitové
destičky ETX s novým utvářečem
vyvinutým konstruktéry společnosti Tungaloy. Pokrývá všechny
aplikace se skvělými výkonovými
parametry. Nová geometrie destiček ETX je k dispozici v ověřené
sortě karbidu AH725 s PVD povlakem. Tento karbid poskytuje vynikající odolnost proti opotřebení
a prodlouženou životnost nástroje
díky novému (Ti, Al) N povlaku.
28 Technický týdeník 24
19. 11.–2. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
KOMERČNÍ PREZENTACE
HIGH-Q-LINE – nástroje a vyměnitelné břitové destičky s novými vlastnostmi
Od doby první myšlenky a realizace vyměnitelné řezné destičky
z karbidu wolframu v roce 1927 vykonalo mnoho společností na poli
řezných nástrojů obrovský kus výzkumné a kreativní práce pro
jejich zdokonalení, zejména v oblasti geometrie břitu a tvaru utvářečů.
Samozřejmě i vývoj samotných substrátů řezných materiálů jde ruku v ruce
s tímto vývojem. A tak dnešní karbidy pracují za výrazně vyšších řezných
podmínek než v době svého prvního použití k obrábění a poradí si se širokou
škálou obráběných materiálů.
Neustálý vývoj optimalizace procesu obrábění je
v souladu se zdokonalováním obráběcích strojů a center. Tím je dán předpoklad ke zrychlování strojního obrábění. Obráběcí stroje ovlivňují vývoj nástrojů
a nutí výrobce přicházet s nástroji více a více produktivními. Ty musí vlastní konstrukcí těles a geometrií
řezných břitů plně vyhovět metodám rychlého odběru materiálu (Fast Metal Removal – FMR).
Ceny surovin pro výrobu řezných karbidů ve světovém měřítku prudce rostou. Toho jsou si výrobci
vědomi a snaží se této skutečnosti podřídit svůj další vývoj nástrojů. Firma ISCAR pod logem své nové
kampaně HIGH-Q-LINE opět přináší inovativní nástroje, jež svojí užitností a výkonností zohledňují již
zmíněný fakt. Nová řešení uložení destiček v lůžku,
geometrií a povlaků slibují zvýšení produktivity a životnosti nástrojů. To vše má kladný vliv na tolik sledovanou ekonomiku výroby.
Nová řada nástrojů řady HIGH-Q-LINE přináší mnohé výhody. Mezi ty hlavní patří jakosti karbidů se širokým aplikačním rozsahem, vyšší použitelné posuvy, nižší řezný odpor, úspora řezných kapalin a vhodnost nástrojů i pro stroje s lehčí konstrukcí rámů.
a těžkého strojírenství, na to už je zapotřebí vybavení nástroji většího kalibru.
ISCAR přináší na trh nový nástroj PLBOR/L 5050T40 s destičkami LOMX 402224-H6P pro těžké aplikace
soustružení. Nové tangenciálně upnuté destičky jsou
vyrobeny z houževnatého karbidu IC8250. Maximální
hloubka záběru = 35 mm a maximální posuv do 2 mm/
ot. V lůžku nožového držáku jsou upnuty páčkovým systémem a na spodku je držák chráněn podložnou destičkou. Tyto nástroje jsou určeny pro těžké aplikace v energetickém, lodním a železničním průmyslu.
VNMG 1604… . Nové destičky YNMG 1604… se vyznačují vrcholovým úhlem 25°. Jsou určeny pro soustružení úzkých tvarů a zápichů tvarů „V“, které nelze
běžně obrobit standardními destičkami s úhlem 35°.
VYSOKÉ ZVÝŠENÍ HODNOT
POSUVŮ SOUSTRUŽENÍ
V oblasti rychlého odběru materiálu přináší firma
ISCAR na trh nástroje řady FEEDTURN. Jde o klasické destičky tvaru trigon v kombinaci s nožovým držákem s úhlem nastavení 18,5 stupně. Pozvolný úhel
nastavení dovoluje hloubku záběru 1-3 mm, ale zato
posuvy od 1 do 2,5 mm na otáčku. Navíc je destička
WOMG jištěna v lůžku držáku PWXOR/L proti vylomení systémem DOVE-IQ-TURN (zmíněno v úvodu).
Tento držák přináší nejen výhodu vysokých posuvů,
ale i další ekonomické dovyužití vedlejších břitů, jinak běžně nevyužívaných.
PRO KOPÍROVÁNÍ SYSTÉM SAFE-T-LOCK
Pro bezpečnější a pevnější upnutí střídavě namáhaných břitů při kopírovacích operacích soustružení přináší firma na trh soustružnický držák SDNCN
INOVACE V OBLASTI SOUSTRUŽENÍ
Upínací systém ISCAR DOVE-IQ-TURN spolehlivě řeší
pevné upnutí negativních oboustranných ISO destiček.
Šikmá boční plocha destičky opřená v lůžku s rybinovitým vedením je dokonale jištěna a nedochází k jejímu
EKONOMICKÉ ISO DESTIČKY PRO
SOUSTRUŽENÍ S NIŽŠÍMI NÁKLADY
V mnoha případech soustružnických aplikací máme snahu používat destičky větších rozměrů, než
je reálná potřeba dané operace. Proto ISCAR přináší na trh široký rozsah malých, a tím i levnějších ISO
NOVÉ UTVÁŘEČE PRO SOUSTRUŽENÍ
Celkem tři nové utvářeče k obrábění ocelí byly vyvinuty a jsou aplikovány na nových EKO destičkách.
Produkují malé, rovnoměrné třísky s dobrým odchodem z místa řezu a snadnou manipulací. Svůj tvar si
ném řezu. Upnutí řezné destičky v samosvorném lůžku
bez jiného upínacího mechanismu umožňuje plynulou
tvorbu a odchod třísky po čele nástroje. Samotná geometrie destičky utváří třísku tak, že nedochází k odírání bočních stěn zápichu a tříska plynule vybíhá ven.
Vyměnitelné destičky TNF šířek 3 a 4 mm se vyrábějí
s utvářeči P-IQ (na ocel) a M-IQ (na nerez) v jakosti karbidu IC808. Stejnou destičku lze upnout do pravého i levého držáku.
PRO TĚŽKÉ RADIÁLNÍ ZAPICHOVÁNÍ
- DOVE-IQ-GRIP
Zapichovací systém DOVE-IQ-GRIP je evoluční produkt dlouholeté úspěšné zapichovací řady nástrojů
ISCAR-TIGER.
Nová řada se vyznačuje především vysoce inovativním řešením upínacího mechanismu destiček. Ty se
vyrábějí standardně v šířkách 10, 12, 14, 16, 18 a 20 m m
v jakosti karbidu SUMO TEC grade IC808. Lze je použí-
řezné tlaky, menší přenos tepla do břitu a výrazné prodloužení životnosti destiček.
M3P - utvářeč oboustranných destiček pro střední
aplikace obrábění ocelí. Má zpevněnou řeznou hranu,
pozitivní úhel čela a tvarování na čele pro snížení přenosu tepla do nástroje.
R3P – utvářeč jednostranných hrubovacích destiček
pro obrábění ocelí. Má zpevněnou řeznou hranu, pozitivní geometrii čela pro snížení řezných sil a tvarování čelní plochy pro snížení přenosu tepla do nástroje.
zvedání ani při vysokých řezných silách při hrubovacích
operacích. Zejména u systému upnutí destičky páčkou je
markantně vyřešen problém se zvedáním destiček.
Přínosem této inovace nástroje je možnost nasadit
vyšší řezné parametry, a tím přispět k zefektivnění výroby.
PRODUKTIVNÍ ČELNÍ ZAPICHOVÁNÍ –
TANGRIP TNF
Tento nový čelní zapichovací systém se vyznačuje
opravdu vysokou tuhostí. Ta je dána již samotnou konstrukcí tangenciálního upnutí destičky v lůžku. Umožňuje nasazení vysokých posuvů, a to i při přerušova-
2525M-13-SL pro 55° kosočtvercové destičky DCMT13…SL s úhlem hřbetu 7°.
Podélná drážka v lůžku držáku přesně koresponduje s vylisovaným žebrem na spodku destičky, čímž je
zajištěna její pevná fixace pro obousměrné podélné
soustružení a profilovací operace. Nově navržený
tvar lůžka plně řeší problematiku vymačkávání nebo axiální vymezení vůle destičky při změně směru
posuvu u profilovacích aplikací. Nové kosočtvercové destičky DCMT 13T5..-F3P/M3M 55° s utvářeči F3P
a M3M jsou určeny pro polodokončovací a dokončovací operace na ocelích a nerez ocelích.
SOUSTRUŽENÍ S HLOUBKOU ZÁBĚRU
AŽ 35 M M
Zrychlit obrábění velkých dílů, které jsou obvyklé například v oblasti energetického průmyslu
vat v integrálních držácích s průřezem upínací části 25,
32 a 40 m m nebo v planžetách výšky 53 m m s výměnnými kazetami pro šířky destiček 10, 12 a 14 mm.
Hlavní charakteristika
» Velmi tuhé upnutí destičky v rybinovitém vedení.
» Jednoduché ovládání upínacího mechanismu
zachovávají i při širokém rozsahu řezných podmínek.
F3P – Utvářeč pro dokončování M3P - Utvářeč pro
polohrubování R3P – Utvářeč pro hrubování
F3P – utvářeč oboustranných destiček s pozitivním
úhlem čela. Vlastní tvarování přináší jemný řez, nižší
soustružnických destiček. Jejich používáním lze dosáhnout výrazné ekonomické úspory úsporou drahého karbidu. Nové destičky mají stejné vlastnosti
a geometrii jako ty standardní. Vyrábějí se v širokém
rozsahu geometrií, utvářečů, rádiusů na rohu a také
jakostí karbidů.
na čele držáku. Pouhé pootočení o půlotáčky stačí
k upnutí a povolení destičky
» Při výměně destičky není nutné vyjmout šroub z tělesa (odpadá riziko jeho ztráty)
» Bezproblémový odchod třísky na čele bez jakékoli
části upínacího mechanismu
» Nové zapichovací planžety se osazují výměnnými
kazetami.
Řada malých EKO destiček zahrnuje i další novinku ISCAR-destiček:
YNMG 1604…, které lze upínat do lůžek standardních držáků destiček
Více k nástrojům řady ISCAR HIGH-Q-LINE
i pro další aplikace třískového obrábění
na www.iscar.cz nebo zase příště na stránkách
Technického týdeníku.
HÉ
U
T
E
C
O
S
VY PNUTÍ
U
Brilantní
ÉÅËÉÊÈËŨ»Äċ
6IV\Z[YHUU®KLZ[PÎR`KV
SĦĵRHZY`IPUV]P[ÂT]LKLU²T
WYV[ØĵR®HWSPRHJLZV\Z[Y\ĵLU²
Rybinovité vedení
w w w. i s c a r. c z
ư5V]®VIV\Z[YHUU®KLZ[PÎR`Z
\[]HĐLÎLTWYV[ØĵR®ZV\Z[Y\ĵLU²
ư:`Z[®T\WU\[²W¦ÎRV\]RVTIPUHJP
ZY`IPUV]P[ÂT]LKLU²TIVRĦSĦĵRH
aHY\Î\QLZ[HIPSP[\H\TVĵĂ\QL
WS`U\SÂVKJOVK[Đ²ZR`WVÎLSL
ư7YVOY\IV]HJ²VWLYHJL
ZV\Z[Y\ĵLU²QLZ[HUV]LU
YVaZHOOSV\IR`[Đ²ZR`
VKTTZYVaZHOLT
WVZ\]ĦTTV[
30 Technický týdeník 24
19. 11.–2. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
ROZHOVOR
Ing. Petr Beneš, MBA: Pramet vstupuje do nové etapy
jako vůdčí značka skupiny Impero - Pramet - Safety
Po dvou letech se Pramet opět vrátil na veletrh EMO, který
se uskutečnil v září v Hannoveru. Letošní rok je pro Pramet
význačný zahájením spolupráce se silnými západoevropskými
značkami Safety (Francie) a Impero (Itálie). Obě se letos
v Hannoveru prezentovaly jako součást této nové skupiny, tedy
společně se značkou Pramet. O této organizační změně, ale nejen
o ní, jsme měli možnost pohovořit si přímo na veletrhu EMO
s prezidentem této skupiny a jednatelem společnosti Pramet
Ing. Petrem Benešem, MBA.
Jak máme nové strategické rozhodnutí
o propojení značek chápat a jak bude toto
nové uskupení reálně fungovat?
My, jako Pramet, který je de facto iniciátorem fúze, velmi dbáme, abychom udrželi plně rovnoprávné postavení všech těchto tří
značek. Značce Impero určitě chceme vrátit
její italský charakter. Ti, kdo ovládli jinou firmu, často chybují v jednom, myslí si, jak se říká, „ že spolkli veškerou moudrost světa“. Pramet dal dohromady tři značky, z nichž každá
je ve svém regionu velmi silná. Pramet je silný
u nás, v Rusku a například v Polsku. Safety je
rozhodně vedoucí firmou ve Francii a Impero
patří ke špičce v Itálii. Už tím, že všechny tyto
firmy patří ve svých zemích mezi nejlepší, mají podobné požadavky. Další obrovskou hodnotou jsou zkušenosti, které máme všichni tři
bohaté, a to jak v oblasti konstrukce, v aplikacích, ale i v obchodu. Pochopitelně se snažíme
zamezovat potenciálnímu nechtěnému konfliktu těchto značek tím, že si nebudou konkurovat v rámci stejných regionů. Řízení je ale
jedno a centralizované.
ProLog je počítačem řízený skladovací systém nástrojů, který nabízíme ve dvou základních variantách. Jeden vypadá v podstatě jako
automat na nápoje a druhý jako skříň se zásuvkami, z nichž každá je zamčená a celé je to řízené počítačem. Zásuvky se odblokují buďto kódem nebo čipovou kartou nebo magnetickou
Tím se dostáváme k otázce, zda si
myslíte, že v budoucnu převáží trend
mazání co nejmenším množstvím, anebo
dokonce obrábění zasucha? Eliminují
se nakonec úplně řezné emulze a řezné
i chladicí kapaliny?
My jsme ve vhodných případech doporučovali zákazníkům obrábění zasucha už před 10 lety.
Životnost destiček je v tomto případě opravdu
větší. Že by ale nastalo, že v budoucnu budou existovat jen stroje bez chlazení, to asi ne. Na druhou stranu ale pořád máme spoustu zákazníků,
kteří chladí i tehdy, kdy by nemuseli.
nedochází. Naopak je pravdou, že od nás
speciálně se očekává víc, než je průměr celé
skupiny.
Jedním z klíčových faktorů úspěchu
Prametu v prvních letech nového tisíciletí
byly velmi krátké dodací lhůty. Stále to
platí?
Ano, stále je to pravda. Stejně, jako jsme
si zvykli, že si můžeme v podstatě cokoliv koupit v obchodě v neděli v 18 h večer,
podobné služby logicky očekává i náš zákazník. Proč by se měl obtěžovat držením
skladu? Pokud se změní jeho potřeby, klidně i ze dne na den, tak se může spolehnout,
že od nás dostane ihned vše, co potřebuje.
Tím, že si nemusí držet vlastní sklady, mu
de facto pomáháme ve zvýšení efektivity.
Samotná výroba v Prametu se v posledních
letech velmi modernizovala. Prakticky každý stroj je vybaven robotem, využívané stroje
jsou vybaveny vysokou strojovou inteligencí.
Výsledkem je velká spolehlivost a zefektivnění všech procesů.
Ředitel společnosti Pramet
Ing. Petr Beneš, MBA
kartou. Systém pak sám dokáže vydat nástroje
na daného pracovníka, operaci či projekt. Současně se také v reálném čase sleduje, jak se tyto nástroje spotřebovávají. Má-li zákazník přístup do tohoto systému dodávání, dochází
k výraznému zkrácení dodacích lhůt.
Zákazník se může sám rozhodnout, zdali se
chce k tomuto systému připojit, nebo ne. Systém také umí sám vygenerovat objednávku,
pokud zjistí, že dotyčnému zákazníkovi něco dochází. Objednávka přijde automaticky
k nám, my zboží vyexpedujeme, a to se do systému doplní. Tím umíme předejít situaci, že by
zákazník najednou neměl to, co potřebuje.
Jak je to u vás s recyklací? Vykupujete
zpět použité nástroje a zpracováváte je
k opětovnému použití?
Ano, samozřejmě! Nástroje vykupujeme,
v loňském roce se nám jich vrátilo asi 20 procent. V recyklaci skutečně vidím to, čemu se
dnes říká udržitelný rozvoj. Neotevírat nové
doly a rozšiřovat těžbu, ale přepracovávat použité zboží. Chemickým přepracováním, které
je sice poměrně náročné, se ale umíme dostat
k přesně požadovanému materiálu.
Hlavním motivem letošní expozice Pramet na veletrhu EMO 2013 bylo představení
nové skupiny Impero - Pramet - Safety, jejíž součástí se Pramet stal
Pramet je známý svým vysokým
nasazením a investicemi do výzkumu
a vývoje. Každoročně uvádíte na trh
mnoho nových výrobků. Jedná se o vaši
vlastní „soukromou“ aktivitu, nebo jste
součástí vývojového programu skupiny
Sandvik Machining Solutions?
Máme vlastní, solidně fungující výzkumně-vývojovou základnu. Naštěstí pro nás je VaV
u nás stále ještě mnohem levnější než např.
v Německu. Synergie v rámci skupiny Sandvik
ale samozřejmě využíváme, tzn., že ne všechno se vyvíjí u nás a opačně, ne všechno, co se
vyvine u nás, se použije jenom u nás. Je pravda, že v posledních letech se VaV v rámci skupiny Sandvik více koordinuje. Dříve byl pro
každou ze zmíněných velkých značek v podstatě samostatný.
Dochází v rámci skupiny Sandvik také
k nějaké například strategické úpravě
produktového portfolia?
To snad ani ne. Zmíněná koordinace
spočívá hlavně v tom, abychom se třeba
všichni nezaměřili na stejný obor a zcela neopomenuli nějaký jiný. Návrh našeho výrobkového portfolia začíná u nás
a až následně se konzultuje a upravuje. K zásadním změnám už pak ale spíše
Jak máte prakticky vyřešeno, že nyní
stejný produkt prodáváte pod různými
značkami?
Zcela jednoduše. Samotný branding je u nás
poslední fází výrobního procesu. Je to jakási
výhybka, kam se nakonec pošle finální výrobek, a podle země určení dostane tu správnou
značku.
S tímto úkolem souvisela i nutnost vyvinout
nové balení, které jsme představili na EMO.
Nově naši zákazníci naleznou výrobky ze společného sortimentu všech tří značek v krabičkách světle modré barvy, kterou interně nazýváme „baby blue”. Rovněž jsme rozdělili
produktovou a technickou informaci, která je
obsažena na technickém štítku, a informaci
marketingovou. Tedy informaci o značce, ta je
obsažena na štítku brandovém.
Našim cílem je sklad koncipovaný na dvojnásobný obrat. Vysoká efektivita, kterou se
chlubíme, pak spočívá v tom, že na tento dvojnásobný obrat stačí, řekněme, pouze o 10 procent větší sklad. Tím jsme se dostali k dalšímu
efektu, který přineslo spojení tří značek.
Do mozaiky vašich inovačních přístupů
z hlediska trvalého zvyšování efektivity
také bezesporu patří skladovací systém
ProLog. Můžete nám o něm říct víc?
méně elektřiny, anebo obráceně: při stejné
spotřebě elektřiny mají daleko větší úběr. Výrobce nástrojů je tedy bezesporu plnohodnotným partnerem aktivit typu BlueCompetence, což si bohužel ne všichni uvědomují. Efektivita a ekologičnost procesu obrábění je vysoce komplexní celek, do kterého patří chlazení,
vlastní stroj, obrobek, nástroj, … Pokud se z tohoto celku vytrhnou pouze stroje, u kterých se
bude řešit efektivita, tak se zbytečně připravíme o další podstatné faktory.
Kromě recyklace ale přispíváte
k udržitelnosti také tím, že vaše nástroje
mají delší životnost a vyšší výkon.
Ano, životnost destiček dnes a před deseti lety je zhruba desetinásobná. Svoji roli ale
Pouze malá ukázka ze široké nabídky
řezných nástrojů Pramet
hraje ještě jeden faktor, na který bychom neměli zapomenout, a tím jsou výkony. Trend,
kterého se držíme i my, jednoznačně směřuje
k nástrojům s menšími řeznými odpory. Jinými slovy, při stejném výkonu stroje spotřebují
Spíše než pronikat na nová teritoria teď máme trochu jiný cíl: rozvinout svůj tržní podíl
v těch lokalitách, kde už jsme. To znamená lépe využít ty pobočky, které už máme vybudované. Tak například v Rusku plánujeme otevření tréninkového střediska v Moskvě, které
by mělo podpořit prodej v této zemi.
Poměrně velké úspěchy má naše pobočka
v Číně. Obrat by zde letos měl dosáhnout 5 mil.
eur – po třech letech. U nás je dynamika obchodu jiná než například u obráběcích strojů, kde
jsou to mnohem větší investiční celky. V příštím roce tedy bude tento obrat určitě ještě větší. Je to způsobeno tím, že stávající spokojení
zákazníci si u nás budou nakupovat dál a k nim
přidáme zákazníky nové. Zákazník, který si ale
Můžete uvést pár zajímavých
technologií, které používáte ve vlastní
výrobě?
My se silně přesouváme do oblasti víceosého lisování, věnujeme se 5osému obroušení,
což je speciálně velmi náročná technologie
z hlediska vzdělání a kvality obsluhy stroje,
velkou pozornost věnujeme postupné úpravě
řezné hrany, povlakování CVD i PVD a kontrole na konci celého procesu.
Důsledkem těchto nových technologií
je také to, že se například destička pro
konkrétně daný úběr může udělat menší,
a tím se spotřebuje méně materiálu.
My se hodně zaměřujeme na těžké obrábění. Historicky jsme v tom vždy měli silnou pozici, a to i díky struktuře českého či dříve československého průmyslu. Pak jsme vstoupili
do Ruska a tam jsme na tuto tradici navázali.
Spíše tedy vyrábíme velké destičky a v tomto
oboru vidíme velké pole působnosti. Na trh
ale pochopitelně dodáváme i mnoho menších destiček, jejichž rozměry reagují na požadavky trhu z hlediska minimální hloubky řezu. Ty velké destičky pak v současnosti dodá-
Frézy s destičkami LNGX 12/LNGU
16 patří mezi novinky roku 2012
a mezi základní kameny společného
sortimentu značek Impero - Pramet Safety
koupil obráběcí stroj, i když bude maximálně
spokojený, si těžko koupí další stroj hned v příštím roce. I zde se nám potvrzuje, že o naše nástroje je opravdu zájem. Máme opravdu věrné
zákazníky.
„V recyklaci skutečně vidím to, čemu se dnes říká
udržitelný rozvoj. Ne otevírat nové doly a rozšiřovat
těžbu, ale přepracovávat použité zboží.“
váme s o 20 procent vyšším výkonem na stejném stroji, než tomu bylo dříve. Zákazník tedy
může na stávajícím stroji zvýšit výkon prakticky okamžitě. Poněvadž nový stroj si z hlediska
odpisu můžete dovolit koupit za cca 8-10 let,
tak pokud si chcete během této doby zvýšit
produktivitu, máte jedinou šanci: změnit nástroj. Naše destička je stejně velká a na stejném
stroji, ale s výkonem o 20 procent vyšším.
Jaké jsou další trendy v oboru řezných
nástrojů?
Určujícím současným trendem je uplatnění
výpočetní techniky, která se nasazuje v mnoha částech obráběcího procesu a celý ho propojuje. Začíná to už v konstrukci, pokračuje
přes computerizovanou výrobu až po skladování a vydávání. K tomu můžeme přidat i elektronický katalog, který obsahuje parametry
nástrojů přímo pro použití v CAD/CAM systémech, včetně doporučených řezných dat.
K počítačovému modelu se pak už rovnou
uvádí, jak ho obrábět.
V letošním roce se také hodně psalo
o vašich zahraničních aktivitách. Jaké
máte plány stran další geografické
expanze?
Ve vaší čínské pobočce v Šanghaji jsou
vaši pracovníci nebo místní?
Je tam jeden Francouz, jeden Španěl a 33 Číňanů i Číňanek, všichni jenom pro prodej.
V čem spočívá odlišnost Číny
od ostatních asijských zemí, řekněme
Japonska nebo Koreje či Indie?
Čína je velmi dynamická, rozvíjející se země ve všech oborech, zatímco Japonsko je velmi stabilizované na vysoké úrovni a mají řadu
špičkových lokálních výrobců. V Číně se sice
vylepšují, ale světové špičky tam co do výroby
zatím ještě nejsou. V Koreji jsou dva velmi silní výrobci, mezi kterými probíhá velký souboj,
a proto jsou tam ceny velmi nízké. Konkurovat
s místními na jejich území je obtížné. Nicméně, vůči Koreji bych řekl: „One never knows.“
O vstupu do Japonska ale určitě neuvažujeme. Japonsko je velký a specifický trh a je tam
celá řada výrobců, kteří mají jiný přístup než
evropští výrobci. Zatímco tady se řeší výroba
i s celým servisem, v Japonsku se spíše prodává čistě z katalogů. Stejně jako se japonské
firmy často nedokáží přizpůsobit evropským
podmínkám, to samé platí i obráceně.
Petr Borovan, Andrea Cejnarová
Technický týdeník 24
19. 11.–2X. 12. 2013
31
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
REPORTÁŽ / KOMERČNÍ PREZENTACE
Yasda: jedny z nejpřesnějších strojů na světě
Obráběcí stroje z produkce japonské společnosti YASDA Precision Tools patří spolu s dalšími 2 -3 značkami do rodiny extrémně přesných obráběcích strojů. Není proto divu, že je ve svých provozech
využívá většina renomovaných výrobců
obráběcích strojů. Primárně jsou stroje
Yasda určeny k obrábění součástí na mikro úrovni. Od letošního roku jsou jako
specialita nabízeny i v České republice
prostřednictvím společnosti CNC Invest.
Dominantou celé expozice byl bezesporu
stroj YBM 1218 V, který je jedním z největších
souřadnicových vrtaček se třemi řízenými osami s pojezdy v osách X/Y/Z 1800/1200/600 mm
a s pracovním stolem o velikosti: 1800 x
1200 m m. Rozsah otáček vřetene je 50 až
10 000 otáček za minutu. Stroj je vybaven zásobníkem na 32 nástrojů. Tyto stroje jsou určené především pro výrobu forem.
Dalším vystaveným exponátem byl představitel skupiny obráběcích center pro mik-
TAJEMSTVÍ PŘESNOSTI
Většina nejpřesnějších strojů na světě,
ke kterým se kromě Yasdy řadí i známé DIXI,
stále využívá tradiční a velmi starou techniku ručního škrabání. S tou se začalo v Anglii
již za průmyslové revoluce k přesnému dokončování povrchů jak pevných, tak i kluzných. I v době velkého technického pokroku
je tato tradiční a velmi náročná metoda nenahraditelná. Na obráběcím stroji vyrobeném
tímto způsobem pak lze vyrobit i tak dokonalé sestavy dílců z kompaktního tvrdokovu, které do sebe zapadají s takovou přesností, že mezi jejich stěnami stěží uniká vzduch.
To jsme v Hannoveru viděli na vlastní oči.
Andrea Cejnarová
Expozici firmy Yasda na EMO 2013 pochopitelně navštívil i ředitel společnosti CNC
Invest, ing. Vladimír Bláha, v jehož rukou je od letošního roku české zastoupení
Jedna z největších souřadnicových vrtaček se třemi řízenými osami Yasda YBM 1218 V
roobrábění YMC 430 se třemi řízenými osami. Osy X/Y/Z s pojezdy 420/300/250 mm
jsou poháněny lineárně a dosahují až 40 000
otáček na vřeteni. Lineární vedení disponuje
Hřídel obrobená
na extrémně
přesném stroji
H40i z jednoho
kusu inkonelu 718.
0,0001º. Co tento stroj dokáže, dokládá ukázka obrobeného dílce z inkonelu 718 (na fotografii). Submikronová přesnost těchto strojů
je v porovnání s jinými výrobci bezkonkurenční.
s novou generací materiálů od firmy Pramet
www.pramet.com
VÝKONNOST
ODOLNOST
VYTRVALOST
Materiály UP!GRADE s výjimečnými vlastnostmi
UNIVERZÁLNOST
Na letošním veletrhu EMO Yasda vystavila několik svých nejnovějších modelů
a předvedla řadu velice zajímavých aplikací.
spolehlivým měřitelným krokováním os
s krokem 0,1 μm. Zásobník nástrojů má 32
míst, v rozšířené verzi může mít až 90 míst.
Stroj je vybaven velmi kvalitním chlazením lineárních motorů, vřetena i s vřeteníkem a také celého stojanu, kterým protéká
temperovaný olej. Chlazená je rovněž celá
oblast pod křížovým stolem. Úpravou této tříosé verze o přidání integrovaného otočného
a naklápěcího stolu vznikne indexovaná nebo simultánně řízená pětiosá verze.
Největší specialitou, která zde byla k vidění,
ale bezesporu bylo extrémně přesné pětiosé
obráběcí centrum H40i s velikostí stolu 400
x 400 mm, který lze pozicovat s jemností až
32 Technický týdeník 24
19. 11.–2. 12. 2013
Příloha xxxx
Úžasná vysokorychlostní
skenovací sonda pro
měření obrobku
speciální příloha
KOMERČNÍ PREZENTACE
SPRINT – inovace v řízení procesu obrábění
Uživatelé obráběcích strojů
jsou často konfrontováni
s protichůdnými požadavky:
vyrábět co nejlevněji,
vyrábět co nejrychleji,
vyrábět co nejpřesněji.
Úžasná
rychlost měření
Výjimečná
přesnost měření
Unikátní
Tímto podtitulem jsme v květnovém vydání TT
uvedli článek o konceptu společnosti Renishaw
nazvaném Pyramida produktivního procesu.
Tento koncept vzniklý na základě vlastních
zkušeností s výrobou a zlepšováním výrobního
procesu názorně vysvětluje, jak mohou uživatelé obráběcích strojů díky měřicím systémům
zlepšit výrobní proces.
Z obráběcího stroje je třeba dostat v nejkratším
možném čase 100 % dílců, jejichž rozměry budou
odpovídat tolerancím uvedeným na výkrese. Mnoho obráběcích strojů je vybaveno měřicími sondami pro ustavení a kontrolu obrobku nebo pro seřízení a kontrolu nástroje. Technolog, CNC programátor dokáže pomocí těchto nástrojů radikálně omezit
vliv ručního ustavování, vliv nepřesného upnutí obrobku nebo třeba vliv únavy pracovníka obsluhujícího stroj.
Celý proces výroby je v konceptu Pyramidy rozdělen do čtyř fází: Příprava výroby, Nastavení parametrů procesu, Aktivní řízení průběhu výroby
a Kontrola hotových dílů.
V uplynulých dnech představila společnost Renishaw zcela nový měřicí systém SPRINT™ - kontaktní skenovací systém pro vysokorychlostní měření obrobku na CNC obráběcích strojích. Systém
SPRINT představuje zcela novou generaci obrobkových sond, kterou lze využít ve všech čtyřech úrovních Pyramidy produktivního procesu.
PŘÍPRAVA VÝROBY
V úrovni přípravy výroby a kontroly stroje před
začátkem obrábění umožňuje SPRINT automatickou kontrolu parametrů stroje nezávisle na vůli nebo schopnostech jeho operátora. Stroj prostě sám
provede test geometrické přesnosti podobný Ballbar testu. Test může probíhat v libovolných inter-
možnosti a flexibilita
Příprava
Skenovací systém SPRINT™
Systém SPRINT představuje zcela novou
generaci obrobkových sond. Nová technologie
skenování umožňuje rychlé a velmi přesné
snímání dat o tvaru a profilu prizmatických,
ale i složitých 3D komponent a přináší nové
možnosti při řízení procesu obrábění na CNC
obráběcích strojích.
Zavolejte nám na
+420 548 216 553
a dozvíte se více... nebo navštivte
www.renishaw.cz/sprint
Renishaw s.r.o. Olomoucká 85, CZ 627 00 Brno, Česká republika
T +420 548 216 553 F +420 548 216 573 E [email protected]
www.renishaw.cz
valech, před začátkem směny, v průběhu obrábění,
prostě kdykoliv. Naměřená data lze uložit pro pozdější analýzu, pro analýzu trendu nebo použít pro
automatické vyhodnocení stylem GO/NoGO. Test
nabízí kontrolu parametrů stroje v rovinách XYZ
a také kontrolu parametrů pivotovacích bodů rotačních os.
NASTAVENÍ PARAMETRŮ PROCESU
V úrovni nastavení parametrů procesu umožňuje SPRINT automatické zaměření polohy upnutého obrobku a jeho vyrovnání s osami stroje. Automatické korekce parametrů v řídicím systému
a informace pro adaptivní obrábění jsou samozřejmými benefity použití systému SPRINT. Umožňuje též měření komplexních tvarových ploch
s přesností v řádu jednotek mikronů a zpracování
naměřených údajů v reálném čase. Přesnost ustavení obrobku je díky tomu velmi vysoká a s výhodou se uplatní zejména u velmi drahých obrobků,
například v leteckém průmyslu při opravách a renovacích turbínových lopatek. Vysokorychlostní měření segmentů lopatek a velké množství dat
sejmutých z hran a boků lopatky poskytuje přesnou informaci o skutečném tvaru dílce, která může být využita v adaptabilním obráběcím procesu.
Automatizované rutiny pro ustavení a vyrovnání
Seřízení
lopatky, skenování povrchu a spojování nasnímaných segmentů do profilu lopatky značně zvyšují
přesnost měření a zkracují dobu cyklu oproti dosavadním způsobům měření lopatek.
KONTROLA V PRŮBĚHU VÝROBY
Pojem takzvané “In-procesní kontroly” dostává
Systém SPRINT využívá několik nových patentovaných technologií, které mu umožňují dosahovat bezkonkurenční rychlosti a přesnosti měření
3D povrchu. Systém dokáže při měření kompenzovat statické a dynamické volumetrické chyby stroje. Umožňuje kontrolu velikosti a polohy měřených
prvků obrobku, ale i vyhodnocení odchylek tvaru
a polohy.
SONDA OSP60
Klíčovým prvkem systému SPRINT je zcela nová
skenovací obrobková sonda OSP60. Sonda OSP60 je
vybavena unikátním analogovým snímačem s rozlišením 0,1 m v jakémkoliv směru. Díky tomu sonda vyniká mimořádnou přesností při měření tvarových ploch. Analogový snímač uvnitř sondy pokytuje kontinuální informaci o velikosti vychýlení
doteku. Tato informace je vyhodnocena společně
s údaji o poloze sondy získané z odměřovacího
systému stroje. Z těchto údajů je pak odvozen údaj
o skutečném povrchu dílce.
Sonda při skenování povrchu dokáže sejmout
Pyramida produktivního procesu
díky systému SPRINT zcela novou náplň. Rychlost
měření dosahuje při kontinuálním skenování až 15
m/min. Data jsou snímána s hustotou 1000 bodů/s.
Uživatelům multifunkčních obráběcích center
nabízí systém SPRINT úplně nové možnosti řízení
procesů. Jedním z nich je nový cyklus velmi přesného měření soustružených průměrů. Měření probíhá za rotace obrobku a pod chladicí kapalinou!
Zavedením možnosti komparace naměřených
výsledků s etalonem dostává SPRINT roli aktivního
prvku se zcela automatizovanou funkcí „změř-koriguj-obráběj“. Systém tak dokáže automaticky řídit
přesné opracování velmi velkých průměrů. Dosahovaná přesnost opracování velkých průměrů činí
několik mikronů. SPRINT přináší i nové, na obráběcích strojích dosud nerealizované funkce měření
čelního a obvodového házení i kruhovitosti.
Také speciální rutiny pro měření tvaru turbínových lopatek Sprint Blade ToolKit zvyšují technologické možností obráběcích strojů v oblasti adaptivního obrábění.
1000 datových bodů za sekundu. Díky množství
sejmutých dat a unikátní analytické schopnosti systému poskytuje systém SPRINT bezkonkurenčně
přesné měření obrobku. Díky rychlosti měření pak
nabízí ještě lepší kontrolu a řízení procesů na stroji,
optimalizaci využití stroje a zkrácení doby pracov-
Informace
Akce
KONTROLA HOTOVÝCH DÍLŮ
Díky rozšířeným možnostem oproti tradičním
měřicím obrobkovým sondám nabízí SPRINT
možnost plnohodnotného měření hotového dílce po skončení obrábění. Díky kontrole parametrů
stroje zmíněné v první úrovni Pyramidy jsou naměřená data očištěna od vlivu nepřesností stroje způsobených geometrií nebo odměřovacím systémem
stroje.
ního cyklu. Tato nová skenovací technologie zavádí
do procesu obrábění nové metody řízení, které dosud nebyly možné.
Systém SPRINT je přelomový,velmi rychlý a velmi přesný nástroj s výjimečným rozsahem možných aplikací. Využívá několik nových patentovaných technologií, které mu umožňují dosáhnout
bezkonkurenční rychlosti a přesnosti měření 3D
povrchu. Systém dokáže při měření kompenzovat
statické a dynamické volumetrické chyby stroje,
které se na strojích projevují při vysokých rychlostech. Podporuje širokou škálu metod měření a řízení procesu, snižuje zmetkovitost a nároky na přepracování a současně nabízí optimalizaci využití
stroje zkrácením doby pracovního cyklu.
Systém SPRINT je navržen nejen kvůli rychlosti a přesnosti měření, ale především pro jednodušší automatizaci řízení procesu bez nutnosti zásahu
obsluhy.
Technický týdeník 24 33
19. 11.–2X. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
KOMERČNÍ PREZENTACE
Inovativní řešení s využitím laserového řezání
Laserové technologie nacházejí uplatnění v nejrůznějších
průmyslových aplikacích včetně zpracování a řezání celé
řady materiálů. Řezání laserem odbourává problémy
klasického mechanického opracování materiálu, jako
je změna barvy výrobku a vysoká prašnost ve výrobě,
ale i přes nesporné výhody není tato technologie v České
republice a na Slovensku stále příliš rozšířená.
Jedním z hlavních důvodů, proč jsou preferovány konvenční mechanické postupy,
je jejich dlouhodobé zavedení ve výrobě.
S rostoucími nároky na efektivitu výroby
se však situace pomalu mění – zvyšující se
požadavky na kvalitu řezu a krátký výrobní cyklus narážejí na výrobní limity mechanických technologií, a proto se i u nás
postupně zavádějí bezdotykové řezací linky, kde hraje laser nezastupitelnou roli.
Dalším argumentem pro je i obrovská flexibilita, která je jasnou odpovědí na stále
větší diverzifi kaci výroby a menší výrobní
várky. Procesní hlava s laserovým zdrojem
je navíc velmi spolehlivá a bez servisu je
schopna zajistit až 100 000 hodin nepřetržitého provozu.
VYSOCE PŘESNÉ ŘEZÁNÍ LASEREM
V AUTOMOBILOVÉM PRŮMYSLU
Díky mnoha výhodám řezání laserem
představuje tento proces dělení zatepla
schůdné řešení pro řadu aplikací v automobilovém průmyslu. Je skutečně první volbou pro bezdotykové a zároveň vysoce přesné řezání celé škály materiálů,
kde je tím hlavním kritériem minimální
použití síly. Přední dodavatelé a výrobci
OEM v automobilovém průmyslu na celém světě se stále více přiklánějí k robotovému řezání laserem, jež předčí klasické systémy řezání laserem díky vyšší flexibilitě a v mnoha případech i díky větší
výkonnosti.
(polymetylmetakrylátu – plexiskla). Pomocí laserového paprsku lze dosáhnout vysoce kvalitních 3D svarů při poměrně nízkém
současném mechanickém namáhání obrobku. Dokonce i velká zadní světla vozu
Hyundai Equus lze spojit pomocí laserového hybridního svařování.
Pl ně automatizova ná jed notka
TwinWeld3D v závodě LPKF znamená re-
ramenem robota. Zatímco robot sleduje
obrysy obrobku, vestavěný pneumaticky
odpružený přítlačný válec zajišťuje zcela přesné lícované uložení dvojice spojovaných plastových dílů s přesahem – výsledkem je přesný a úzký svar bez jakéhokoliv pnutí, vlastně tak dokonalý, že
na viditelné části dílu představuje vítanou kvazidekorativní linku.
voluci ve svařování plastů. Přednostmi
tohoto inovativního procesu jsou kratší
zpracování, dramaticky snížené náklady
na nástroje a materiály, dokonalý vzhled
a nová konstrukční svoboda. Výhody pro
dodavatele automobilového průmyslu
v této oblasti jsou poměrně značné. Operace uvnitř klimatizované hybridní svařovací jednotky s otočným stolem řídí robot Stäubli TX90L. Na obrobku se setkává laserový paprsek a halogenové světlo, obojí naváděné přesně polohovaným
„Hybridní svařování lze realizovat pouze díky flexibilitě, kterou nám dává šestiosý robot s nesmírně vysokou přesností
trasování,“ vysvětluje produktový manažer LPKF Manuel Skrben. „Je řada důvodů, proč jsme se rozhodli pro Stäubli. Model TX90L vyniká velice dobrou opakovatelnou přesností. Otevřený řídicí systém
VAL3 též vyhovuje našim předpokladům
integrace v rámci jednotky, takže svým
klientům můžeme dodávat všestranný
uživatelsky příjemný systém.“
Nejspíše nepřekvapí, že oblíbenou volbou jsou roboty Stäubli. Zvláště šestiosé
roboty řady TX a RX se pro tento vysoce přesný proces hodí, a to díky vynikající přesnosti a věrnému sledování trasy.
Například korejská automobilka Hyundai používá roboty Stäubli k laserovému
řezání středových sloupků, tento úkon
zde provádějí velké šestiosé roboty typu
RX160.
Řezání laserem v kombinaci s roboty
Stäubli se Hyundai osvědčilo. Robot díky
přesnosti sledování trasy a minimálnímu tepelnému příkonu dosahuje vynikajícího slícování součástí a splňuje tak náročné normy jakosti tohoto výrobce. Jeho
výkonnost v oblasti rychlosti a flexibility
navíc zajišťuje rychlé procesy se zárukou
efektivnosti a úspornosti, dokonce i když
výrobní závod zpracovává širokou paletu
modelů.
LASEROVÝ HYBRIDNÍ SVAŘOVACÍ
SYSTÉM NA PŘEDNÍ A ZADNÍ
SVĚTLA AUTOMOBILŮ
Hybridní svařovací systém instalovaný
v závodě LPKF Laser & Electronics v německém Erlangenu otevírá nové možnosti
konstrukce předních a zadních světel automobilů. Operace řídí přesný šestiosý robot
Stäubli TX90L. Laserové obvodové svařování je ideální pro spojování současné generace pouzder světel z ABS nebo ze směsi ABS/PC s průhlednými čočkami z PMMA
PLASTY, KOVY – ŽÁDNÝ PROBLÉM
Zkrátka nepřijdou ani zájemci o tyto
technologie v České republice a na Slovensku. Společnost LAO – průmyslové systémy ve spolupráci s firmou TMT,
Chrudim vyvinula novou technologickou buňku Multicell pro řezání plastů postavenou na robotovém systému Stäubli, která je předurčená pro implementaci
do výroby nejen plastových, ale i kovových komponent.
Hlavními přednostmi laserové technologické buňky Multicell jsou spolehlivost,
ekonomický provoz, bezprašnost a bezkontaktnost výroby. Limitujícím faktorem řezání již není rychlost samotného
ořezu, ale doba chladnutí plastů. Navíc
lze laserem dosáhnout mnohem přesnějšího řezu než při mechanickém zpracování a odpadají potřeba ručního dočištění výrobku, náklady na servis mechanických nožů a hrozba poškození struktury
materiálu. Při řezání nedochází k barevné
změně výrobku, snižuje se prašnost provozu a naopak se zvyšuje rychlost a přesnost řezu. Celkově je Multicell robustní
certifikované laserové pracoviště, které
zefektivňuje výrobu a umožňuje využít
stávající podpůrná zařízení.
Pro laserové řešení ořezu kovových
dílů pomocí robota se rozhodla i jedna
z českých firem, zejména právě kvůli vysokým nárokům na pestrost výrobků.
S tím nemá robot žádný problém, během
dne zvládne postupně ořezávat celou
řadu různých dílů – veškeré trajektorie
jsou připraveny a uloženy v kontroléru
a stačí tak pouze zvolit vždy tu správnou. Řez je pak zcela přesný, bez nutnosti dalších úprav nebo dočištění. Toto řešení tak přispívá ke snížení nákladů
na minimum, například při výrobě prototypů i dalších dílů vyráběných po malých sériích.
Centrum transferu technologií, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně
Chcete koupit, prodat či ochránit novou technologii?
Centrum transferu technologií nabízí
komplexní služby v oblasti ochrany průmyslového a duševního vlastnictví, konzultantskou a informační činnost související se získáním nebo poskytnutím licencí na nové technologie.
NABÍZÍME:
PORADENSTVÍ A SLUŽBY
V OBLASTI OCHRANY
DUŠEVNÍHO VLASTNICTVÍ
Poraden st v í v obl a st i v y u ž it í v ýsledků výzkumu a vývoje, doporučení
vhodného typu právní ochrany (užitný v zor, pr ů my slov ý v zor, o c h ra nná zná m ka, patent), rešerše v databázích patentů, průmyslov ých vzorů
a ochranných známek, pr ůzkum novosti poznatků, patentové situace výrobk u neb o te c h nolog ie, z pracov ání analýz průmyslově právního stavu
v zadaných oblastech, odborné zpracování přihlášek patentů, užitných a průmyslových vzorů, ochranných známek
a označení původu, přímé zastupování
klientů před ÚPV (Úřadem průmyslového vlastnictví) ČR, EPO (Evropským
patentov ým úřadem), OHIM (Úřadem
pro harmonizaci ve vnitřním trhu EU)
a WIPO (Světovou organizací duševního vlastnictví), zpracování odborných
posud k ů a kon zu ltace v celé obla sti průmyslově právní ochrany, licence
a převody ochranných práv.
ASISTENCE PŘI TRANSFERU
TECHNOLOGIÍ DO ČR
Identifikace technologických potřeb
pod n i k u, v yh ledá n í vhod nýc h pa r tnerů (dodavatelů technologie a know-how v za h ra n ič í), zprost řed ková n í
kontaktů.
ASISTENCE PŘI TRANSFERU
TECHNOLOGIE Z ČR
Odborná pomoc př i zpracová ní nabídky nové technologie, v yhledávání
potenciálních zahraničních partnerů
a zprostředkování kontaktů.
FINANČNÍ OTÁZKY TRANSFERU
TECHNOLOGIÍ
Identifikace vhodných zdrojů financování pro pořízení nových technologií nebo ochranu duševního vlastnictví a odborná pomoc při jejich získávání.
Centrum transferu technologií
realizuje projekt:
Rozvoj CTT na UTB ve Zlíně - CZ.1.05/3.1.00/10.0205
projekt je spolufinancován EU z OP VaVpI
V případě zájmu o spolupráci prosíme kontaktujte:
Centrum transferu technologií Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně
Nad Ovčírnou 3685, 760 01 Zlín Tel.: +420-576 038 041, +420-576 038 037
E-mail: [email protected], www.utb.cz
34 Technický týdeník 24
19. 11.–2. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
APLIKOVANÝ VÝZKUM
ÚSTAV VÝROBNÍCH STROJŮ A ZAŘÍZENÍ
Výzkumné centrum pro strojírenskou
výrobní techniku a technologii
Výzkumná základna oboru výrobní techniky a technologie v ČR
Vedoucí: Ing. Jan Smolík, Ph.D.
Spolupráce s průmyslem stojí v popředí aktivit pracoviště.
Aplikace laserových technologií opracování materiálů
V širokém spektru mnoha výrobních technologií a aplikací mají dnes
svou nezastupitelnou roli technologie
opracování materiálů paprskem laseru. Přestože se lze zjednodušeně dívat na použití laserového paprsku jako na produktivnější, opakovatelnější
a často i efektivnější alternativu některých třískových technologií obrábění,
jako je mikrofrézování, řezání nebo vrtání, skutečný rozsah možných aplikací laseru je mnohem širší. Jeho použití
pro svařovací a navařovací operace, tepelné zpracování materiálu, leštění, čištění a texturování povrchu, gravírování
nebo jiné způsoby mikroopracování je
totiž v řadě případů pro výrobu jedinou
Obr. 3
laserových technologií pro spojování, nanášení, opracování a ovlivňování vlastností materiálů. Jako základ
tehdy více teoreticky a experimentálně založeného výzkumu byly zvoleny přístupy pro poznání základních
vlastností vzájemné interakce paprs-
Obr. 1
rozumnou alternativou. Rostoucí nároky na přesnost a miniaturizaci výroby,
stejně jako na použití moderních konstrukčních materiálů vede ke zvýšené poptávce po unikátních a moderních technologiích, ke kterým laserové
technologie bezesporu patří. To jsou také důvody, proč se možnostmi a aplikacemi laserových technologií soustavně
zabýváme i ve Výzkumném centru pro
strojírenskou výrobní techniku a technologii (VCSVTT).
HISTORIE VÝZKUMU
LASEROVÝCH TECHNOLOGIÍ
VE VCSVTT
Po založení VCSVTT v roce 2000
byla (jako jeden z hlavních směrů výzkumu) vytyčena také cesta aplikace
ku laseru a materiálu a jejích výsledků. Výsledky a znalosti, nalezené prostřednictvím výzkumu, umožnily mimo jiné i následnou aplikaci poznatků
u partnerů v průmyslu.
Pracoviště VCSVTT bylo v prvních
letech řešení výzkumu vybaveno laserovým strojem SITEC s označením
Laser JK701JH (obr. 1). Jde o pevnolátkový Nd:YAG laser o výkonu
550 W, s vlnovou délkou 1064 nm.
S kombinací minimální stopy paprsku
0,15 mm a dobrého výkonu umožňuje
tato sestava realizovat především svařovací, řezací, vrtací, ale i navařovací
aplikace zejména v kovových materiálech v tloušťkách cca 0,5 až 5 mm.
Pro doplnění technologických možností se v roce 2007 pořizovalo druhé
laserové zařízení (obr. 2). Zdroj byl
opět zvolen v podobě pevnolátkového nanosekundového Nd:YAG laseru.
Tentokráte však s maximálním výkonem o hodnotě 50 W, vlnovou délkou
1064 nm a minimální šířkou stopy paprsku 0,1 mm. Toto laserové pracoviště se dnes úspěšně využívá především
pro texturování, gravírování, popisování a mikroobrábění s potřebou malého tepelného ovlivnění dílců. Realizuje se rovněž aplikace jemného čištění dílců od rzi nebo řízené přetavování
jejich povrchu.
SOUČASNOST PRACOVIŠTĚ
A PŘÍKLADY APLIKACÍ
PRO PRAXI
K jednomu z hlavních cílů pracoviště VCSVTT patří budovat silnou a stabilní výzkumnou základnu pro možnost transferu poznatků k průmyslovým partnerům a podpořit tak přímo jejich konkurenceschopnost. To
platí i v oblasti laserových technologií. V současnosti se snažíme nabyté
zkušenosti, podložené dlouholetým
výzkumem interakce laserového paprsku a nejrůznějších konstrukčních
Obr. 2
materiálů (kovy, plasty, dřevo, supertvrdé materiály atp.), využít právě
ve prospěch výrobních podniků v ČR.
Výsledkem jsou pak často unikátní
a moderní řešení daného problému.
Spolupracujeme s partnery jak ve fázi návrhu, ladění a zavádění laserových technologií v jejich provozech
(např. problematika svařování plastů
pro automobilový průmysl), tak i v případech řešení reálných zakázek typu
speciální prototypové až malosériové
Obr. 5
výroby konkrétních dílců. Příklady
takové spolupráce lze dokumentovat na několika vybraných aplikacích.
» Vrtání děr malých průměrů – vrtání
kruhových otvorů o průměru
0,1 mm do tenkostěnné ocelové
trubičky pro vzduchotechniku. Bylo třeba nejen připravit příslušný otvor, ale i dodržet výrobní tolerance
polohy sady desítek otvorů v řadě.
Stejně tak bylo třeba naladit nejvhodnější podmínky pro minimální ovlivnění stěny trubičky a jejího
vnitřku (obr. 3).
» Svařování kontaktů – vznikla potřeba kvalitního svaření vodivých
spojů pro automobilový průmysl.
Byla nezbytná optimalizace parametrů laseru pro možnost svaření různých kombinací materiálů
(ocel-nikl, hliník-měď) na jednom
laserovém zařízení. Samozřejmostí byla kontrola výsledné jakosti svaru.
Svařování nástrojů – realizace
svarů na chirurgických nástrojích
z korozivzdorné oceli.
» Popis – typickými zakázkami pro
popis laserem jsou dnes výroba
čárových kódů, popis noniusů pro
různá zařízení nebo realizace QR
kódu přímo na vyráběné kovové
dílce (obr. 4). U všech těchto aplikací je cílem dosáhnout především
ostrosti a čitelnosti struktury s minimálním ovlivněním okolí místa
působení paprsku.
» Texturování – příkladem funkční
textury povrchu může být úprava
povrchu tvářecích nástrojů, jako
jsou například střižníky nebo raznice. Speciální úpravou povrchu je
totiž možné docílit lepší ulpívání
maziva na nástrojích, a tím zvyšovat jejich životnost (obr. 5).
» Gravírování – vytváření hlubšího
definovaného reliéfu na výrobcích
se opakovaně uplatňuje při výrobě
razníků (obr. 6), miniaturních forem (například pro využití v optice) nebo profilů v nekonvenčních
materiálech jako je slinutý karbid,
keramika či KNB.
Závěrem lze shrnout, že dlouhodobá koncepce aplikovaného výzkumu a vývoje laserových technologií
ve VCSVTT poskytuje průmyslovým
partnerům potřebnou základnu pro
Obr. 6
analýzu a řešení jejich konkrétních
problémů. Řada dokončených průmyslových realizací a pokračujících výzkumných aktivit navíc neustále rozvíjí naše dovednosti a schopnosti. Nejen v oblasti laserových technologií je
tak i nadále Výzkumné centrum pro
strojírenskou techniku a technologii
otevřeno dalším spolupracím s partnery z výrobní, ale i akademické sféry.
Ing. Pavel Zeman, Ph.D.
Obr. 4
www.rcmt.cvut.cz
Technický týdeník 24 35
19. 11.–2. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
KOMERČNÍ PREZENTACE
Inteligence ve výrobě prostřednictvím řešení Makino
Navzdory ekonomickým těžkostem, s nimiž se
v současnosti potýká mnoho zemí na celém světě,
se prodej obráběcích strojů Makino v Evropě, Americe,
Japonsku a dalších zemích v Asii zvýšil. Obzvláště v leteckém
průmyslu zaznamenala tato japonská firma rozvoj, který se projevil
rekordním počtem objednávek v Americe i Evropě.
Na nedávných veletrzích – hannoverském EMO
a brněnském MSV - představila řadu řešení pro
malé až středně velké podniky včetně široké
škály zápustků, forem a dílenských aplikací.
Velký důraz kladla firma při těchto prezentacích na řezání kovů. Její specialisté vysvětlovali
a předváděli, jak technologie Makino umožňují zákazníkům být na světovém trhu produktivnějšími a konkurenceschopnějšími. Čím více
jsou procesy řezání kovů optimalizovány, tím
lépe mohou zákazníci využít celého potenciálu
stroje. Teprve poté má smysl investovat do doplňkových technologií, jako je například automatizace, k dosažení vyšší míry návratnosti.
POHODLNÉ OVLÁDÁNÍ,
VÝJIMEČNÁ PŘESNOST
Tento rok uvedla firma Makino na trh několik zajímavých produktů. Špičkové vertikální obráběcí centrum D800Z - nejnovější přírůstek v sérii D Makino (D300 a D500)
- nabízí vysokou přesnost, tuhost a rychlost.
Centrum dosahuje výjimečné přesnosti i při
zpracovávání obrobků o průměru 1000 mm
a hmotnosti 1200 kg. Jeho tuhost je založena
na šikmé konstrukci stolu 4. a 5. osy, které jsou
ve tvaru písmene Z, a na křížovém kuličkovém
ložisku o velkém průměru na osách B a C. Čtyři různé kombinace vřetena (až do 20 000 otáček za minutu / HSK-A63) zajišťují flexibilitu
stroje. Jeho dalšími výraznými rysy jsou pohodlné ovládání a úsporný provoz.
Centrum D800Z je vybaveno dvoukřídlými předními dveřmi pro snadný přístup k vřetenu a stolu a velkým oknem pro dobrou viditelnost. Odstraňování třísek je jednoduchá
operace. Antikolizní funkce zabraňuje interferenci vřetena a stolu, k níž by mohlo dojít nesprávným naprogramováním nebo nastavením stroje.
MÉNĚ MANUÁLNÍ PRÁCE, NIŽŠÍ
SPOTŘEBA ENERGIE
D800Z redukuje dílenské provozní náklady díky menším nárokům na manuální práci
a nižší spotřebě energie. Součástky mohou být
dokončeny buď jedinou operací, nebo menším počtem operací než dříve, a to bez potřeby manuálního zásahu, měření nebo kompenzace. Výrazně se redukuje potřeba ručního dokončování, leštění, odstraňování otřepů
nebo směšování. Rozměry stroje (3200 mm
x 5070 mm x 3600 mm) kladou menší nároky na velikost podlahové plochy, jeho design
usnadňuje údržbu. Ke snížení spotřeby energie je stroj vybaven režimem Eco, který vypíná periferní zařízení, pokud nejsou potřeba.
Energeticky úsporný chladicí systém je vybaven invertorem, který řídí chladicí čerpadlo, jež nastavuje požadovanou průtokovou
rychlost a řídí načasování každé funkce. V neposlední řadě je třeba zmínit také hydraulickou jednotku s akumulátorem, která reguluje
spotřebu energie, běží-li čerpadlo naprázdno.
K výhodám nového vertikálního obráběcího centra D800Z od firmy Makino patří kratší dodací lhůty dokončených obrobků, vyšší
povrchová kvalita a přesnost součástky, nižší
náklady na obrábění, stabilní výrobní procesy a žádné nebo velmi nízké riziko poškození
v důsledku kolize.
VĚTŠÍ BRATR
Výhodou většího bratra stroje U3 - vysoce
precizního drátového EDM U6 - uvedeného
na trh v loňském roce je to, že jej lze jednoduše
zapnout a nechat běžet samostatně. Jeho spolehlivost a robustnost při nepřetržitém provozu je taková, že obsluha může obrátit pozornost na jiné úkoly. Kromě této vysoké spolehlivosti (bez ohledu na hmotnost součástky a její polohu na stole) je stroj U6 vybaven několika
funkcemi, které pomáhají snížit dobu neřezání a usnadňují údržbu.
Na veletrhu EMO bylo poprvé odhaleno horizontální obráběcí centrum a81nx, které je
nástupcem nesmírně úspěšného a81. Hlavní výhody, které a81nx poskytuje, jsou vynikající přesnost a výjimečná tepelná stabilita.
K vylepšením stroje patří například větší tuhost konstrukce (velikost palet 630 mm x 630
mm), vyšší akcelerace a točivý moment vřetena umožňující snížit dobu neřezání až na 30 %
nebo vyšší akcelerace a větší posuv osy Y. Centrum a81nx je určeno především pro automobilový segment - k obrábění hlav válců nebo krytů převodovky. Vhodné je však také k obrábění odlévaných prvků u průmyslových komponent, jako jsou hydraulická zařízení, a obtížně
řezatelných komponent v leteckém průmyslu.
Vertikální obráběcí
centrum D800Z nejnovější přírůstek
v sérii D
VYVÁŽENOST TUHOSTI,
RYCHLOSTI A PŘESNOSTI
Pětiosé horizontální obráběcí centrum T1
(velikost palet 1000 mm x 1000 mm) dokáže
zvládnout obrobky až do průměru 1500 mm,
výšky 1500 mm a hmotnosti 3000 kg. Jeho flexibilní vřeteno HSK-A100 (1000 Nm, 12 000
ot/min) je vhodné pro širokou škálu aplikací,
včetně konstrukčních částí z titanu, pro komponenty motorů, rotory a lopatkové kotouče
v leteckém průmyslu, velké automobilové bloky, jako jsou bloky válců a různých částí zápustek a forem. Pozoruhodnou předností stroje T1
je vyváženost vysoké tuhosti (díky úplně nové
konstrukční konfiguraci), rychlosti a přesnosti.
Ponorný drátový EDM EDBV8 - velký bratr
stroje EDBV3, uvedeného na trh v loňském roce - kombinuje větší posuvy (XYZ: 800 mm x
600 mm x 500 mm) s novou vrtací technologií
SEDM firmy Makino, která umožňuje čtyřnásobně rychlejší vrtání chladicích otvorů u lopatek a listů než konvenční technologie EDM.
Pomocí kombinace inovativních technologií,
jako je obrábění při plném ponoření součástky, a jednoduššího programování u technologie od otvoru k otvoru EDBV8 se radikálně
zkracuje doba obrábění a snižují provozní náklady, čímž stroj splňuje požadavky výrobců
tryskových motorů na účinnější výrobu chladicích otvorů.
CNC | ROBOT | ROBOMACHINE
Přizpůsobivý
každé potřebě
Plnohodnotné obráběcí centrum s nepřekonatelnou
kvalitou a přesností při nejefektivnější hodinové
sazbě obrábění.
• Přímo poháněné osy pro rychlou akceleraci 1,5 G ve všech
třech osách s rychlostí 54 m/min
• Vysoce dynamické vřeteno s 10 000 nebo 24 000 ot/min
• Optimální řízení zrychlení a zpomalení pro efektivní
obrábění a zkrácení času cyklu
• Dlouhé pracovní dráhy až 700 x 400 x 330 mm
• Více než 40% úspory energie díky nižší hmotnosti, menší
spotřebě stlačeného vzduchu a inteligentní technologii
řízení s rekuperací nadbytečné energie
Robodrill
FANUC Czech
U Pekařky 1A/484,
180 00 Praha 8
WWW.FANUC.EU
36 Technický týdeník 24
19. 11.–2. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
KOMERČNÍ PREZENTACE
Obráběcí centrum C 32 U dynamic pracuje s mimořádnou přesností
Se strojem C 32 posílá Hermle na start nové
vysokovýkonné obráběcí centrum pro 5osé/5stranné
obrábění, které vysoce dynamicky a simultánně v 5 osách
obrábí obrobky o hmotnosti až 1000 kg.
Obráběcí centrum C 32 bylo koncipováno pro každodenní použití a nejvyšší přesnost, je ergonomicky přizpůsobeno uživateli a umožňuje vysoce komfortní obsluhu,
snadnou práci a bezproblémovou údržbu. Četné propracované
funkce zajišťují hospodárnou výrobu vysoce přesných dílů. I těžko obrobitelné materiály frézuje
stroj C 32 v rekordním čase a s naprostou přesností. Plně automatizovaná výroba může být součástí
flexibilního výrobního systému.
Představením zcela nově konstruovaného, univerzálně použitelného 5osého vysokovýkonného CNC obráběcího centra
C 32 U dynamic pokračuje Maschinenfabrik Berthold Hermle AG, specialista
na přesná obráběcí centra, v úspěšné historii konstrukční řady C s jejími univerzálními a 5osými obráběcími centry. Nové obráběcí centrum C 32 U dynamic navržené pomocí osvědčené modifikované
konstrukce gantry se optimálně začleňuje
do konstrukční řady C.
C 32 U dynamic s dráhami pojezdu X-Y-Z
650/650/500 mm optimálně přizpůsobenými maximální velikosti obrobku je důsledně dimenzované pro 5osé aplikace,
a proto představuje ideální obráběcí systém pro aplikace, u nichž se požaduje nejvyšší přesnost, nejmenší tolerance a nejlep-
ve strojírenství a při výrobě přístrojů, při
konstrukci motorů a závodních strojů
a v dodavatelském průmyslu.
otočného stolu, systém čtyřnásobného valivého vedení a uprostřed uložený hlavní
pohon osy Y, a konečně úhel naklápění osy
A - celkem +/- 130°, resp. 260°. Díky těmto
vlastnostem představuje C 32 U dynamic
základní využitelnou dynamiku v nové
dimenzi a celosvětově nastavuje měřítka
ve funkčnosti NC naklápěcího otočného
stolu. Kruhový zásobník nástrojů, úsporně integrovaný v základním tělese pracu-
Oráběcí centrum C 32 U dynamic jako kompletní stroj s NC naklápěcím otočným
stolem Ø 650 x 540 mm
Tři osy v nástroji a dvě osy v obrobku,
modifi kovaná, vysoce stabilní konstrukce
gantry v provedení minerálního odlitku,
je na principu pick-up, nástroje mění velmi rychle (čas od třísky k třísce 4,5 s) a již
ve standardním provedení poskytuje místo pro 36 nástrojů s upínáním SK40 nebo
HSK A 63. Doplňkově jsou k dostání přídavné zásobníky se 43, 87 nebo 160 místy,
aby se mohly bez nutnosti dalšího přestrojení kompletně obrábět i vysoce komplexní obrobky nebo celé výrobní řady či rozmanité jednotlivé díly.
Zákazník si může vybrat z 5 pohonů
hlavního vřetena s výkony do 29 kW, točivými momenty do 200 Nm a otáčkami
10 000, 15 000, 18 000, 25 000 a 42 000
ot/min. Dále si může podle svých požadavků vybrat ze tří variant stolů:
s vysokými točivými momenty (torque)
v ose C (osa otáčení) u NC naklápěcích
otočných stolů zajišťují nejen vysoce dynamické polohování, ale i nejkratší vedlejší časy a bezpečnou fixaci v požadované poloze obrábění!
Při srovnání s rozměry strojů konkurentů je na stroji C 32 U dynamic rovněž
mimořádná velikost pracovního prostoru, největší vzhledem k instalační ploše,
stejně jako koncepce obsluhy. Velmi dobrá možnost přístupu do pracovního prostoru, a tím k upínacím systémům, resp.
k obrobkům zaručuje neomezenou manipulaci a pohodlnou práci. Pro ideální
padání třísek je pracovní prostor tvořený „bez rohů a hran" a pro dopravu třísek
je k dispozici (doplňkově) buďto článkový nebo škrabákový dopravník. K řízení lze použít oba CNC systémy, Heidenhain iTNC 530 nebo Siemens 840 D sl. Nový je
zde i velmi komfortní ovládací panel s 19“ obrazovkou, kterou lze natáčet až o 30°. Ovládací pult nastavitelný do výšky
v rozsahu +/- 100 mm a praktická
odkládací zásuvka umožňují rychlou a snadnou úpravu ovládání pro
konkrétního uživatele, aniž by byly
zapotřebí nákladné přestavby. Řídicí systémy mají integrovanou zabezpečovací techniku podle kategorie 3
normy EN 954-1. Funkce E-Messenger
okamžitě informuje uživatele, čímž se
zvyšuje dostupnost stroje a minimalizují výpadky výroby. V nouzovém případě
je k dispozici teleservis, který nabízí nejrychlejší možnou pomoc při problémech
programování nebo obsluhy.
» Tuhý upínací stůl s upínací plochou
NC naklápěcí otočný stůl Ø 650 x 540 mm s integrovaným momentovým motorem
ší kvalita povrchů, jako je tomu v odvětvích
výroby nástrojů a konstrukce forem, lékařské technice, v letectví a kosmonautice,
velmi dobré vlastnosti tlumení a optimální
podepření hlavních os, oboustranné uložení a tandemový pohon NC naklápěcího
900 x 665 m m a max. zatížením stolu
1500 kg
» NC naklápěcí otočný stůl Ø 650 x
540 m m pro zatížení stolu do 1000 kg
» NC naklápěcí otočný stůl ø 320 mm pro
zatížení stolu do 300 kg
Podle účelu použití jsou oba stoly k dostání s momentovým nebo šnekovým
pohonem. Zmíněný tandemový pohon
v ose A (osa naklápění stolu) a pohon
Obráběcí centrum C 32 U dynamic
v základní konstrukci v provedení
minerálního odlitku
Stroj C 32 upravený pro výměník palet
PW 250, zde možnost přístupu obsluhy
během seřizovacího procesu
Samozřejmostí u nového 5osého vysokovýkonného CNC obráběcího centra
C 32 U dynamic je také „celá paleta" automatizačních zařízení, jako jsou systémy výměny palet, systémy zásobníků palet, kompletní f lexibilní výrobní
buňky včetně zásobníku obrobků a přemísťování materiálu nebo kompletní
manipulační systémy a robotická řešení. Firma Hermle AG může prostřednictvím své dceřiné společnosti Hermle-Leibinger Systemtechnik GmbH poskytnout vše z jedné ruky a realizovat řešení
na klíč (turn key). Výhodou přitom je, že
stroj C 32 U dynamic je konstruován jako tzv. stroj zvedaný na háku, má tříbodovou opěrnou plochu, nepotřebuje žádné základy a lze jej přepravovat i vcelku. Jednotlivé agregáty jsou po otevření
dveří zcela pohodlně a ihned přístupné,
a v případě servisu nebo při havárii vřetena se musí pouze odpojit konektory
a hned se může rychle provést výměna.
V této souvislosti je třeba ještě zmínit,
že byla samozřejmě zachována geniálně jednoduchá ochrana proti kolizi s dotazem na kolize, stejně jako osvědčené
pěchovací pouzdro. To znamená, že při
havárii vřetena se musí vyměnit jen objímka vřetena (platí pro vřetena 10 000,
15 000 a 18 000), a náklady na opravu se tak udrží v absolutně přijatelných
mezích.
Pavel Němeček
[email protected]
Martin Skukálek
[email protected]
www.hermle.de
HELITRONIC MINI AUTOMATION – nejvyšší flexibilita díky inovativní brousicí technologii
Název HELITRONIC představuje po celém světě špičkovou
kvalitu v broušení nástrojů. Nový stroj na broušení nástrojů
HELITRONIC MINI AUTOMATION je dalším stupněm vývoje
sestávajících technologií pro plně automatickou a procesně jistou
výrobu rotačních nástrojů při nejvyšší flexibilitě.
S robot ic k ý m za k ládac í m za ř ízen í m a k apac itou a ž
do 3500 nástrojů nabízí tento nový vývoj nejlepší předpoklady pro výrobu nástrojů s minimálními nároky na pracovníky v nejv yšší kvalitě. Vysoká použitelnost stroje
a automatizace, krátká doba přípravy při minimální potřebě pracovního místa snižují náklady na výrobu.
Nástroje jako stopkové frézy, vrtáky, stupňovité vrtáky,
stupňovité nástroje, hrubovací a dokončovací frézy a mnohé další mohou být hospodárně vyráběny v průměru 1 až
16 mm od počtu jednoho kusu. Ostření nástrojů v průměru
od 3 do 100 mm je další silnou stránkou stroje HELITRONIC MINI AUTOMATION firmy WALTER.
Řízením FANUC nabízí WALTER uživatelům maximální
dostupnost a spolehlivost. K tomu patří pohodlná obsluha brousicího softwaru HELITRONIC TOOL STUDIO firmy
WALTER, který se osvědčil na celém světě.
HELITRONIC TOOL STUDIO je zárukou nejefektivnější
a nejjednodušší obsluhy stroje a ve spojení s FEEDRATE
OP TIMI ZER EM se zk rátí doba broušen í a v ý roby na minimum.
Technický týdeník 24 37
19. 11.–2. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
KOMERČNÍ PREZENTACE
Čištění suchým ledem – výhody a praktické zkušenosti
Technologie čištění pomocí suchého ledu je známá již celou řadu let, ale vzhledem
k historii ostatních alternativních mechanických a chemických způsobů čištění ji
lze považovat za relativně novou. Tryskacím médiem jsou v tomto případě pelety
suchého ledu. Tato neabrazivní čisticí metoda je velmi rychlá, účinná,
ale především ekologicky nezávadná a použitelná přímo v provozu.
Messer Technogas zastupuje na českém trhu švýcarskou společnost Asco, která
nabízí komplexní služby od výroby a skladování až po samotné tryskání peletami.
ÚVOD DO PROBLEMATIKY
Jak již název sám napovídá, jde
o technologii čištění, která je velmi
podobná klasické metodě tryskání
s použitím pevných částic. Tryskacím médiem ovšem nejsou ocelové
broky, písek nebo podobné materiály, ale pelety (granule) suchého ledu.
Ty jsou v tryskacím zařízení unáše-
CO2 do skupenství pevného a pomocí výstupní matrice jsou pelety
formovány do požadovaného tvaru a velikosti (Ø 3, 6, 10 a 16 mm). Při
atmosférickém tlaku peleta sublimuje (přechází z pevného skupenství do plynného), proto se musí vyrobené pelety skladovat v tzv. termoboxech. V těchto boxech se pele-
a realizuje se přímo ve výrobě bez
složité demontáže a nákladné odstávky stroje. Tím se prokazatelně
snižují náklady na údržbu výrobní-
Vyrobené pelety
suchého ledu
zajišťujeme regionálně na několika
místech ČR.
TRYSKACÍ ZAŘÍZENÍ
A TRYSKÁNÍ
Vlastní princip tryskání suchým
ledem je stejný jako u obdobných
technologií, ovšem využívající jiného tryskacího média. V zařízení
je proud pelet se vzduchem usměrňován na požadované místo, kde se
odstraňují nežádoucí nečistoty. Jde
o tzv. třífázové čištění. První fází je
působení pomocí kinetické energie,
kdy pelety suchého ledu unášené
lokálního kompresoru. U těch nejběžnější tryskacích zařízení, která
pokrývají cca 95 % průmyslových
aplikací, se používá pracovní tlak
v rozmezí 4-8 bar, tedy množství
vzduchu cca 3,5 – 5,5 m3/min.
Peletizér
Asco A120P
na výrobu
120 kg
pelet/h
Elektromotory před aplikací…
ny stlačeným vzduchem do tryskací pistole a následně přímo na čištěné povrchy. Z uvedeného vyplývá,
že k úspěšnému tryskání je zapotřebí suchého ledu, tryskacího zařízení
a příslušného množství stlačeného
vzduchu. Jednotlivým položkám se
v následujícím textu věnujeme podrobněji.
SUCHÝ LED
Pevné skupenství CO2 je suchý led,
vynikající přírodní chladivo, a to bez
zápachu. Neobsahuje choroboplodné zárodky, je bakteriostatický a vytlačuje vzdušný kyslík. Netaje, nezanechává mokré stopy a nepoškozuje zboží. Díky vlastnostem suchého
ledu je technologie tryskání vhodná i do takových provozů jako např.
farmaceutický nebo potravinářský
průmysl. Pelety suchého ledu - granule pevného skupenství - se vyrábějí v zařízeních zvaných peletizéry.
V tomto zařízení přechází kapalné
ty dopravují i k našim zákazníkům.
Povrchová teplota samotné pelety
je cca -78 °C. Výrobu suchého ledu
jsou pelety ze zásobníku dávkovány do proudu stlačeného a vysušeného vzduchu, kterým jsou unášeny
tlakovou hadicí do tryskací pistole.
Pomocí různých koncových trysek
Tryskací
zařízení
Ascojet
2001 RX
s výkonem
až 100 kg
pelet/h
…elektromotory po aplikaci
proudem stlačeného vzduchu dopadají na povrch. Tím naruší nečistotu
z povrchu. V druhé fázi - termické nízká teplota pelet způsobí ochlazení usazených nečistot tak, že se stávají křehkými a lehce oddělitelnými
od čištěného povrchu, a konečně třetí fází je sublimace pelety, kdy dochází až k 700násobnému zvětšení jejich objemu a explozivnímu efektu,
který oddělí nečistotu od čištěného
povrchu. Provozní hlučnost při čištění dosahuje 80 - 120 dB(A). Je důležité používat pracovní ochranné
pomůcky - chrániče sluchu, očí a rukavice - a je nutné se vyvarovat přímého kontaktu suchého ledu s pokožkou, protože hrozí popálení kůže.
STLAČENÝ VZDUCH
Nejen kvalitní a čerstvá peleta,
vhodná tryska a množství tryskacího média, ale i „kvalitní“ vzduch je
zapotřebí pro úspěšné čištění. Jako
zdroje tlakového vzduchu lze využít centrálního tlakového rozvodu
v běžných provozech, popř. použít
VÝHODY TRYSKÁNÍ
SUCHÝM LEDEM
Pelety suchého ledu při kontaktu
s čištěným povrchem okamžitě sublimují do okolního vzduchu a na povrchu součástí nezanechávají žádné stopy. Zbytky po čištění lze jednoduše zamést nebo vysát. Jak jsme
již zmínili, jde o proces neabrazivní
ho zařízení. Díky vlastnostem suchého ledu lze tuto technologii využít i pro čištění elektrotechnických
zařízení (elektromotory, rozváděče
atd.). Proces tryskání suchým ledem,
resp. sněhem lze použít jako přípravnou operaci před lakováním. Široký sortiment trysek tryskací pistole
umožňuje použití této technologie
i na špatně přístupných místech. Pro
velmi jemné čištění lze využít tzv.
cutter, který pelety ještě před vstupem do vlastní pistole rozmělňuje
na menší části, a ty z povrchu součástí odstraňují nečistoty citlivěji.
Tento „mlýnek“ je vhodný např. pro
jemnou práci na elektronických zařízeních.
Tryskání suchým ledem je jistě
technologií čištění budoucnosti, a to
nejen díky ekonomickým, ale i ekologickým přínosům. Velmi důležitou
roli ve využití hrají vlastnosti suchého ledu, které nabízejí bezproblémové čištění součástí i celých zařízení
napříč všemi průmyslovými obory
- počínaje farmaceutickým a potravinářským průmyslem coby provozy náročnými na čistotu a těžkými průmyslovými provozy sléváren
konče.
Messer Technogas, s.r.o.
Ing. Jiří Svatoš,
aplikační technik
Termoboxy pro skladování pelet
Plyny a know how pro Váš úspěch ...
Čištění suchým ledem
Kontakt: Ing. Jiří Svatoš ([email protected]), tel.: +420 602 339 214
WWW.MESSER.CZ
38 Technický týdeník 24
19. 11.–2. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
ELEKTROEROZE
Síla elektrické jiskry, která opracovává i vyrábí
Elektrojiskrové technologie (EDM – Electric Discharge Machining) představují neodmyslitelnou součást výroby forem a nástrojů vůbec. Jsou schopny opracovávat jakýkoliv elektricky vodivý materiál bez ohledu na jeho tvrdost s přesností
0,001 mm, aniž by zhotovovaný dílec byl
vystaven mechanickému namáhání. Nástroj, převážně záporná elektroda, se během práce přibližuje k opracovávanému
dílci – kladné elektrodě – až dojde k ionizaci dielektrika, vyplňujícího malou mezeru
mezi oběma elektrodami, a k přeskoku jiskry. Při přeskoku jiskry se na opracovávaném dílci vytvoří miniaturní kráter a opakováním výboje dochází k požadovanému
úběru materiálu. Dielektrikum v mezeře se
musí vyměňovat jednak pro odplavování
odebraného materiálu, jednak pro chlazení nástrojové elektrody, která je tepelně namáhaná.
Generátory moderních elektrojiskrových strojů pracují s pulzním proudem
o špičkové intenzitě desítek až stovek
ampérů a s frekvencí v řádu desítek kilohertzů; v prvé řadě jsou to pracovní parametry generátoru, které určují přesnost
opracování, produktivitu stroje a kvalitu
opracovaného povrchu. Rovněž vlastnosti nástrojové elektrody – například velikost jejího úbytku – určují nejen přesnost
operace, ale i limitní úběr, který lze s ohledem na požadované parametry konkrétního opracování dosáhnout. U drátových
řezaček je nástrojem tenký drát, který řeže vnější nebo vnitřní obrys dílce; u hloubiček je nástrojem elektroda s povrchem,
odpovídajícím v nejjednodušším případě
bez WBC
s WBC
Funkce
pro zvýšení
přesnosti
s DCC
bez DCC
negativnímu modelu požadovaného tvaru
v dílci. Zvláštní skupinu elektrojiskrových
strojů tvoří stroje pro zhotovování otvorů,
které odpovídají příčnému profi lu elektrody.
První elektrojiskrový stroj uvedla na trh
švýcarská firma Agie Charmilles v roce
1952 a od té doby tato technologie dosáhla
pozoruhodného pokroku a rozšíření. Zvyšuje se účinnost generátoru i ochrana dílců
před poškozením elektrochemickými vlivy během procesu a stroje jsou
vybavovány komponenty, umožňujícími delší
provoz bez obsluhy (automatická výměna elektrod i obráběných dílců,
automatické zavádění
řezacího drátu; zvyšuje
se dosažitelná přesnost
obrobeného dílce i provozní spolehlivost strojů). Samotná firma GF
Agie Charmilles nabízí
v současné době 16 typů
hloubicích strojů, 18 drátových řezaček a tři typy elektrojiskrových vrtaček; další špičková fi rma oboru, americká Sodick Inc., která byla také
přítomna v Hannoveru,
již vybavila přes 30 000
strojů svými lineárními
pohony a ve výrobním
programu má nyní 32 typů elektrojiskrových strojů. Na několika strojích z produkce těchto
firem lze ukázat, kam elektrojiskrová technologie dospěla za posledních 60 let.
Drátová řezačka GF AC Cut 1000 OilTech
patří do kategorie strojů s extrémní přesností, vhodných pro mikroobrábění. Může
pracovat s drátem o ø 0,02 – 0,33 m m; vyznačuje se přesností polohování 0,001mm,
dosažitelná kvalita povrchu obnáší Ra =
0,05, nejmenší proveditelný vnitřní rádius
činí 0,011 mm a nejmenší řezaná mezera
0,022 mm. Znamená to, že při použití nejtenčího řezacího drátu je mezera kolem
něj pouhých 0,001 mm! K tuhosti a stabilitě rámu stroje přispívá důsledná izolace všech tepelných zdrojů i opatření
k tepelné stabilizaci kolujícího dielektrika. Produktivitu zvyšuje pozoruhodný „dvoudrátový“ systém AWC, který
pro hrubovací nebo méně náročné řezy
v jednom dílci používá silnější, odolnější a tedy produktivnější řezací drát a pro
přesné nebo dokončovací řezy drát jemnější, dosahující maximální přesnosti
i kvality opracovaného povrchu. K vyšší
přesnosti přispívá několik softwarových
funkcí, jako je Variocut – automatické přizpůsobení režimu práce v případě měnící se výšky obrobku, WBC – automatická
kontrola a kompenzace prohnutí drátu během erodovacího procesu, AWO – automatická kontrola a kompenzace opotřebení
drátu během erodovacího procesu a DCC –
dynamická kontrola rohů, zajišťující maximální možnou ostrost erodovaných rohů,
resp. přímost rovinných ploch kompenzací dynamických vlivů. Integrovaný optický měřicí systém IVU zajišťuje centrování dle otvoru, detekci rohů či centrování mezi dvěma rovinami během vlastního
procesu. Varianta stroje „OilTech“ používá
dielektrikum na bázi oleje, které zabraňuje korozi dílce během déletrvající operace.
Elektrojiskrové hloubičky GF AC typu
Form 20 a Form 30 jsou vybaveny inteligentním, tzv. Zeleným generátorem, který
nejenže minimalizuje opotřebení nástrojové elektrody, ale také zásadním způsobem
snižuje spotřebu elektrické energie během
procesu. Toho dosahuje přizpůsobením
energie každého pulzu aktuální potřebě na rozdíl od standardních generátorů,
které vytvářejí pulzy s maximální energií a její přebytek se mění na teplo. Tím,
že se řídí aktuální energie a trvání výboje, jakož i doba do následujícího výboje,
se dle výrobce dosahuje až 70% úspora
elektrické energie. Z dalších předností
lze uvést možnost osazení automatickou
výměnou elektrod ze zásobníku se čtyřmi, resp. 6 pozicemi, volitelnou technologii Gamma Tec pro optimalizaci výkonu v případě, je-li zapotřebí dosáhnout
lesklého povrchu na velké opracované
ploše, a přídavnou osou C, užívanou pro
zvětšení rozsahu os X a Y. Tyto stroje se
vyznačují vynikajícím poměrem cena/
výkon.
V poslední době se rozšiřují erodovací
technologie, využívající rotující nástrojovou elektrodu, čímž eliminují nevýhody
jejího opotřebení. Jako příklad lze uvést
stroj Vollmer QXD 250, kombinovanou ostřičku nástrojů, osazených PKD břity. V neposlední řadě svědčí o rozšiřování této
technologie i to, že se na trhu objevilo miniaturní rotační vřeteno H42MRS002 pro
elektroerozivní obrábění, dodávané německou firmou Hirschmann. Vyznačuje
se vysokými otáčkami – 4000 min-1 i speciálním upínáním pro nástroje do průměru
10 m m a je vybaveno separátním CNC řízením. Přesnost na něm dosahovaná je vyšší
než 0,001 m m.
Ing. Petr Borovan
MEE technologie předběhla dobu a na uznání teprve čeká
MEE technologie
Vytváří nové materiály tzn. složeniny, kompozity a jejich kombinace.
kovové formy a raznice
forma pro
výrobu
skleněných
výrobků
příklad tryskového nanášení
anténa iso čipové karty
uzávěr tlakové lahve
trubka ze
speciálních
materiálů
svařování za studena
nové
technologie
a materiály
vlnovod
forma
pro výrobu
plastů
chladič
auta
chladič mikroprocesoru (průtokový)
europaleta
rameno svítidla
model
ěn
m
re m
ěník
ý v ým
níke
ěník
diáto
peln
ýmě
v ým
ý v ým
a
e
v
r
ý
t
ln
í
ln
m
e
m
ln
ý
ý
iá
te p
te p e
loch
epeln
sp e c
lov ý
ov ý
řez p
řez t
t abu
drát
ík
tepelné výměníky
Rádi bychom čtenáře TT informovali o nové průrazné a unikátní technologii, která
možná trochu předbíhá dobu a bude doceněna později, jak se to někdy stává rovněž
u jiných významných objevů. Jde o MEE
technologii, čili metalurgicko-galvanoplastickou strojírenskou technologii, která vytváří nové postupy na základě několikaletých výzkumných prací a know-how.
V podstatě jde o rozšíření nanotechnologie
do dalších oblastí použití. To znamená takové postupy, pomocí nichž lze nově vyrábět široké spektrum různých kovových výrobků (cca 75 %) s několikanásobně nižšími
výrobními náklady ve srovnání s klasickými strojírenskými technologiemi.
Dovoluje zhotovovat produkty jinými technologiemi nevyrobitelné. Vstupem může být tříděný kovový odpad nebo
rudný koncentrát. Přibližná spotřeba el.
energie na rozklad a opětovné nanesení 1 kg
kovu je v případě 1000 A a 1 až 2 V - pouze
1 až 2 kWh elektrické energie.
Electroforming je známý technologický
proces, který se přestal rozvíjet před asi 120
lety, s řadou negativních limitujících faktorů jako je vliv silokřivek, vodíková nemoc
atd. Našemu týmu se podařilo omezit limitující faktory pomocí několika kroků.
M E E te c h nolog i i j e d ne s mo žno použít ve výrobě 5 ověř e n ý m i z p ů s o b y, k t e r é t v o ř í
know-how:
1. Metoda nízkotavného kovu.
2. Trysková technologie.
3. Granulová technologie.
4. Knotové nanášení.
5. Kontinuální technologie.
Jak u nás, tak v zahraničí neexistuje zatím (podle provedených rešerší) v této šíři
a komplexnosti podobná technologie srovnatelná s MEE technologií.
Jedná se o víceméně bezodpadní systém, který využívá kovy z takřka 100 procent, protože buď je nanášený kov na výrobku, nebo zůstává v roztoku, který se
vrací do výrobního procesu. MEE technologie pomáhá chránit životní prostředí
a neznečisťuje přírodu tak, jako standardní strojírenské technologie.
Jako jeden z příkladů praktického využití MEE je např. výroba klasického tepelného výměníku – bytového radiátoru. Původně bylo zapotřebí cca 35 (hutnických,
slévárenských a strojírenských) operací,
použitím MEE technologie se tento počet
zredukoval do 5.
Všechny uvedené údaje platí pro vytváření výrobků z mědi a niklu v laboratorních podmínkách. Pro masové použití MEE
technologie v průmyslu je nezbytná realizace aplikovaného výzkumu efektivního
nanášení železa, včetně zjištění podmínek
nanášení v poloprovozu a v provozu. To
představuje přibližně roční práci dobře vybavené laboratoře, nástrojárny, včetně dalších obslužných pracovišť a týmu interdisciplinárních odborníků.
Zatím se hledá tuzemský nebo zahraniční finančně silný strategický partner,
Výrobní procesy, které se u MEE technologie nepoužívají
abychom mohli vytvořit nové pracovní
příležitosti především v ČR. Masové použití MEE technologií znamená převratné
Český komitét pro vědecké řízení je nepolitická,
nevládní a nezisková instituce, která byla v roce 1926
spoluzakladatelem CECIOS (Evropské řady řízení)
a EMA (European Management Association). Dodnes
řeší konkrétní úlohy v rámci EU. Založení komitétu
a jeho práci aktivně podporovali význační státníci,
třeba prezident ČR T. G. Masaryk a Herbert Hoover,
prezident USA. Členy komitétu byli osoby kreativně
myslící, se smyslem pro zavádění nových vědeckých
metod řízení, např. Tomáš Baťa, Jan Baťa a další.
změny v celosvětovém průmyslu, tj. výrobu cca 75 % kovových výrobků bez nutnosti použití hutí, sléváren a většiny strojírenských technologických operací.
Tuto technologii vyvinul interdisciplinární tým pracující v sekci Věda a technika Českého komitétu pro vědecké řízení
v Praze. Z uvedeného vyplývá, že teprve
čeká na svůj vstup do světového dění. Finální aplikace přinesou významné úspory
ve výrobním procesu a při ochraně životního prostředí.
Ing. Robert Troška, dr.h. c.
Ing. Bohumír Heinz
Český komitét pro vědecké řízení
Technický týdeník 24 39
19. 11.–2X. 12. 2013
Nekonvenční a přesné obrábění
speciální příloha
KOMERČNÍ PREZENTACE
Servomotory a vřetenové motory pro aplikace typu motion control
Oblast výroby obráběcích strojů, robotů, baliček, manipulátorů
a speciálních strojů se vyznačuje vysokými nároky na přesnost
a dynamiku pohonů. Různorodost aplikací v tomto oboru vyžaduje
široké portfolio produktů, a to jak řídicích systémů, tak i pohonů
(výkonové elektroniky) a v neposlední řadě motorů. Společnost
Siemens nabízí jak synchronní motory pro posuvy os,
tak i vřetenové motory v synchronní i asynchronní
variantě. Pro pokročilé úlohy, jako jsou například hlavy a vysoce
dynamické lineární i rotační osy obráběcích strojů, osazovací stroje,
letmé nůžky a podobně, jsou k dispozici takzvané přímé pohony,
přesněji lineární a momentové motory.
Obecně lze říci, že jsou k dispozici
tyto řady motorů:
» Simotics S – synchronní servomotory
s permanentními magnety (1FT, 1FK)
» Simotics M – synchronní a asynchronní servomotory (1PH8), vestavné motory (1FE)
» Simotics L – lineární motory (1FN)
» Simotics T – momentové (torque) motory (1FW)
» Vřetena a motorová vřetena (2SP, Weiss)
M0). Vyrábějí se ve třech variantách, a to s přirozeným, nuceným a vodním chlazením.
Synchronní motory 1FT7 mají velké
množství takzvaných volitelných rozšíření (options) při návrhu pohonu. Pro ilustraci uvádíme možnost volby krytí IP64, IP65
a IP67, provedení příruby kompatibilní se
starší řadou motorů 1FT6, inkrementální nebo absolutní čidlo, bezvůlovou brzdu (standardně), planetové převodovky a řadu dalších variant.
Synchronní motory
s permanentními magnety
řady 1FK7
Podívejme se na uvedené řady motorů
značky Siemens pro aplikace typu motion
control podrobněji.
MOTORY PRO POHON POSUVŮ
Simotics S – motory 1FT7 Compact,
1FT7 HighDynamic
Pro posuvy obráběcích strojů, tiskařských
strojů a baliček jsou určeny motory řady 1FT7.
Tato řada se vyznačuje širokým výkonovým
spektrem (0,8 – 34 kW, moment až 125 Nm)
a velkým rozsahem jmenovitých otáček
(1500, 2000, 3000, 4500 a 6000 min-1). Typickou vlastností motorů 1FT7 Compact je také vysoká momentová přetížitelnost (až 4,6
Výhodou je také snadný servis, čidlo motoru je snadno přístupné a nevyžaduje kalibraci. Další předností jsou kompaktní rozměry a možnost natáčet silový a signálový
konektor v rozsahu 270°.
Simotics S – motory 1FK7 Generation 2
Jako pohon posuvů strojních a pomocných
os obráběcích strojů a manipulátorů jsou
vhodné motory 1FK7. Jedná se o ekonomickou variantu synchronních motorů pro motion control aplikace. Motory se dodávají ve výkonové řadě 0,05 – 8,2 kW (jmenovitý moment až 48 Nm). Rozsah otáček je stejný jako
u motorů 1FT7 – čili 1500, 2000, 3000, 4500
a 6000 ot/min. Motory 1FK7 se dodávají s přirozeným chlazením ve třech variantách:
» Compact (standardní varianta motorů
1FK7)
» High Dynamic (varianta s nízkým momentem setrvačnosti)
» High Inertia (varianta s vyšším J pro aplikace náročné na přesnost s proměnlivou
zátěží)
Kromě standardních synchronních a asynchronních vřeten řady 2SP nabízí společnost
Siemens vřetena konstruovaná přesně podle požadavků zákazníka se zárukou nejvyšší mechanické přesnosti a kvality. Vřetena
dosahují vysokých maximálních otáček (až
81 000 min-1), lze je vybavit různými rozhraními pro upínání nástroje. Vše podle potřeb
a přání výrobce obráběcího stroje.
Lineární motor řady 1FN
Odpovědí na rozličné požadavky na pohon jsou volitelná rozšíření - krytí, čidla,
standardně bezvůlová brzda, komplet motor-převodovka a další.
MOTORY PRO POHON VŘETEN
Simotics M – motory 1PH8.
Symbol budoucnosti
Motory 1PH8 jsou jednotnou řadou pro
pohon vřeten, ale nejen to! Mají synchronní
i asynchronní variantu. Jsou mimo jiné následníky velkých servomotorů řady 1FT6
(BigServo), motorů 1PH4, 1PH7, 1PM. Oblastí jejich nasazení jsou například obráběcí
stroje, lisy, tvářecí stroje, extrudéry, papírenské stroje. O jejich univerzálnosti svědčí
i rozsah výkonů, a to od 2,8 kW až do 1,3 MW
(megawattů) v asynchronní variantě.
Stejně jako u motorů řady Simotics S, tak
i zde platí, že je možné konfigurovat motor
přesně dle požadavků zákazníka a dané aplikace.
Simotics M – motory 1FE.
Úspora místa, přesnost
Nároční výrobci vysoce přesných strojů využijí možnosti vestavby motoru pro
pohon vřeten do vřeteníků vlastní konstrukce. Tyto motory jsou ve dvou variantách - High Speed a High Torque, a volíme
je podle toho, co která aplikace vyžaduje.
Varianta High Speed umožňuje maximální otáčky do 25 000 min-1, varianta High
Torque maximální moment do 820 Nm.
Vodní chlazení motorů řady 1FE je jedním z předpokladů vysoké přesnosti při
obrábění.
VŘETENA A MOTOROVÁ
VŘETENA (Weiss)
Jsou určena k nasazení například v moderních obráběcích centrech, brousicích strojích.
PŘÍMÉ POHONY
Simotics L – lineární motory řady 1FN
Přímé lineární pohony se vyznačují vysokým zrychlením, odpadá zde nutnost
převodu rotačního pohybu na lineární
(např. kuličkový šroub). Jejich vynikající
dynamické vlastnosti jsou předpokladem
k nasazení v oblasti manipulátorů, osazovacích strojů nebo baliček.
Lineární motory Simotics S 1FN jsou
v portfoliu společnosti Siemens ve dvou
variantách:
dělat žádná opatření související se silným magnetickým polem sekundáru.
U těchto motorů také platí, že čím delší
pojezd, tím levnější pohon.
Simotics T – momentové motory
řady 1FW
Tam, kde je potřeba přesného polohování rotačních os bez nutnosti montáže převodovky, lze s výhodou použít momentové (Torque) motory. Otočné stoly, hlavy víceosých obráběcích center, to jsou typické
oblasti nasazení momentových motorů řady 1FW.
Jsou k dispozici ve dvou variantách - 1FW3
jako kompletní momentové motory a 1FW6
jako vestavná varianta. Vodní chlazení odvede ztrátové teplo z motoru, který dosahuje vysokých momentů při nízkých otáčkách
(až 10 000 Nm maximální moment).
ZÁVĚR
Široké portfolio motorů značky Siemens
skutečně pokrývá většinu požadavků výrobců strojů, a to jak obráběcích, tak i výrobních strojů a manipulátorů. Pro snažší práci
projektantů při výběru správného motoru
je k dispozici softwarový nástroj Sizer. Nejde jen o jednoduchý konfigurační program,
který přiřadí k danému motoru příslušné pohonové komponenty; je to užitečný pomocník při dimenzování pohonu jako celku.
Při konstruování je nezbytné mít k dispozici také výkresovou dokumentaci a pří-
Momentové (torque)
motory řady 1FW
» Řada 1FN3 se sekundárním dílem osazeným permanentními magnety, která se
vyznačuje velkým rozsahem sil
padně i 3D modely jednotlivých komponent. K tomu je k dispozici program CAD
Creator, který je dostupný i jako webová
aplikace.
» Řada 1FN6 se sekundárním dílem bez
magnetů. Výhodou je, že není nutno
www.siemens.cz
Toyota Demo Days přilákaly rekordní účast
Tradiční podzimní setkání odborníků
na manipulaci a logistiku pořádané společností Toyota Material Handling CZ v Rudné
v druhé polovině října navštívilo téměř pět
stovek účastníků, nejvíce v 6leté historii.
Toyota představila nejmodernější technologie pro komplexní řešení problematiky
manipulace, produktové novinky a v rámci tiskové konference i své plány na evropském trhu v rámci strategie Vize 2020.
Letošní Demo Days se nesly vizuálně i fakticky ve znamení technologií, které představují nejmodernější směry a trendy manipulace a velký potenciál pro budoucnost. Automatizace manipulace, bezobslužná řešení, alternativní pohony nebo nové regálové systémy
doplnily kompletní portfolio produktů a služeb, prezentované návštěvníkům. Pro Toyotu
se nicméně o příliš vzdálenou budoucnost nejedná, protože dokázala již mnohé z chytrých
technologií přetavit do plně funkčních aplikací. Provozně úsporná řešení realizovaná v ČR
a založená na automatizovaných vozících BT
Autopilot nebo bezobslužných tahačích Toyota jsou také prvními aplikacemi svého druhu
ve střední a východní Evropě.
VE ZNAMENÍ PREMIÉR
V nabídce Toyoty si najde vhodné řešení svých potřeb manipulace každý uživatel. Nároční zákazníci se mohou spolehnout
na komplexní řešení svých potřeb, malí nebo příležitostní uživatelé najdou jednoduchý,
odolný a spolehlivý vozík v každé z mnoha
produktových řad.
Premiéru před odbornou veřejností si odbylo mnoho užitečných novinek - čelní vozíky
Toyota Tonero s hydrostatickým měničem,
modely s pohonem na CNG, vysoce úsporné
elektrické čelní vozíky Toyota Traigo 80, nové regálové systémy, vyšperkované tahače
BT Movit a některé další méně zásadní produkty. Návštěvníci mohli také posoudit pokrok Toyoty v oblasti alternativních pohonů
- nízkozdvižné a vychystávací vozíky BT s li-iontovými bateriemi.
CÍLE A STRATEGIE DO ROKU 2020
Toyota Material Handling se na Demo Days
představila jako velmi otevřená a komunikativní společnost, která seznámila odbornou
veřejnost se svými plány i obchodními výsledky. Vizi, cíle a strategii společnosti Toyota
Material Handling Europe (TMHE) do roku
2020, zejména dosažení pozice evropské jedničky v manipulaci, představil na premiérové tiskové konferenci Matthias Fischer, president TMHE. Jeho vystoupení doplnil Nick
Duckworth, vice prezident TMHE pro oblast
služeb a předseda představenstva TMH CZ,
který se ve své prezentaci zaměřil na komplexní uspokojování potřeb zákazníků
ve všech fázích životního cyklu každého vozíku, což je jeden ze stěžejních pilířů komunikované strategie.
Jan Pachman, ředitel a jednatel české
i slovenské pobočky, vysvětlil uplatnění
evropské strategie na českém trhu a oznámil výborné ekonomické výsledky firmy
za loňský rok i další zlepšení tržní pozice TMH CZ v prvním pololetí letošního roku. Tržby společnosti za loňský rok stouply
o 17 % na více než miliardu korun (poprvé
v historii) a letos za první pololetí Toyota
přidala dalších 9% při průběžných tržbách
na úrovni téměř 600 milionů Kč, a to vše
na stále pouze jen stagnujícím a silně konkurenčním trhu. Tento obrat při prodeji téměř 900 nových i použitých motorových
vozíků znamená tržní podíl přibližně 21 %
a posun na první místa mezi dodavateli manipulační techniky. /tt/