Řada seminářů, pořádaných společností Misan v Lysé nad Labem, tradičně spojených s praktickými ukázkami obrábění, pokračovala seminářem Produktivita obrábění, které se konalo v 24. týdnu tohoto roku. Partnerem pořádající firmě, dovozci špičkových obráběcích strojů Okuma a Brother, byl tentokrát přední výrobce řezných nástrojů Iscar. NEZBYTNOST TRVALÉHO ZVYŠOVÁNÍ PRODUKTIVITY Již název semináře zdůrazňoval skutečnost, že produktivita, chápaná jako vztah hodnot vstupu k dosažené hodnotě na výstupu, bez ohledu na to, zda hodnocený okruh představuje obráběcí stroj, dílna, podnik či národní ekonomiku, je základním hospodářským ukazatelem. Při jakékoliv hospodářské činnosti ji nelze spustit ze zřetele, určuje konkurenceschopnost a tedy i schopnost přežití jakéhokoliv subjektu. Přes veškeré úspěchy českého strojírenství, posuzované růstem HDP nebo objemem výroby obráběcích strojů na hlavu, nelze propadnout pocitu uspokojení a je nutno produktivitu trvale zlepšovat. Ve svém vystoupení jednatel společnosti Misan Ing. Ondřej Svoboda, Ph.D., dokumentoval naléhavost tohoto imperativu několika údaji, pramenícími ze statistiky OECD. Produktivita, měřená pomocí HDP na jednu odpracovanou hodinu, činí za ČR/2014 – 29 USD; naproti tomu průměr OECD/2014 – 40,8 USD a průměr za EU/2014 je 39,9 USD! Ze sledovaných zemí Evropy je ČR na 19. místě a můžeme se pochlubit, že jsme lepší, než Řecko, Portugalsko, Polsko či Litva. I když v uváděných číslech hrají roli kurzové vlivy nebo nedostatky statistiky jako takové, nemění to nic na faktu, že v evropském měřítku (nemluvě o srovnání s USA) na tom nejsme moc dobře. V roce 2014 představoval objem výroby obráběcích strojů na celém světě 64,7 mld. USD, v tom byl podíl Číny 26 %, Japonska 20 %, Německa 17 % a České republiky okolo 1 %. Vzhledem k tomu, že absolutní většina strojů v Číně vyrobených nyní v Číně zůstává, lze očekávat nejen růst čínské průmyslové výroby, ale i zvyšování její produktivity a konkurenceschopnosti. Chce-li tedy Česká republika uspět, nelze setrvat na stávající úrovni produktivity, je bezpodmínečně nutné ji trvale zlepšovat. O reálných cestách, vedoucích k žádoucímu zlepšení, informovali účastníky semináře specialisté pořádajících firem i ukázky praktického obrábění. STROJE Obr. 1: Pracovní prostor stroje Brother Speedio S1000X1 s otočnou kolébkouSoučasný trend obrábění vyžaduje stroje se špičkovými parametry. To znamená neustálé vylepšování na straně řízení a jejich důsledné vybavení inteligentními funkcemi; na straně podpůrných funkcí rozšíření jejich nabídky, zjednodušujících obsluhu a servis. Tento trend ilustrovaly i předváděné stroje Okuma a nové kompaktní obráběcí centrum Brother Speedio S1000X1 s prodlouženým stolem. Je vhodný pro produktivní obrábění větších dílců z lehkých slitin; je-li u něho zvýšený stojan, lze na něj montovat i otočnou kolébku (obr. 1) a disponovat tak čtyřmi řízenými osami. Obr. 2: Robotický systém HalterZ produkce CNC strojů Okuma se v chodu předvádělo soustružnické centrum LB 4000EX II, víceprofesní soustružnické centrum LU 3000 EX, multifunkční univerzální centrum Multus U4000 se svislým naklápěcím vřetenem a vodorovnou revolverovou hlavou a tříosé vertikální frézovací centrum Genos M560R-V. Významný racionalizační prostředek představuje robotický systém nizozemsko-německé firmy Halter (obr. 2). Vyznačuje se jednoduchou výměnou typu dílce, snadným programováním a minimální zastavěnou plochou. O bezpečnost obsluhy se starají IR bezpečnostní brány. ŘÍZENÍ DĚLÁ ROZDÍL Softwarový soubor OSP-Suite byl oceněn jako jeden z 10 nejlepších produktů (obr. 3) za rok 2014, které přispěly k posílení konkurenceschopnosti Japonska v mezinárodním měřítku. Přináší inteligenci, vizualizaci a rychlost do řízení operací a zásadním způsobem zvyšuje jejich efektivitu. Obr. 3: Displej OSP-SuiteJde o otevřený a průběžně doplňovaný systém, který v březnu obsahoval více než 30 aplikací, přímo přístupných z displeje systému. Zahrnuje soubor Inteligentní funkce Okuma (okamžitá automatická aktivní kontrola a eliminace teplotních deformací, antikolizní systém, antivibrační systém a 5osý systém automatického odladění i kompenzace geometrických chyb stroje), soubor Eco funkcí, zahrnujících například vzájemně nezávislé sledování chlazení soustružnického a frézovacího vřetene a jeho vypínání, není-li zapotřebí. Soubor Digitální výroba obsahuje soubor aplikací, zvyšujících efektivnost výrobních funkcí stroje a soubor grafických funkcí, využívajících vizualizace ke zrychlení programování, znázornění statutu stroje i sdílených informací. Ty se využívají k rozhodování vyššího managementu. Operační soubor dovoluje zvolit typ a obsah displeje podle potřeb obsluhy a konečně soubor uživatelských funkcí, jako například kalkulátor řezných podmínek, potvrzení obrysů dílce v 3D zobrazení ke kontrole správnosti programu a další. Zkracuje hlavní i vedlejší časy stroje a umožňuje jeho zapojení do systému digitální výroby. Další novinkou je software Servo Navi, který po celou dobu životnosti stroje zajišťuje průběžnou optimalizaci nastavení servopohonů jednotlivých os. (Blíže o podpůrném balíčku technologických funkcí viz článek Ing. Ondřeje Svobody, Ph.D., ve 12. čísle TT.) Aniž by tedy japonští výrobci mluvili o čtvrté průmyslové revoluci, vyznačující se digitálním propojením všech procesů, již v současné době nabízejí takové řídicí systémy, které novým požadavkům odpovídají. ŘEZNÉ NÁSTROJE ISCAR Předváděné aplikace dokumentovaly snahu po zvýšení výkonu a kvality obrobeného povrchu potlačením vibrací a zklidněním řezu různou roztečí drážek, různým sklonem drážek, dělením řezu nebo užitím nástrojů s břitem ve šroubovici. Frézy do rohu MillShred řady P290 disponují břitovými destičkami s děleným ostřím (obr. 4) nebo destičkami s ostřím rozdílného sklonu. Montují se tak, aby se sklony břitu po obvodu frézy navzájem střídaly (odlišeno barvou pro bezchybnou montáž). Břitové destičky s děleným ostřím jsou k dispozici i pro tangenciální frézy HeliTang řady T490 nebo tvarové frézy DropMill s kulovou hlavou. Klidný řez těchto nástrojů dovoluje dosahovat vysokých bočních úběrů. Zvýšený výkon obrábění se dosahuje nasazením vysokoposuvových nástrojů soustružnických (např. oboustranné destičky typu Trigon s celkem 12 využitelnými hranami) či nástrojů frézovacích. Na stroji Multus U4000 pracovala vysokoposuvová vyměnitelná hlavička systému Multi-Master o průměru 20 mm se čtyřmi zuby posuvem 5733 mm/min při hloubce řezu 0,75 mm. Ekonomiku obrábění zlepšuje zvětšování počtu využitelných řezných hran na jedné vyměnitelné destičce. Obr. 4: Fréza MillShred P290 Line osazená VBD s děleným ostřímObr. 5: Fréza DoveIQMill 845 Line osazená VBD s osmi využitelnými břity Frézy DoveIQMill řady 845 (obr. 5) využívají čtvercové oboustranné břitové destičky s celkem 8 využitelnými břity; pracovaly na strojích Genos M560R-V s posuvem 0,25 mm/z a Multus U4000. Obráběla se ocel ČSN 12050 (16MnCrS5+FP) frézou ø 63 mm (ø 50 mm), hloubkou řezu 2, resp. 4 mm. V obou případech se o velmi dobrý obrobený povrch zasloužila pozitivní geometrie, velký hladicí břit destiček a jejich tuhé upnutí do těla nástroje pomocí rybinovitého vedení. Frézy do rohu HeliDo řady 690 využívají nové oboustranné trojúhelníkové destičky s celkem 6 využitelnými hranami ve šroubovici. Za povšimnutí stojí i nový elektronický katalog Iscar, včetně technologického rádce IBAQUS a nového systému označování břitových destiček, lépe charakterizující jejich vhodné použití. Obr. 6: Zrychlovací hlavička SpinJetRovněž použití zrychlovacích hlaviček SpinJet (obr. 6) představuje velké potenciální úspory. Jsou poháněny tlakem řezné kapaliny, která po výstupu též chladí nástroj. Kapalina s tlakem 40 barů dovoluje dle typu hlavice dosáhnout 40 000 až 60 000 ot/min. Lze je montovat do zásobníku nástrojů obráběcího stroje a využívat v cyklu automatické výměny. Na frézovacím centru Genos M560R–V pracovaly se stopkovou frézou ø 2 mm se dvěma zuby otáčkami 30 000 ot/min a s frézou ø 1,5 mm otáčkami 40 000 ot/min, při čemž v prvém případě byl posuv 900 mm/min a v druhém 1600 mm/min. Ing. Petr Borovan
