Obrábění – snadno a efektivně

Tak byl pojmenován další z řady odborných seminářů, spojených s předváděním špičkových strojů Mazak, Brother a řezných nástrojů Seco, který se konal v Lysé nad Labem, v sídle dovozce těchto strojů - společnosti Misan. Název dle mého názoru trochu zavádějící – ano, pro uživatele, jenž využije zkušeností předních výrobců obráběcích strojů a nástrojů je obrábění záležitostí snadnou a efektivní, tomu však musela předcházet tvrdá práce všech, kteří se zasloužili o to, že špičkové výrobky oboru jsou na našem trhu uživatelům k dispozici. V souladu s tradicí byly japonské obráběcí stroje, dovážené společností Misan, předváděny v chodu, tentokrát osazené špičkovými řeznými nástroji Seco. Programy nutné k demonstraci opracování složitých dílců byly zpracovány buď pomocí softwarových nástrojů Mazatrol nebo CAD/CAM softwarem GibbsCAM. NOVINKY Z PRODUKCE FIRMY YAMAZAKI MAZAK Základní imperativ zvyšování produktivity a jistoty procesu, včetně snižování nákladů na obrobek, klade požadavky na nové postupy, které povedou k tomuto cíli. Současné trendy v obráběcích strojích jsou proto ve znamení zvyšování strukturální tuhosti stroje a tlumicích schopností nosných částí konstrukce, efektivního přenosu a využití energií, přesnosti pohybů a řízení stroje, zvyšování výkonnosti a spolehlivosti vřetena, zvyšování tepelné stability stroje a efektivní údržby. Aby dosáhla těchto cílů, užívá firma Mazak mimo jiné integrovaná vřetena, která vykazují značné výhody proti vřetenům s řemenovým převodem, lineární vedení s válečkovými elementy a „šnekový“ převod pro pohon os A, B a C, realizovaný pomocí válečkových elementů, díky nimž se dosahuje vyšší dynamiky, tuhosti a plynulosti pohybu. Rovněž užívaná hybridní ložiska s ocelovými oběžnými drahami a keramickými kuličkami vykazují lepší vlastnosti při vysokých otáčkách. Pro úsporu energie se zavádějí hybernační režimy pro řadu skupin stroje, které jsou aktivovány vždy, když příslušná skupina není využívána. Údržbu usnadňuje soustředění jejich prvků do jednoho místa; využívá se barevné kódování skupin vodičů stejného určení. K hlavním novinkám firmy Mazak roku 2011 patří rozšíření řady strojů VTC 800 s pohyblivým stojanem a pevným stolem, řada vertikálních frézovacích center VCS a další rozvoj víceprofesních obráběcích center Integrex. Z nabídky strojů Mazak mohli účastníci semináře v Lysé nad Labem vidět v provozu multifunkční obráběcí centrum Integrex j-200, multifunkční obráběcí centrum Integrex 200IV ST, osazené dvěma hlavními vřeteny, a soustružnické centrum Quick Turn Nexus 350 MYII. NOVINKY OBRABĚCICH STROJŮ Z PRODUKCE SPOLEČNOSTI BROTHER Vysokorychlostní vrtací, frézovací a závitovací centra Brother doznala vylepšení v nových typech produkční řady Brother TC-S2D (s křížovým stolem) a Brother TC-R2B (pojezdným stojanem a rychlootočným stolem pro výměnu palet – obr. 1), oba se předváděla v chodu. Oba mají vřeteno s upínacím kuželem ISO 30, otáčky na vřetenu 10000/16000 ot/min a jsou vybaveny bubnovým zásobníkem nástrojů. Oproti původním modelům je výrazně zvýšena dynamika strojů – např. rychloposuvy rychlostmi 50 m/min, rozběh vřetena na 10000 ot/min v řádu desetin sekundy, výměna nástroje 1,6 s, výměna palety 2,9 s. K dispozici jsou i varianty strojů se zvýšeným krouticím momentem na vřetenu, což nalezne uplatnění zejména při vrtacích a závitovacích operacích. VYBRANE NOVINKY Z PRODUKCE FIRMY SECO TOOLS Pro rovinné frézování se nabízejí frézy řady Double OctomilTM, osazené oboustrannými břitovými destičkami se šestnácti využitelnými břity, dodávané ve třech geometriích. Pro trvale přesné a stabilní usazení destiček a zvýšení odolnosti lůžka proti otlačení slouží do lůžka zalisovaný opěrný broušený čep, kalený na 65 HRc, do něhož zapadá drážka vybroušená v boku destičky (obr. 2). Tím je současně zajištěna přesná indexace destičky. Pro přesné frézování do rohu jsou určeny frézy s oboustrannými břitovými destičkami Square 6TM se šesti využitelnými břity, každý s hladicím zábřitem. Tyto přesné destičky jsou obvodově broušeny. Soubor stopkových fréz JabroTM Solid2 JS550 pro boční frézování a drážkování se vyznačuje dvojitým jádrem – zesíleným směrem ke stopce, což přispívá k vyšší stabilitě nástroje, aniž by byl negativně ovlivněn odvod třísek. Dokončovací fréza JS522 s dlouhými břity je vybavena definovaným zpětným kuželem na řezné délce pro kompenzaci vychýlení nástroje (obr. 3). Čtyřbřité stopkové frézy JabroTM HPM JHP770 a JHP780 jsou určeny pro výkonné obrábění titanu a těžkoobrobitelných slitin s velkým úběrem. V nabídce nechybí ani soubor monolitních vrtáků Seco FeedmaxTM s geometrií C1 a C2 pro vrtání v kompozitních materiálech (obr. 4), soubor vrtáků se čtyřmi fazetkami pro otvory do hloubky až 30 x D, soubor monolitních tvrdokovových vrtáků Seco FeedmaxTM SD245A pro komplikované případy vrtání – přerušované otvory, šikmá výchozí plocha. Za zmínku rovněž stojí soubor vysoce výkonných vícebřitých výstružníků XfixTM, osazených výměnnými břitovými destičkami s osmi využitelnými břity (obr. 5) a systém chlazení Jet Stream ToolingTM, přivádějící řeznou kapalinu pod vysokým tlakem kanálky v příložce přímo k břitu vyměnitelné destičky. A konečně je nutno zmínit nový řezný materiál na bázi polykrystalického kubického nitridu bóru SecomaxTM CBN170, který dosahuje bezkonkurenční životnosti díky zesílení pojiva keramickými vlákny TiCN + SiC. Je určen pro dokončování vysocelegovaných slitin na bázi niklu řeznými rychlostmi 300 – 400 m/min. VYBRANE PŘEVADĚNE OBRABĚCI OPERACE Na obráběcím centru Integrex j-200 se obráběl komplikovaný dílec z mat. ČSN 12050; na operaci bylo nasazeno celkem 11 nástrojů. Produktivní frézování zajišťovaly stopkové frézy Jabro ? 6 a 16, frézování spirály šneku fréza Jabro HPM s posuvem 0,15 mm/zub, rychlostí 200 m/ min a hloubkou řezu 6 mm; upíchnutí dílce průměru < 50 mm destičkou MDT2 o šířce jen 2 mm (řezná rychlost 200 m/min, posuv na otáčku 0,1 mm/ot). Na multifunkčním centru Integrex 200-IVST-1500 bylo předváděno porovnání soustružení slinutým karbidem (řezná rychlost 80 m/min, posuv 0,1 – 0,13 mm/ot) a nástrojem osazeným CBN (řezná rychlost 200 m/min, posuv 0,15 mm/ot, hloubka řezu 0,1 mm). Materiál obrobku ČSN 19312, kalený na 54 – 55 HRc. Na druhém dílci z Inconelu 718 byl soustružen vnější povrch a obráběn vnitřní nepravidelný otvor obvodem stopkové tvrdokovové frézy Jabro HPM780 řeznou rychlostí 88 m/min při posuvu na zub 0,05 mm. Sražení hran vnitřního tvaru z obou stran proběhlo vyosenou stopkovou frézou Jabro. Soustružnické centrum Quick Turn Nexus 350MYII prokazovalo své schopnosti obráběním komplikovaného dílce s řadou ploch, frézovaných ve směru kolmém k ose dílce. Výchozí materiál tyč, jakost ČSN 12050. Při opracování byla využita programem řízená opěrná luneta. Na vysokorychlostním centru Brother TC S2D při opracování komplikovaného dílce s lomenou širokou drážkou a závitovými otvory přišly ke slovu čelní fréza Double Octomill, stopkové frézy Jabro, monolitní závitová fréza, kombinovaný vrták se srážením hran a gravírovací fréza. Široká drážka pro demonstraci byla zčásti obrobena trochoidním frézováním v plné hloubce frézou Jabro JS2 (řezná rychlost 250 m/min, 5000 ot/min, hloubka řezu 20 mm, posuv 0,25 mm/zub), zčásti ponorným frézováním frézou Minimaster ? 10 mm a dokončena stopkovou frézou Jabro JS2 pro opracování bokem a do rohu. Program opracování byl zhotoven pomocí softwaru GibbsCAM. Prizmatický dílec z materiálu ČSN 12050 s řadou závitových otvorů M3 a M8, velkou kruhovou kapsou a širokou přímou drážkou poskytl stroji Brother TC R2B nejen příležitost předvést výhodu možnosti použití otáček až 16 000 ot/min při produktivním zhotovování závitů, trochoidním frézováním drážky bokem stopkové frézy a zahloubení vysokoposuvovou frézou Jabro HFM (řezná rychlost 300 m/min, 3820 ot/min, posuv 0,66 mm/ zub), ale i bleskurychlou výměnu palety, upnuté na otočném stole. NABIDKA SPOLEČNOSTI TECHNOLOGY-SUPPORT zahrnuje nejen softwarové nástroje CAD/ CAM CimatronE pro nástrojaře nebo GibbsCAM pro řešení klasických produktivních obráběcích úloh, což bylo na semináři dokumentováno, ale i nabídku vysokotlakého chladicího systému ChipBLASTER JV40, který je mj. používán i na strojích Mazak. Systém má regulaci průtoku kapaliny v rozsahu 8 – 40 l/min a nastavitelný tlak do 100 barů. Současné obráběcí stroje a víceprofesní obráběcí centra jsou schopny vyrobit prakticky každý dílec, který odpovídá parametrům jejich pracovního prostoru. Mnohdy však bývají takové zakázky odmítány s odvoláním, že nedostatečné znalosti či kvalifikace programátorů výrobce nedovolí potřebný program zpracovat anebo úroveň používaného CAD/CAM systému nedovolí převzít zakázku od zákazníka v číslicové podobě. Aby takových případů bylo co nejméně, nabízí společnost t-support službu „CNCpůjčovna“, což je nabídka outsourcingu CNC technologií, konstrukce a softwaru a dokonce i technologů a konstruktérů. Na závěr lze říci, že obrábět lze snadno a efektivně – ovšem za předpokladu, že se spojí lidé, kteří znají, umějí a chtějí. Ing. Petr Borovan