Koncem dubna se konala nedaleko
Vídně v technickém středisku společnosti
OKUMA prezentace obráběcích
strojů z její produkce, které byly uvedeny
na trh již po EMO 2011. Protože
prezentace probíhala formou semináře
spojeného s praktickými ukázkami
obrábění, mohly se svými produkty
pochlubit i společnosti dodávající potřebný
software (Comdata Systemhaus
a TDM Systems), výrobce řezného nářadí,
renomovaná firma Walter, výrobce
upínačů NIKKEN a výrobce měřicích
systémů HEXAGON. Prezentace
i seminář byly tentokrát výrazně zaměřeny
na potřeby výrobců forem.
Japonská společnost Okuma, jejíž
počátky sahají do roku 1898, v současné
době náleží k předním světovým
výrobcům CNC obráběcích center;
jejích zhruba 2000 spolupracovníků
generuje roční obrat okol 1,4 miliardy
euro. K prezentovaným strojům
patřily inteligentní víceprofesní stroje
Multus B II (obr. 1) – druhá generace
strojů řady Multus B, horizontální
obráběcí centra MH II, pětiosá vertikální
obráběcí centra VTM-1200YB
a konečně vertikální obráběcí centra
MP-46V (obr. 2), koncipovaná pro
náročné obrábění povrchu dutin vstřikovacích
forem a jiných komplexních
povrchů, se kterými se nástrojaři
musejí vyrovnat. Stroj MP-46V díky
své extrémní stabilitě nabízí nástrojařům
možnost získat při vhodné volbě
nástroje a způsobu obrábění téměř
zrcadlově hladký povrch, který není
potřeba dolešťovat. Díky použití
programů pro zhotovování obecných
ploch NURBS, které zahrnují např.
korekce na zrychlení při změně směru,
jež nepříznivě ovlivňuje obráběný
povrch, lze obecné plochy zhotovovat
s vysokou kvalitou a hospodárností.
Aktivní teplotní kontrola vřetena zajišťuje
stálou polohu špičky nástroje
a přispívá tedy k přesnější práci.
Cenově se stroje Okuma sice pohybují
ve vyšších hladinách, zájmem
společnosti však je, aby přínosy dosažené
u zákazníka vždy převažovaly
nad celkovými náklady na stroj. Více
než technické detaily strojů byl proto
zajímavý popis dlouhodobé strategie
společnosti – myšlení orientovaného
na budoucnost. Její stroje jsou navrhovány
tak, aby dosahovaly vysoké přesnosti
i výkonu dlouhodobě, po celou
dobu své životnosti. Vyžadují dlouhé
intervaly mezi revizemi a tomu odpovídá
i návrh jednotlivých komponent.
Vysoká tuhost rámu stroje je zakomponována
do jeho konstrukce a není podmíněna
provedením základu. Stroje se
vyznačují použitím prvků „inteligentní
technologie“ firmy Okuma, která
zahrnuje teplotně přátelskou koncepci
(TFC), systém zabránění kolizím
(CAS) a systém automatické optimalizace
řezných podmínek (Machining
Navi). Co se prvého týče, zahrnuje
jak pasivní opatření, daná např. symetrickou
konstrukcí stroje, tak opatření
aktivní, zahrnující aktivní teplotní stabilizaci
rámu stroje (TAS-C) a aktivní
teplotní stabilizaci vřetena (TAS-S).
Aktivní opatření reagují na změny teploty
okolí stroje a změny teploty stroje
při jeho startu a restartu, resp. na změnu
zatížení či otáček vřetena. Např.
na stroji MP-46V se změny výšky stolu
vůči vřeteni pohybují v rámci 2–6 ?m,
v závislosti na změnách otáček vřetena
a kolísání teploty okolí v rozsahu 8 °C.
Antikolizní program je softwarový nástroj,
zahrnující realistickou simulaci
stroje, upínače, obrobku a nástroje.
Mů že pracovat v automatickém režimu
s daty NC programu, která jsou načítána
s předstihem proti skutečné situaci
na stroji. Konečně řezné podmínky
jsou automaticky upravovány tak, aby
byly pokud možno co nejvyšší, ale stále
pod úrovní, kdy by vznikly vibrace.
Všechna tato opatření mají za následek
podstatné zvýšení produktivity strojů
v důsledku snížení neefektivních časů,
zkrácení drah nástrojů na potřebné minimum
a využití všech možností, které
nasazené nástroje dávají. K úsporám
energií přispívají motory typu PREX
s permanentními magnety, vyznačující
se kompaktní stavbou a malým momentem
setrvačnosti rotoru – což přispívá
i k extrémně krátkým časům rozběhu
a zastavení (vřeteno stroje Multus
B300II se rozběhne z 0 na 10 000 ot/
/min během 0,8 s). Další úspory energií
jsou dosahovány na jedné straně vypínáním
či regulací komponent, které pro
provoz stroje nejsou třeba, omezením
či eliminací hydrauliky, která je nahrazována
elektrickými komponenty,
a na druhé rekuperací elektrické energie
při brzdění či zastavování pohybů
v jednotlivých osách.
Pro nástrojaře byla zajímavá i prezentace
nástrojů společnosti Walter,
a to opět nikoli pouhým popisem těchto
vybraných nástrojů, ale informacemi,
sloužícími k tomu, aby se vhodnou
volbou řezných podmínek docílil maximální
úběr materiálu při optimální
kvalitě povrchu a vysoké jistotě procesu.
Pozornost byla věnována především
vysoce výkonnému (HPC), vysokorychlostnímu
(HSC) a kopírovacímu
frézování. Na stopkových radiusových
a torických monolitních frézách Walter
Prototyp Proto.maxTM Ultra (obr. 3)
a kopírovacích frézách Walter F4030
byla demonstrována specifika nástrojů
pro HPC a HSC obrábění. V pojetí
firmy Walter HPC odpovídá hrubování
materiálu s pevností do 55 HRc, kdy
hlavním kritériem je velikost úběru;
naproti tomu HSC, zahrnující i obrábění
materiálů s tvrdostí do 70 HRc či
s pevností nad 1800 N/mm2, má spíše
charakter dokončování a do popředí
vstupuje kvalita obráběného povrchu.
Nástroje pro tvrdé obrábění se proto
musí lišit jak geometrií, řezným materiálem
(teploty v řezné zóně 800–
–900 °C, koncentrující se však do malé
oblasti), povlakem TiAl(Si)N, použitým
pro jeho tepelnou odolnost, tak
řeznými podmínkami, které charakterizuje
malá hloubka řezu, vysoká řezná
rychlost a doporučovaná malá šířka záběru.
Na konkrétních příkladech obrábění
bylo demonstrováno, jak vhodnou
kombinací hloubky a šířky řezu, vysoké
řezné rychlosti a velkého posuvu na
zub lze docílit až několikrát vyššího
úběru materiálu za jednotku času. Volbou
správného rádiusu frézy spolu
s vhodnou kombinací posuvu na zub
a řezné rychlosti, volené dle efektivního
rádiusu, na němž fréza zabírá,
pokud není její osa kolmá k obráběné
rovině, lze docílit nejen maximálního
úběru, ale i vysoké kvality
obráběného povrchu. U stopkových
fréz Proto.maxTM Ultra, určených
pro práci v hlubokých kavitách, lze
zmínit ještě jednu zajímavost – aby
se zabránilo nežádoucímu dotyku
ce lé délky činné části s materiálem
a tím se snížilo riziko vzniku vibrací,
je zmenšen průměr nástroje v jisté
vzdálenosti od jeho čela. Protože volba
optimálních podmínek pro kaž dý
případ obrábění není právě jednoduchá,
nabízí firma Walter svým zákazníkům
přístup do banky řezných dat
CCS. V blízké budoucnosti očekává
firma Walter rozvoj nástrojů s vyměnitelnými
hlavicemi, masivní užívání
nástrojů malých průměrů, rozvoj
tvrdého frézování, stoupající tlak na
kvalitu opracovaného povrchu a další
využití potenciálu, který nabízí pětiosé
frézování – a od toho se odvíjí její
vlastní vývoj.
Rovněž prezentace softwarových
pro duktů si kladla za cíl představit
po tencionálním zákazníkům možné
úspory času a nákladů již v předvýrobních
etapách. Řada programů
TopSolid, určená pro konstrukci forem,
optimalizaci toku taveniny nebo
zhotovení elektrod navazovala na programy
vycházející centrální databáze
– hospodaření s nářadím, simulace
operace s konkrétními nástroji a programy
aktualizace vnějšího tvaru obráběného
dílce, zabraňující zbytečným
přejezdům nástroje. Dle údajů jejich
autorů lze takto ušetřit až 90 % přípravného
času. Ing. Petr Borovan
