Výkonný stroj, program i nástroj rovná se vysoká produktivita

V posledních několika letech se rozmohla velice užitečná novinka. Dovozci a výrobci strojů pořádají „Dny otevřených dveří“, „Dny nové techniky“ a podobné akce, které se sice mohou lišit názvem, ale jedno – velice důležité a jejich zákazníky vítané a oceňované – mají společné. Jedná se vždy o předvádění nových obráběcích strojů, a to nejen v chodu, ale při opracování konkrétního výrobku tak, aby vynikly jejich přednosti, dané symbiózou stroje, progresivního software a výkonného nástroje. Je potom na potenciálním zákazníkovi, jak posoudí užitečnost a přínosnost nového stroje pro své podnikatelské záměry a zda se rozhodne pro koupi. Jednou z posledních akcí tohoto druhu byl workshop zaměřený na produktivní frézování a adaptivní hrubování především hlubokých dutin; tedy na rozhodující operace při výrobě forem a zápustek. Na workshopu se podílely tři firmy – a. s. Precitool CZ jako dovozce a dodavatel nástrojů, pořádající a. s. 3e Praha Engineering, jeden z největších dodavatelů CAD/CAM a PDM systémů v naší republice, a konečně společnost Teximp s. r. o, dovozce obráběcích strojů Haas, Nakamura, Matsuura, Tornos a dalších, v jejímž předváděcím středisku se akce konala. Společnost 3e Praha Engineering využila setkání s potenciálními uživateli svých produktů k představení principů nových algoritmů generování dráhy pro produktivní třískové obrábění, především frézování. Nejen během semináře, ale i při praktických ukázkách přesvědčivě dokladovala, že neexistuje operace třískového obrábění, kde by nebyly velké rezervy, jejichž odstraněním lze produktivitu zvýšit o desítky, možná stovky procent. V softwarovém systému SURFCAM lze mj. plně uplatnit přednosti technologie TrueMill®, jejíž princip spočívá v obrábění hlubokých kapes vysokými rychlostmi. To je umožněno vedením nástroje tak, aby se úhel jeho styku s materiálem nenavyšoval při zanořování či v rozích (což je příčinou vibrací, kolísavého zatížení nástroje a v důsledku toho i menší produktivity a kratší doby životnosti), ale aby zůstával zhruba neměnný. Použijí-li se k práci navíc předváděné stopkové frézy Swift-CARB CNC TM, schopné díky patentované geometrii a novému povlaku obrábět materiál větší rychlostí rampování, resp. s velkou hloubkou řezu ap (obr. 1), je výsledkem až nečekaná velikost úběru. Při praktických ukázkách na CNC frézovacím stroji HAAS VF-2 byly při obrábění vzorových dílců (část formy, výsek z nosníku letadla) použity řezné parametry a dosaženy úběry dle tabulky Není divu, že takovéto údaje znamenají zvýšení produktivity o 30– 600 % a že je deklarována dvoj až čtyřnásobná životnost oproti běžným nástrojům; pro obrábění hliníku se dodávají jako trojbřité ? 6–25 mm a pro obrábění ocelí jako pětibřité, rovněž o ? 6–25 mm. Pro úplnost je však třeba dodat, že frézy, jejichž výhradním dodavatelem je společnost 3e Praha Engineering, nejsou vhodné pro dokončovací operace. Hostitelská společnost Teximp s. r. o. využívá zázemí mateřské švýcarské firmy Teximp S.A. k tomu, aby mohla nabízet reprezentativní soubory obráběcích strojů značek Haas, Tornos, Matsuura a Nakamura. Pořádání workshopu, zaměřeného na potřeby výrobců forem, bylo příležitostí k předvedení novinek ze spektra CNC strojů, které dováží a pro něž zajišťuje potřebný servis. V prvé řadě se jedná o rodinu cenově výhodných tří až pětiosých CNC obráběcích strojů, vyráběných americkou společností Haas Automation Inc. Ta zahrnuje vertikální obráběcí centra řady VF, nástrojařské frézky řady TM, centra VF-SS se zvýšenými otáčkami na vřeteni a skupinu CNC center VM, které jsou určeny pro výrobce forem – jsou vybaveny větším pojezdem v ose X a zvýšenými otáčkami na vřetenu, takže mohou obrábět i filigránní struktury na velkých formách (obr. 2). Dále je v nabídce strojů Haas nová generace CNC soustružnických center ST s revolverovou hlavou v provedení standard, v provedení ST-SS se zvýšenými rychlostmi, provedení ST-Y strojů s poháněnou osou Y a konečně centra DS s dvěma protilehlými vřeteny. Nabídku strojů Haas kompletuje superrychlé vrtací a závitovací centrum DT-1s otáčkami na vřeteni až 15 000 ot/min (pro závitování 5000 ot/min) a s časem výměny nástroje 1,5 sec od třísky do třísky. K přednostem strojů Haas patří výkonné vektorové pohony vřetena pro těžká obráběcí zatížení, přímo naháněná „in-line“ vřetena, disponující otáčkami až 12 000 ot/min, která jsou napojená přímo na motor – důsledkem je provoz bez vibrací a lepší teplotní stabilita – a možnost produktivního závitování díky synchronizaci pohybu v ose Z s otáčkami vřetene pomocí enkodéru. Odpadá proto nutnost užívat závitové hlavičky či pozdra a nedochází k nežádoucí degradaci profilu závitu. Výhodou je i systém elektronické teplotní kompenzace přímočarých posuvů a možnost práce v režimu vysokorychlostního obrábění, kdy použitý algoritmus „akcelerace před interpolací“ spolu s načítáním dopředu zabraňuje deformaci programované dráhy v důsledku velkých rychlostí posuvu a změn směru pohybu. Příjemnou funkcí je i programování směru trysky řezné kapaliny tak, aby nástroj v řezu byl vždy optimálně zaplavován, a vzduchová výsuvná tryska, programovatelná k odstraňování třísek z místa řezu. Další skupinou jsou high-tech vysoce výkonná horizontální a vertikální pětiosá CNC obráběcí centra Matsuura, disponující na vřeteni 12 000–60 000 ot/min, což pro danou velikost pracovního prostoru, krouticí moment a výkon na vřeteni přesahuje běžnou nabídku. Stroje osazené křížovým stolem nebo výměnou palet jsou určeny pro komplexní obrobení složitých obrobků. Pro komplexní obrobení složitých obrobků jsou vhodná i soustružnická multifunkční centra Nakamura-Tome skupin WY, WT a NT. Jsou osazená dvěma nebo třemi revolverovými hlavami s dvanácti, resp. dvaceti čtyřmi polohami včetně poloh pro poháněné nástroje a vybavená programovatelnou osou Y (obr. 3). Jestliže je nabízená koncepce navíc doplněna pracovním protivřetenem, které může pracovat synchronně s hlavním vřetenem nebo zcela samostatně, je zřejmé, že paleta obrobků, které na těchto centrech lze hospodárně obrábět na hotovo při jednom upnutí, je vskutku rozsáhlá. A pro zajímavost – komu by ani tato nabídka nestačila, může věnovat pozornost devítiosému CNC soustružnicko- frézovacímu centru typ Super NTJ, které disponuje i naklápěcí horní revolverovou hlavou. Na závěr snad lze konstatovat jediné. Možnosti obráběcích strojů jsou stále větší, nabízené softwarové produkty nás přesvědčují, že všude lze na technologii něco zlepšit a ušetřit cenný čas – schopnosti řezných nástrojů pak mohou potenciál stroje i software plně využít. Jen tak lze obstát v nikdy nekončící soutěži s konkurencí. Ing. Petr Borovan