Seminář s tímto názvem pořádala počátkem listopadu společnost Misan, dovozce japonských obráběcích center Okuma a Brother, ve svém sídle v Lysé nad Labem; partnery byli tentokrát renomovaný výrobce řezného nářadí společnost Sandvik Coromant a Techsoft Engineering, dodavatel pokročilého softwaru.
SMĚRY VÝVOJE OBRÁBĚCÍCH STROJŮ VE SPOLEČNOSTI OKUMA
Seminář zahájil jednatel společnosti Misan pan Ing. Ondřej Svoboda, Ph.D., zasvěcenou informací o filozofii vývoje strojů firmy Okuma, výrobce špičkových CNC obráběcích strojů a multifunkčních center. Vývoj musí reagovat na skutečnost, že mechanika a kinematika stávajících strojů jsou prakticky na svém vrcholu a že výrobci, kteří se věnují pouze rozšiřování stávajících rodin strojů a jejich postupnému vylepšování, budou v brzké době ohrožováni novými subjekty na trhu, schopnými za nízké ceny nabídnout rychle se zvyšující kvalitu. Na druhé straně, vývoj strojů zcela nových koncepcí a s nově integrovanými technologiemi je drahý a jeho efekt ohrožují podnikatelská rizika, plynoucí z chybně odhadnutých potřeb trhu a z malé schopnosti investorů akceptovat drahé stroje. Na základě těchto poznatků realizuje Okuma vývoj po dvou liniích – vývoj strojů koncepčně nových, zejména integrujících aditivní postupy a vývoj, který představuje rozšiřování stávajících rodin obráběcích strojů a jejich posun do kategorie high-tech.
Do prvé skupiny patří CNC stroje Okuma Laser EX (titulní obr.), vyvinuté ve spolupráci s firmou Trumpf a vybavené laserem Trumpf Tru Disc a LMD hlavou (CNC pětiosá obráběcí centra Okuma MU-xxxxV Laser EX a MULTUS Uxxxx Laser EX). K dispozici je několik typů LMD hlav, které se navzájem liší přesností a výkonem. Tyto hybridní stroje, spojující třískové opracování a technologie laserového spékání, jsou schopny soustružit, frézovat, povrchově kalit nebo popouštět, aditivním způsobem vytvářet na základním dílci nové struktury, a to i z odlišných materiálů, a následně je opracovat a dokončovat broušením či opravovat havarované dílce (zejména formy). Mezi očekávané přínosy patří možnost zhotovení komplexních dílců na jedno upnutí, zkrácení průběžné doby výroby a výroba struktur, které tradičními způsoby zhotovit nelze. Naproti tomu rizika představují vysoká cena těchto strojů, výrazně odlišná přesnost aditivní výroby a třískového opracování, vnitřní pnutí dílce po ukončení aditivních operací, bezpečnost práce a náročnost na kvalifikaci obsluhy. Zkušenosti s novými koncepcemi a možnosti plně digitalizované výroby ověřuje Okuma již na druhé, plně automatizované inteligentní továrně DreamSite2.
Výsledky druhé vývojové linie představují například CNC stroje Okuma MULTUS B250II (C), Okuma MULTUS U5000, OKUMA GENOS M460V-5AX, kompaktní Okuma MU-S600V Cell (obr. 2) a čelní soustružnické centrum se dvěma vřeteny Okuma 2SP-2500H (obr. 3). Za povšimnutí stojí zmíněné pětiosé kompaktní obráběcí centrum s minimální zastavěnou plochou, které je svou koncepcí vhodné k zástavbě do linek; má vestavěnou automatizaci – koncept předávání dílce do boku. Koncepce čelního obráběcího centra 2SP-2500H se nabízí pro boční zástavbu zásobníků obráběných dílců či měřicích a čisticích stanic; s výhodou je zde použit rychlý portálový zakladač s krátkým časem manipulačních operací.
NOVINKY V ŘEZNÝCH NÁSTROJÍCH SANDVIK
Rozsah inovačních aktivit spolu s počtem vyráběných typů nástrojů znamená, že každoročně se uvádějí na trh desítky novinek, a popsat všechny v jednom článku prostě nelze. Některé z nich mají průřezový charakter – např. výsledky vývoje nových řezných jakostí, nové řezné geometrie, aplikované na řadě nástrojů, výzkum problematiky práce s vysokými posuvy; jiné jsou určeny pro vybranou oblast obrábění, jako jsou např. specializované nástroje pro opracování těžkoobrobitelných materiálů, technologie a soubory nástrojů pro zhotovování ozubení na univerzálních strojích, nové nástroje pro produktivní a přesné zhotovování kapes v lehkých slitinách dle konceptu RAL90, dokončovací rovinné frézy pro automobilový průmysl nebo specializované rodiny vysokoposuvových nástrojů.
V oblasti řezných materiálů nabízí Sandvik řadu nových jakostí jak v karbidech, tak řezné keramice či v jakostech na bázi kubického nitridu bóru. Namátkou lze jmenovat 3. generaci karbidových jakostí GC4315, GC4325 a GC4335 pro soustružení oceli, vyznačujících se zvýšenou provozní bezpečností nebo jakost GC1130 s novým PVD povlakem a vyšší integritou řezné hrany, určenou pro obrábění litiny, dále řeznou keramiku CC6160, CC6220 nebo CC6230 pro vyšší řezné rychlosti i posuvy při obrábění materiálů skupiny ISO-S nebo nové CBN jakosti CB7105 a CB7115 pro opracování tvrzených materiálů.
Pro zhotovování moderních CVD řezných povlaků má zásadní význam patentovaná technologie Inveio®, způsobující růst krystalů v Al2O3 vrstvě povlaku jedním směrem, a tedy podstatně zvyšující jeho otěruvzdornost a predikovatelnou životnost nástrojů. Novinkou je technologie ZertivoTM, užitá pro zhotovování tenkých PVD povlaků. Zlepšuje adhezi mezi povlakem a substrátem, zvyšuje odolnost řezné hrany, a v důsledku toho kladně ovlivňuje spolehlivost a životnost nástrojů těmito povlaky opatřených.
PRAKTICKÉ PŘEDVÁDĚNÍ NA STROJÍCH OKUMA
Vybrané nové nástroje mohli účastníci semináře zhlédnout při praktických ukázkách na strojích v předváděcí hale Misanu. Na vertikálním CNC obráběcím centru Genos M560R-VE bylo možno posoudit práci několika typů čelních fréz (vysokoposuvové CoroMill®745 s celkem 14 břity na VBD, CoroMilll® 419, 415 a 210 s jednostrannými vysoce pozitivními VBD s měkkým řezem, vysoce produktivní CoroMill®345 a 245) a porovnat ji z pohledu řezných podmínek, drsnosti obrobeného povrchu, dosaženého úběru i počtu disponibilních řezných hran destiček, použitých na jednotlivých nástrojích (obr. 4). Pozoruhodný výkon prokázala i přesná fréza do rohu CoroMill® 390, osazená VBD velikosti 7, při zhotovování drážky rampováním (obr. 5). Malá velikost VBD umožňuje zhotovení nástroje s malým poloměrem nebo zvýšení výkonu v důsledku většího počtu řezných hran. Na víceprofesním CNC centru MULTUS B300 II byly předváděny efektivní strategie výroby ozubení, vhodné pro nasazení na pětiosých univerzálních CNC obráběcích centrech (Power Skiving frézami CoroMill® 179, InvoMilling frézami CoroMill®161, technologie up Gear a další). Několik pokročilých strategií obrábění lopatek na pětiosých obráběcích centrech s využitím progresivního specializovaného softwaru MAX-PACTM , konfigurovatelného dle typu lopatky, který dodává společnost Techsoft Engineering, bylo předváděno na univerzálním vertikálním CNC centru MU-6300V. Zde zaujala stopková fréza CoroMill Plura HFS, určená pro obrábění vysokými posuvy bokem nástroje, která je pro tento účel vybavena proměnným stoupáním drážky, nestejným dělením drážek a proměnnou tloušťkou jádra. Dvě zajímavé technologie byly předváděny i na CNC soustruhu LB3000EXII.
Prvou byla metoda vícesměrného soustružení Prime TurningTM, s pohyby realizovanými převážně směrem ke koníku (obr. 6). Dle dodavatele zajišťuje více než 50% nárůst produktivity a delší životnost břitové destičky. Vyznačuje se malým úhlem nastavení (κ = 30° nebo 25°), efektivním využitím celé délky břitu, umožňuje vysoké posuvy na otáčku a eliminuje městnání třísek při obrábění čelních ploch. Nevýhodou jsou vysoké radiální síly, znemožňující její nasazení při obrábění štíhlých dílců. Další představovaly zapichovací planžety CoroCut QD pro zapichování v ose Y, které jsou odolnější proti teplotním vlivům, působícím během operace.