Nástroje / nářadí | 26. 1. 2019

Efektivní využití nástrojů a vybavení obráběcích provozů

Náš svět je ve fázi prudkého technického rozvoje. Ještě nikdy jsme neměli k dispozici takové znalosti a prostředky, jako právě nyní. Aby bylo možné tento trend podporovat a přizpůsobovat se mu, je třeba začít v daleko větší míře využívat automatizaci. To však s sebou nezbytně přináší potřebu systematizace a optimalizace procesů. Čas promarněný neefektivními činnostmi nelze nijak nahradit a neproduktivní čas navíc znamená ztráty financí i zdrojů. Je tedy namístě využívat takové nástroje, vybavení a postupy, které zajistí efektivní, bezpečnou a spolehlivě opakovatelnou výrobu s možností rychlé adaptace na průběžně se měnící požadavky trhu. Moderní nástroje Seco takové možnosti přinášejí.

Nástrojové vybavení výrobních provozů již zdaleka nemůže být jen čistou sklado­vou zásobou „potřebných“ nástrojů (břito­vých destiček, nástrojových těles, monolit­ních nástrojů, upínačů, montážních prvků, náhradních dílů…), ale promyšleným, dobře udržovaným a pravidelně obnovovaným systémem, který, se zohledněním mož­ností všech ostatních částí výbavy provozu, zajistí s rozumnou mírou univerzálnosti a vysokou efektivitou veškeré požadavky, které má daná výroba realizovat. Pokud se v plánu objeví něco nového (materiál obrobku, komplexní tvary, nesnadno pro­veditelné aplikace), je na místě pořídit vhodný nástroj nebo zavést technologii výroby tak, aby stávající vybavení rozšířila a posílila, a přitom se zásadně neodchý­lila od osvědčeného a zkušenostmi ově­řeného sortimentu. Také se vyplatí uvážit, zda nevyužít nějakým novým způsobem stávající vybavení a neutrácet peníze za nástroje, bez kterých požadované obrobky „nelze vyrobit“.

Takový přístup má ovšem význam pouze v případě, že je nástrojové vyba­vení (včetně upínačů) dostatečně kvalitní a nepředstavuje limit efektivity výroby samo o sobě. K čemu je moderní obráběcí stroj s vysokou dynamikou pohybů a pokročilý CAM systém, když nástroj osazený na konci vřetena není scho­pen pracovat za potřebných řezných parametrů, nemá potřeb­nou přesnost a spolehlivost? Snahou značky Seco je přicházet s univerzálně výkonnými a bezpečnými nástroji, umožňujícími provádět více obráběcích aplikací a dosahovat při nich spoleh­livých výsledků.

Seco Highfeed 2 – nová řada LP09
Jedním z takových nástrojů jsou i frézy Highfeed 2 pro obrá­bění vysokým posuvem. Nástrojová tělesa a jednostranné břitové destičky se dvěma řeznými hranami jsou již delší dobu k dispozici v menších průměrech a velikostech destiček (LP05, LP06) a pro­kázaly velmi dobrou výkonnost a univerzálnost v mnoha různých aplikacích. Nově přichází řada LP09, která primárně cílí na větší rozměry obrobků, vyšší hodnoty úběru materiálu a výkonnější obráběcí stroje. Využívá větší formát břitových destiček stejného konceptu, které lze osadit na tělesa v řadě průměrů 25–100 mm s různými zubovými roztečemi a způsobem upínání.

Nástroje Highfeed 2 LP09 jsou záru­kou velmi efektivního úběru materiálů hned několika metodami obrábění (čelní – z‑levelling, ponorné, tvarové, interpolační atd.). Umožňují využívat axiální hloubku řezu až 1,8 mm a větší tloušťka destiček zajišťuje vysokou bezpečnost a spolehlivost frézovacích operací. Současný sortiment zahrnuje 3 různé řezné geometrie (ME08; M13; MD15), které v kombinaci s 8 osvědče­nými karbidovými třídami umožňují sesta­vit ten nejvhodnější nástroj pro konkrétní aplikaci v širokém spektru obráběných materiálů. Obdélníkový formát destiček při­spívá k celkově vysoké stabilitě a pevnosti břitů a dovoluje také osazení většího počtu destiček na menší průměry nástrojových těles při zachování potřebné bezpečnosti provozu, která eliminuje narušování ekonomiky výrobních cyklů.

Frézy Highfeed 2 – nová řada LP09

Antivibrační systém Seco Steadyline
Velmi výhodnou a pokročilou alterna­tivou využití nástrojů pro frézování vyso­kým posuvem i dalších frézovacích operací při potřebě velkého vyložení nástroje je jejich osazení na antivibrační držáky Seco Steadyline, které využívají pasivně dyna­mický způsob tlumení vibrací při obrábění. Tlumící prvek je přitom umístěn bezprostředně za čelem držáku, takže vibrace nešíří dále nástrojovou sestavou – výsledkem je klidný průběh obráběcí ope­race. Systém Seco Steadyline zahrnuje provedení pro frézovací operace a kombinované soustružnické či vyvrtávací (stejná tyč po stacionární i rotační aplikace). Umožňuje dosahovat vysoké kvality obrobení při aplikacích s dlouhým vyložením nástroje bez potřeby snižování parametrů (udržuje vysokou produktivitu i bez­pečnost operací) a snižuje také riziko rychlého opotřebení ložisek vřetena stroje a pokles jeho celkové přesnosti (lepší kondice stroje zkracuje čas plánovaných odstávek a významně redukuje vznik odstávek neplánovaných – prostojů). Všechny tyto faktory pod­porují snahy o dosažení provozní dokonalosti, která je základním kamenem a nezbytným výchozím stavem pro úspěšnou digitali­zaci a automatizaci moderní průmyslové výroby.

Pro frézovací aplikace jsou k dispozici držáky Steadyline v pro­vedení válcovém nebo kuželovitě zesíleném, které dosahuje vyšší statické a dynamické stability u těžkého obrábění. Upínací roz­hraní na straně stroje zahrnuje všechny moderní systémy (HSK‑A, Seco‑Capto, DIN a BT i ve zpřesněném provedení Taper‑Face), na straně obrobku pak trny (∅ 16–50 mm dle varianty) pro osazení klasických nástrčných těles, nebo velmi populární systém Seco Combimaster, využívající přesného závitového spojení (M10–M20) mezi modulárními nástrojovými hlavami a držáky. Různé pevné délky vyložení v rámci jednotlivých konstrukčních provedení umožňují sestavit ten nejideálnější nástroj pro konkrétní obráběcí operaci. I proto je tento jednoduše použitelný „plug & play“ sys­tém jednoznačným favoritem při obrábění s dlouhým vyložením.

Antivibrační systém Seco Steadyline

Případ John Crane – fréza Highfeed 2 LP09 v praxi
Uvážlivý přístup k budování systému nástrojového vybavení výrobního provozu ovlivňuje také investiční úvahy. Vyplatí se poří­dit nové nástroje (ale i stroje a další vybavení) anebo jen využít stávající vybavení nějakým novým způsobem? Řešíme jednorá­zový problém s aktuální kapacitou a cenami, střednědobou aktivitu zlepšování stávající výroby nebo dlouhodobý plán rozvoje spo­lečnosti? Vyřešením aktuálních problémů způsoby, které vedou ke zlepšení procesů, dosáhneme vyššího stádia fungování celého výrobního provozu. Problém bude vyřešen a již znovu nenastane, výrobní proces bude spolehlivější a předvídatelnější – tedy lépe plánovatelný – a tak bude možno lépe využít kapacit a zdrojů při budoucích činnostech.

Konkrétním příkladem z praxe může být případ hrubovacího frézování obrobku z materiálu 1.4404 na stroji Hermle C800u ve výrobním provozu firmy John Crane v Lutíně. Firma běžně tako­véto obráběcí operace neprovádí, avšak čas od času se potřeba odebrání většího objemu materiálu z polotovaru objeví a bylo tedy na místě tuto možnost prověřit a najít pro ni nejvhodnější řešení. Limitujícími faktory přitom bylo udržení krátké doby obrábění (kapacita stroje) a upínací rozhraní DIN40 (stabilita a výkon stroje). Vzhledem k těmto skutečnostem zvolil technolog společnosti, pan Luděk Nezhyba ve spolupráci s techniky Seco Tools metodu fré­zování vysokým posuvem, která slibovala kromě rychlosti obrá­bění vyřešit i otázku delšího potřebného vyložení nástroje (4xD), neboť při tomto způsobu obrábění směřují řezné síly převážně do osy vřetena a riziko případných vibrací je značně sníženo. Pod vedením pana Jakuba Malíka připravilo oddělení přípravy nástrojů sestavu frézy systému Seco Highfeed 2 nové řady LP09 na válcové stopce pro upnutí typu Weldon. Sestava je složena z modulární nástrojové hlavy R217.21-1632.RE‑LP09.4 A (průměr 32 mm, 4 zuby, provedení Combimaster se spojovacím závitem M16), osazené bři­tovými destičkami LPKT09T420TR‑M13 v karbidové třídě MS2050 a stopkou Combimaster ∅ 32 mm BD032582116100D.

Pro obrábění prvního kusu byl zvolen přístup vyšší produkti­vity s axiální hloubkou řezu 1 mm. Při řezné rychlosti 100 m/min a posuvu 0,7 mm/zub vycházela rychlost posuvu 2 546 mm/min a trvanlivost břitů 32 minuty v řezu. U druhého obrobku se ověřovalo prodloužení životnosti destiček v závislosti na nižší hloubce řezu. Axiální hloubka řezu byla snížena na 0,3 mm, což při zachované řezné rychlosti 100 m/min znamenalo přizpůsobit posuv na hod­notu 1,4 mm/zub. Výsledná rychlost posuvu činila 5 093 mm/min a trvanlivost břitů dosáhla 66 minut v řezu. Příjemným vedlejším efektem bylo i významné snížení hlučnosti obráběcí operace. Firma John Crane si tak v praxi ověřila, že dokáže na svých přes­ných 5osých strojích provádět produktivně a nákladově efektivně i hrubovací operace bez toho, aby byla jejich kapacita zatížena na dlouhou dobu a přitom nebyly zbytečně přetěžovány, což by se časem negativně promítlo jak do kvality obrobků (snížená vlastní přesnost a stabilita soustavy), tak také do zvýšeného počtu odstá­vek (kontroly seřízení a opravy). Jeden nový nástroj a strategie vyřešily aktuální potřebu obrábění, přitom ukázaly možnosti šir­šího využití technické kapacity strojů a současně přispěly i k efek­tivnímu využití časové kapacity, a to při nákladech na dílec, které byly téměř 5× nižší, než v původně uvažovaném rozpočtu.

Uvedený příklad je dokladem jednoho z mnoha úspěšných nasazení nástrojů Seco. Jednotlivé nástroje, typové řady či nástro­jové sestavy našeho kompletního sortimentu se mohou dle vašeho uvážení stát třeba základem nově vznikajícího vybavení obráběcího provozu, anebo váš promyšlený, dobře udržovaný a pravidelně obnovovaný systém nástrojového vybavení vhodně doplnit a rozšířit. Těšíme se na novou i následnou spolupráci.

Jan Matějíček, Seco Tools CZ s. r. o.
www.secotools.com