Tribotechnické listy

 

 

Vyvážené nástroje zvyšují produktivitu obrábění

V třískovém obrábění se často věnuje málo pozornosti právě nástroji a jeho upínači. Přitom vysoká přesnost obvodového házení má obzvláště velký vliv na výsledky obrábění i na životnost nástroje. Vysoké otáčky moderních obráběcích strojů dnes vyžadují vyvážené nástroje a držáky. V opačném případě se snižuje přesnost obrábění i produktivita výroby. Nástroje dosahují nižších životností a ložiska drahých vřeten obráběcích strojů se vlivem vznikajících sil poškozují a v krátkém čase se stávají nepoužitelnými. Firma Haimer GmbH, kterou na českém a slovenském trhu zastupuje společnost SK Technik, se mimo výroby nástrojových držáků a přístrojů pro tepelné upínání specializuje také na modulární vyvažovací systémy.


Nevývaha, vznikající při rotaci díky nestejnému rozložení hmotnosti, vytváří odstředivou sílu, která se projevuje nepříznivým chvěním. Tato odstředivá síla roste kvadraticky s otáčkami, tzn. při stejné nevývaze působí na vřeteno při otáčkách 10 000 min-1 25 x vyšší odstředivá síla než při otáčkách 2 000 min-1. Ve vysokorychlostním obrábění jakoži u těžkých nástrojů nebo nástrojů s velkým vyložením je negativní působení nevývahy na držáku a nástroji obzvláště viditelné. Vznikající vibrace jsou škodlivé nejen pro vřeteno a nástroj, ale narušují spolehlivost procesu a přenášejí se i na obrobky. Způsobují rýhy na povrchu, které se musí odstraňovat dalším dokončovacím obráběním. Pro zajištění spolehlivosti výroby a požadovaných výsledků obrábění je nutné vibrace co nejvíce omezit. Jeden  z prostředků jak toho dosáhnout je snížit otáčky, posuv a řeznou hloubku. To sice vede ke klidnějšímu chodu, ale také ke snížení objemu výroby, tedy ke zhoršení produktivity. Druhým prostředkem je použít vyvážené nástroje a držáky. Otáčky, posuv a řeznou hloubku pak není nutné snižovat. Při stejné kvalitě obrábění je navíc dosaženo zřetelně lepšího řezného výkonu a úspor díky prodloužení životnosti nástroje i vřetene.

 

 

Pozitivní účinky vyvažování oceňují také výrobci nástrojů. Brusné kotouče bez vibrací poskytují konkurenční výhodu v podobě kvality a přesnosti vybroušených nástrojů. Přitom např. vyvážení sady brusných kotoučů trvá s vyvažovacím přístrojem Tool Dynamic od firmy Haimer přibližně pět minut.

 


Důležitou předností, která je společná všem vyvažovacím přístrojům Haimer, je patentovaný systém adaptérů. Haimer zde zúročil své know-how ve výrobě upínačů nástrojů a odstranil tak nedostatky konkurenčních vyvažovacích přístrojů. Pro přesné a opakovatelné výsledky je totiž nutné upínat nástrojové držáky stejně jako ve vřeteni stroje. Rozhodující zde je především opakovatelná přesnost upnutí, zejména tehdy, když jsou SK nebo HSK kužely opotřebovány. Proto vyvinul Haimer systém adaptérů, které se dají jednoduše měnit přímo ve  vřeteni vyvažovacího přístroje. V nabídce jsou všechny adaptéry se standardní systémem upínaní. Na přání je pak možné nechat vyrobit i specifický adaptér dle přání zákazníka.

 



Postup vyvažování
Obsluha upne držák s nástrojem nebo sadu brusných kotoučů do adaptéru vyvažovacího přístroje a z menu vybere potřebné údaje. Zvolí si požadovanou přesnost vyvážení, popř. požadované otáčky nástroje a definuje způsob odstranění nevývahy. Zde má na výběr ze čtyř možností: odebráním materiálu - frézováním nebo vrtáním (radiálně i axiálně) nebo přidáním materiálu pomocí vyvažovacích kroužků nebo šroubků. Pak již software provází uživatele krok za krokem celým postupem vyvažování. Ten je shodný pro všechny typy přístrojů Haimer. Nástroj upnutý v adaptéru se roztočí na 300 až 1100 ot/min. Přístroj nejprve změří odstředivou sílu, která vzniká při rotaci. Program pak spočítá místo a hmotnost materiálu nutného pro korekci. Vřeteno přístroje se automaticky natočí do této polohy a laserový ukazatel označí, kde je nutné provést korekci. Model Tool Dynamic 2009 Comfort je pak vybaven klávesnicí, myší a monitorem, kde jsou veškeré postupy a data přehledně zobrazeny.

 



Způsoby vyvažování
Pro vyvažování upínačů nebo brusných trnů s vnějším válcovým průměrem je možné použít vyvažovací kroužky. Vzájemným natočením dvou stejných vyvažovacích kroužků s přesně definovanou hmotností se pak eliminuje samotná nevývaha nástroje. Vyvažování pomocí šroubků je pak častým způsobem vyvažování tepelných upínačů, kde jsou závity pro  tyto  šroubky  již předem připraveny.
Způsob vyvažování odfrézováním nebo odvrtáním materiálu používají zejména výrobci nástrojových držáků. Tento proces vyvažování je možné plně automatizovat pomocí přístroje TD 2010 Automatic, který je kombinací vyvažovacího přístroje a jednoduchého stroje pro vrtání či frézování. Odstranění nevývahy pak probíhá zcela automaticky bez vlivu obsluhy. Výhodou je také možnost integrace do automatické výrobní linky.

TD 1002
Výrobní řada vyvažovacích systémů Haimer začíná  u stolní varianty přístroje TD 1002. Jedná se o ideální řešení určené zejména pro malé série a individuální použití např. při vyvažování nástrojů pro výrobu  forem, nebo vyvažování brusných kotoučů. Maximální hmotnost vyvažovaného nástroje je 15 kg, přesnost měření pak < 1 gmm.



Economic
K častému použití slouží přístroje řady TD 2009 ve variantách Economic a Comfort.
Varianta Economic nabízí standardně vyvažování v jedné rovině (staticky), vhodné zejména pro vyvažování krátkých nástrojů, u nichž je většinou momentová nevývaha malá. Přístroj se ovládá prostřednictvím integrovaného ovládacího panelu a displeje. Maximální hmotnost vyvažovaného nástroje je 30 kg, přesnost měření pak < 0,5 gmm.


Comfort
Varianta Comfort je navíc vybavena počítačem, klávesnicí a obrazovkou. Velký přehledný displej umožňuje rychlé vkládání dat a komfortní optické zobrazování nevývahy. Standardem je vyvažování v jedné i ve dvou rovinách (dynamicky), vhodné zejména pro dlouhé nástroje a pro odstranění momentové nevývahy. Laserové značení, optické polohování a automatická indexace vřetena navíc snižují čas potřebný pro samotné vyvažování.

Comfort Plus
Maximum pohodlí pro uživatele pak nabízí provedení Comfort Plus. Obsluha probíhá prostřednictvím řídícího panelu s dotykovou obrazovkou, klávesnicí, myší a počítačem integrovaným včetně dalšího příslušenství do samostatného terminálu.

TD 800
Speciálním přístrojem zaměřeným na výrobce rotorů všech typů ať už se jedná o ložiskové kroužky, brusné kotouče nebo kola turbin je přístroj TD 800, který, umožňuje vyvažování nástrojů až do průměru 800 mm a hmotnosti až 110 kg. Je založen na již osvědčeném základu přístrojů Tool Dynamic. Ochranný kryt se otvírá na stranu, čímž zůstává přístroj přístupný shora pro manipulaci s těžkými díly pomocí jeřábu.

Software pro vyvažování
Program disponuje asistenčními funkcemi, které vedou uživatele kompletním menu, takže je takřka vyloučena chyba způsobena špatnou obsluhou. Uživatelské rozhraní je vytvořeno v kompletním grafickém provedení. Vstupní pole se symboly nahrazují na mnoha místech textový popis. Výběr může probíhat pomocí funkčních kláves, myši nebo dotykové obrazovky.

Hlavní přednosti software:
- definování zakázaných oblastí, v nichž nelze vyrovnat nevývahu, např. kvůli tvaru držáku
- výpočet alternativních vyvažovacích pozic
- uživatelsky příjemná obsluha
- ovládání pomocí dotykového displeje
- správa uživatelů s přístupovým oprávněním
- asistenční funkce pro důležité pracovní procesy

- zadání tolerance vyvažování dle typu stroje

- databáze nástrojů s možností správy
- data nástrojů tříděná do skupin

 


Text: Luděk Dvořák
Foto: Haimer

 

 

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
7 + 2 =
Odoslanie formulára

TriboTechnika 4/2019

TriboTechnika_4_2019 by TechPark Vydavatelstvo on Scribd