Multifunkční stroje: obráběcí symfonie pro 5 os
Ve vývoji CNC obráběcích strojů patří k nejdynamičtějším segmentům multifunkční CNC soustružnicko-frézovací zařízení. Na tuto oblast se zaměřil seminář společnosti Misan, který v závěru loňského roku představil víceosé obrábění na moderních víceprofesních obráběcích centrech Mazak a Brother s využitím řezných nástrojů TaeguTec a programového vybavení GibbsCAM, aby předvedl v reálném provozu výhody současné práce ve více osách.
V úvodní, základní části semináře se ředitel firma Misan Ing. Ondřej Svoboda zaměřil na téma „3+2 nebo 5 (resp. 4) os souvisle?“ Výhodou 5osého obrábění, které mj. umožňuje větší posuvy je hlavně možnost kompletního obrobení na jedno založení (minimální počet upnutí) a tím snížení počtu operací a zkrácení výrobního času, což znamená větší produktivitu. I při kratších výrobních časech však víceosé obrábění nabízí delší kontakt nástroje s obrobkem a tím i vyšší přesnost a lepší kvalitu povrchu.
Konstrukce a charakteristiky víceosých strojů
CNC obráběcí stroje pro víceosé aplikace nabízejí různé typy konstrukčních řešení.
Tříosé stroje s přídavnou 4. a 5. osou, tzn. řešení 3+2 (1) rot. osy na straně obrobku jsou obvykle koncipovány jako univerzální stroje, modulární koncepce a uplatňují se pro menší obrobky. Jejich výhodou je nižší cena, ale mají menší tuhost a přesnost, a je u nich větší nebezpečí kolizí. V portfoliu firmy Misan zastupují tuto skupiny stroje Mazak řady VCN, VCS a celý sortiment strojů Brother.
Další skupinu představují čtyřosé stroje s možností přídavné 5. osy (1 rot. osa na straně obrobku), jejichž představitelem je řada Mazak VTC a Variaxis.
Pětiosé stroje s kolébkovým stolem (2 rot. osy na straně obrobku) jsou rovněž univerzální stroje modulární koncepce vhodné pro menší obrobky. Nabízejí vysokou tuhost a přesnost, ale vyšší je rovněž i jejich cena. I v případě tohoto řešení je riziko většího nebezpečí kolizí.
To naopak minimalizuje nasazení 5osých strojů s dvouosou hlavou (2 rot. osy na straně nástroje), jejichž představitelem je v portfoliu značky Mazak např. řada Vortex. Jsou určeny pro velké obrobky (typickou oblastí využití je např. letecký průmysl), výhodou je vysoká tuhost a přesnost a zmíněné menší riziko kolizí, relativní nevýhodou pak vyšší cena.
Další skupinu představují čtyřosá vodorovná obráběcí centra s jednou rotační osou na straně obrobku, které zastupuje řada HCN, a čtyřosá soustružnická centra s jednou rotační osou na straně obrobku. Doménou těchto zařízení jsou malé až střední obrobky a k jejich hlavním výhodám patří vysoká univerzálnost a menší nebezpečí kolizí. Jejich reprezentanty jsou např. řada Mazak QTN a Multiplex, a Mazak QTN450IIMY.
Portfolio multifunkčních víceosých systémů završují 5osá soustružnická obr. centra (1 rot. osa na straně obrobku + 1 na obrobku) zastoupené typovou řadou Integrex - Integrex-i, Integrex-j, Integrex-eV a Integrex-eH. Tyto stroje vhodné pro malé až střední obrobky vynikají mimořádnou univerzálností, ale je nutno brát v úvahu vyšší nebezpečí kolizí.
Víceosé obrábění v praxi
Proces zhotovení dokonalého obrobku, který nabídl porovnání obráběcího procesu s využitím 3+2 versus 5 os „done in-one“ byl demonstrován na stroji Integrex 300IVS, zvládl multifunkční systém komplexně ve 12 krocích. Vše na jedno upnutí, bez neproduktivních časů potřebných k manipulaci s obrobkem a úpravě parametrů stroje. Celý postup byl představen na ukázkových videosekvencích, ale v odpolední části semináře si mohli účastníci vyzkoušet práci s stroji Mazak a Brother „naživo“.
K předvedení praktických ukázek posloužilo víceprofesní obráběcí centrum Mazak Integrex i 300S-1500U zastupující koncept „na jedno upnutí“, Mazak QTNX 350 MY II z nové generace CNC soustružnických center Quick Turn Nexus, vertikální obráběcí centrum Brother TC-S2D s 12000 ot.min-1 na vřeteni a malý CNC soustruh Mazak Quick Turn Smart QTS 100S-300U vhodný pro menší díly, kde lze využít vyšší otáčky vřetena (až 6000 ot.min-1).
Stroje posloužily zároveň k předvedení možností nástrojů firmy Taegu Tec, která prezentovala např. řadu nástrojů GoldRush. Vyznačují se mj. speciální finální úpravou povrchu, který je vyhlazen do vysokého lesku. Usnadnil se tím odvod třísek, bylo sníženo tření a potřeba využití vysoké řezné síly a tím i opotřebení čela i hřbetu nástroje, což se odráží i v jeho vyšší životnosti. Novinkou v sortimentu Taegu Tec jsou frézy Chase2Mill, osazené oboustrannými destičkami se čtyřmi břity, a frézy Mill2Rush s šestibřitovými oboustrannými trojúhelníkovými destičkami, určené pro práci do rohu.
K zajímavým novinkám patří i SA utvářeč TopMini pro velmi přesné obrábění malých součástí, určený pro vícevřetenové automaty, na opačné straně produktové nabídky stojí pak nástroje pro těžké soustružení (hrubovací destičky TopDuty a nástroje a dvoustranné 6břitové destičky určené pro aplikace s rychloposuvem). Firma představila i utvářeče TurnRush, nový typ upínací páky s přesným směrováním upínací síly, působící na břitovou destičku a víceúčelový nástroj TopCap k vnitřnímu soustružení i zapichování (umožňuje použít jak klasické čtvercové destičky, tak atypické, sloužící k vnitřnímu zapichování).
Vrtací nástroje zastupovala řada vrtáků DrillRush s vyměnitelnou hlavicí s vnitřním přívodem řezné kapaliny až do místa řezu, a řada TopDrill, pozoruhodná nejen vyšší tuhostí a životnost tělesa, ale i jeho novou geometrií a možností používat čtyřbřitové destičky (povlakované PVD) jak ve vnějším, tak ve vnitřním lůžku.
Správný software: důležitý faktor pro multifunkční CNC stroje
Firma t-support, která je distributorem technologického software GibbsCAM, představila ve druhé části semináře odpovědi na otázky jak maximálně využít produktivitu multifunkčních CNC obráběcích strojů, jak minimalizovat vedlejší – neproduktivní časy a čeho se vyvarovat při volbě CAM softwaru pro multifunkční obrábění.
Jak uvedl ředitel společnosti Vlastimil Staněk, při výběru CAM systému je podstatné vyhnout se „univerzálním“ řešením, protože takové neexistuje. Zdůraznil, že na trhu není a v blízké době ani nebude univerzální CAD, CAM ani CAD/CAM řešení, které by dokázalo stoprocentně splnit veškeré požadavky zákazníků na tento typ software. Proto je potřeba pořizovat optimální řešení pro daný stroj a typ výroby, přičemž důležitým kritériem jsou i možnosti řídicích systémů na CNC strojích.
Klíčovým faktorem při volbě systému je plná a technická lokalizace, tedy české prostředí a místní podpora. Dalším zásadním prvkem jsou postprocesory, překladače virtuálního obrábění v reálný ISO NC program. V konkrétním případě např. Post Vortex, Post Variaxis a Post Integrex zajišťuje převod CL dat na EIA/ISO program pro obráběcí systémy zmíněných typových řad. Musí generovat kompletní NC kódy včetně pomocných operací, aby byla zaručena bezchybnost a nulová potřeba různých následných úprav - výsledkem by měly být NC programy připravené ke spuštění na stroji, bez nutnosti editace.
687
.gif)
