Výroba / technologie | 20. 9. 2019

FreeTurn – budoucnost obrábění

Inovativní metoda soustružení, High Dynamic Turning (HDT), vyvolala v řadách odborné veřejnosti pozitivní reakce. A není divu, má totiž ambice doplnit, případně nahradit konvenční soustružení. Toto jsou úvodní informace k danému produktu, který se bude rozvíjet a o kterém ještě bude hodně napsáno.

Tato nová metoda soustružení byla poprvé prezentována už na loňském veletrhu AMB ve Stuttgartu, kde získala ocenění pro inovativní produkt a technologii. Zde se prezentovala návštěvníkům formou atraktivního živého přenosu v expozici společnosti CERATIZIT Group, jež zde prostřednictvím srovnávacího videa demonstrovala nové možnosti, které metoda HDT a nástroje FreeTurn nabízí. Videozáznam simultánně zachycoval oba procesy soustružení, kdy na jedné straně byla výrobní operace realizována na tradičním CNC soustruhu s použitím několika nástrojů, zatímco na straně druhé bylo možné sledovat proces metodou HDT na soustružnicko-frézovacím centru, kde se obrábělo pouze pomocí jednoho nástroje. Na hrubování, dokončování, soustružení kontur či podélné nebo čelní soustružení totiž v případě metody HDT postačí jediný nástroj nazvaný FreeTurn.

Vyměnitelnou břitovou destičku pro nástroj FreeTurn zvolíte dle aplikace a požadavků. Na výběr budou různé sorty, geometrie a povlaky.

Princip obrábění spočívá v jiném základu procesního seřízení. V případě HDT je pro nastavení příslušného řezného úhlu nástroje vzhledem k profilu obrobku použito polohovací frézovací vřeteno namísto statického nastavení vyměnitelné břitové destičky (VBD) pomocí upínacího držáku při konvenčním soustružení. Díky použití pohonu, polohování vřetena nesoucího nástroj FreeTurn a štíhlému a axiálnímu provedení nástroje lze profitovat z variabilního nastavení osy v rozsahu 360°, aniž by hrozila jakákoliv kolize. Tím lze v případě téměř jakékoliv kontury obrobku dosáhnout optimálního úhlu nastavení vyměnitelné břitové destičky vůči tvaru obrobku. Vyměnitelná břitová destička systému FreeTurn je chycena v držáku šroubkem z čela.

Letos v září se metoda HDT a nástroje FreeTurn představí v plném rozsahu na veletrhu EMO v Hannoveru a posléze na MSV v Brně. Ke komplexnímu představení této novinky na pomůže živá ukázka na obráběcím stroji, který bude součástí stánku CERATIZIT Group na EMO. Zároveň bude představena první řada standardních nástrojů FreeTurn, požadavky na technologické vybavení, řezné podmínky, přednosti apod.

Jednoduché a geniální, tak se shodla řada odborníků nad konstrukcí nástroje FreeTurn

Zvýšení produktivity o 200 %

Poloha VBD a úhel nastavení v řezu lze navíc kdykoliv libovolně upravovat, a to dokonce i během obrábění, což uživatelům umožňuje velmi rychlou a plynulou změnu v řezném procesu. Tím dochází k minimálnímu přerušování obrábění a k minimalizaci neproduktivních časů. Variabilní výměna a využití více řezných hran VBD prostřednictvím příslušné rotace a pozice nástroje zajistí na jedné straně absolutní eliminaci časů nutných pro výměnu nástroje a na straně druhé vede ke snížení nákladů na pořizování nástrojů, neboť se při obrábění používá zmíněný jeden nástroj. Čím složitější je tedy kontura obrobku, pro jejíž obrobení by se v případě konvenčního soustružení muselo použít několik různých nástrojů, tím vyšší jsou úspory, jež HDT přináší. Současně lze pracovat s až o 40 % vyššími posuvy. Ukazatel pro celkové zvýšení produktivity činí 200 %.

Podniky disponující soustružnicko-frézovacími obráběcími centry s řízenou frézovací osou mají nyní možnost této nové revoluční metody HDT využít. V závislosti na možnostech stroje lze tuto technologii funkčně používat na všech úrovních. Pro uvedené stroje s dostupným nastavením obrábění přes rovinu Y/Z vyplývají další možnosti, které byly doposud nedosažitelné, například obrábění seshora i zezdola (nad a pod osou obrobku).

Obrábění ze všech směrů a přizpůsobení řezného úhlu včetně řezných podmínek díky volné rotaci obrobku i nástroje. Výsledkem je optimalizovaný proces a dynamické obrábění.

HDT jako uživatelsky přívětivé řešení

Jedním z budoucích cílů je vytvoření uživatelsky přívětivého systému HDT, neboť právě programování více pohybových příkazů je momentálně stále docela časově náročná záležitost, jíž nelze u většiny provozů praktikovat. Aby se mohl dynamický proces soustružení používat, musí se pohybové příkazy přirozeně doplnit o další souřadnice. Potřebná zadání pro rovinu Y/Z a kompenzaci polohy břitu lze zapsat například do hlavičky programu. Pro budoucí použití se nabízí lepší a snadnější řešení, jež by spočívalo v nahrávání dat přes postprocesory nebo podprogramy. Zadání pro výrobce softwarového vybavení tedy je vytvořit uživatelsky přívětivé řešení, jež podstatně usnadní programování. Pro programátora by neměl představovat žádný rozdíl fakt, zda by aktuálně chtěl programovat konvenční obrábění, či obrábění metodou HDT. Vše by se mělo odehrávat na pozadí operačního systému stroje nebo softwaru CAD/CAM. Novou technologii soustružení kvitují i přední výrobci řídicích systémů a obráběcích strojů, kteří velmi rychle pochopili funkční princip a uživatelský přínos. Efektivitou této revoluční metody soustružení byly obě skupiny doslova nadšeny a jsou přesvědčeny, že se jedná o metodu a nástroj s potenciálem, který uživatelům přinese mnoho výhod.

V případě konvenčního soustružení je nutné mít pro každou konturu samostatný nástroj. Důsledkem jsou vysoké náklady na nástroje a dlouhý čas strávený výměnou nástrojů. V případě systému High Dynamic Turning (HDT) dokážete s využitím plné rotace 360° frézovacího vřetene obrábět pouze jedním nástrojem. Výsledkem jsou rapidně nižší výrobní časy a celkové náklady.

Vyměnitelné břitové destičky s různými parametry

V případě efektivního využívání frézovacího vřetena je návratnost investic do soustružnicko- frézovacího centra mnohem rychlejší, protože stroj tak lze využít na 100 %. Dá se říci, že pomyslným zlatým hřebem tohoto nástroje je patentovaná vyměnitelná břitová destička FreeTurn trojúhelníkového tvaru, na které může být několik břitů s různými vlastnostmi. Tato destička by mohla mít například různé vrcholové úhly, rohové rádiusy nebo utvařeče třísky; v úvahu by dokonce přicházely i různé povlaky a řezné materiály.

HDT metoda pokryje obrábění od měkkých materiálů až po ušlechtilé oceli.

S ohledem na geometrický tvar VBD lze nástroj maximálně přizpůsobit potřebám daného obrábění za účelem úspory nástrojů a zkrácení časů nutných pro jejich výměnu. Momentálně jsou k dispozici symetrické geometrie VBD pro obrábění oceli, nerezavějící oceli a hliníku včetně příslušného držáku. Velikost, provedení, tvar, sorta řezného materiálu a povlak jsou aktuálně zcela otevřené.

Vyměnitelná břitová destička FreeTurn nabízí všestranné obrábění od hrubování až po dokončení díky různým geometriím na každém břitu.

Generování portfolia vyměnitelných břitových destiček a držáků značnou měrou závisí na zájmu a přání zákazníků a jejich požadavcích.

Závěrem

Tímto bychom Vás rádi pozvali nejen na veletrh EMO, který proběhne v září v Hannoveru, ale především na Mezinárodní strojírenský veletrh v Brně, který se koná od 7. do 11. 10. na brněnském výstavišti. Najdete nás v pavilonu F, stánek 044. Celý tým Ceratizit se bude těšit na vaši návštěvu.


www.ceratizit.com