Veletrh Grindtec 2012, který se konal
ve dnech 14.–17. března t. r. v Augsburgu,
se vyvinul v reprezentativní přehlídku
brousicí techniky a příbuzných oborů ze
specializovaných výstav, pořádaných Sdružením
německých brusičů přesných nástrojů (FDPW). Odborné
zaměření pořádající organizace ovlivnilo i profil
veletrhu – převládá nabídka velmi přesných nástrojařských
brusek nad běžnými produkčními stroji
a to samé platí i pro brusivo a ostatní příbuzné obory.
Přestože letošní ročník se konal v relativně krátké
době po veletrhu EMO 2011, bylo možno shlédnout
řadu novinek, které na podzim loňského roku ještě
nebyly zralé k prezentaci. 450 vystavovatelů z 25
zemí na zhruba 31 tis. m2 výstavní plochy svými výrobky
názorně ilustrovalo současné tendence oboru.
BROUSICÍ NÁSTROJE A MATERIÁLY
Nabídka brousicích nástrojů a materiálů plně odpovídala
vysokým nárokům, které jsou na ně kladeny
při práci na špičkových nástrojařských bruskách.
Nutnost opracovávat nejen rychlořeznou ocel a slinutý
karbid, ale i řezné elementy z řezné keramiky
a kubického nitridu bóru, dílce z kompozitů a těžkoobrobitelných
slitin byla důvodem, proč v nabídce
veletrhu převažovaly diamantové brusné kotouče
a kotouče s CBN a klasické kotouče s brusnými zrny
z karbidu křemíku či brusného korundu již nepřitahovaly
tolik pozornosti. Jednoznačný imperativ na
produktivitu, kvalitu procesu a jeho hospodárnost
vede ke stále tvrdším požadavkům na dlouhodobou
přesnost tvaru profilu, nutnou pro vybrušování přesných
drážek, na dlouhý interval mezi orovnáními,
na vysoký úběr za jednotku času a vysokou řezivost
nástrojů. Obvodové rychlosti CBN kotoučů stoupají
k hodnotám 150–270 m/s a začínají se prosazovat
vysoce produktivní brousicí metody, zahrnované pod
pojem HPG a HSG (High Power Grinding a High
Speed Grinding). Patří pod ně např. vysoce produktivní
broušení přesných dvojitých drážek CBN
kotouči s galvanickou vazbou rychlostí 270 m/s
(Winterthur Technology Group); některé špičkové
kotouče mají těla zhotovená z kompozitů z důvodu
malé váhy, velké pevnosti a schopnosti tlumit vibrace
(Mach-Rotec GmbH, Tyrolit Genis CF). Ke snížení
vibrací kotouče během pracovního procesu přispívá
i hybridní konstrukce nosného těla – např. kombinace
ocel plus keramika. Snaha zvýšit životnost, řezivost
a omezit řezné síly a tepelné namáhání při brusném
procesu, nepoškodit kvalitu řezné hrany při ostření či
neovlivnit negativně povrch broušené součásti vedla
k hledání optimálního vztahu mezi objemem brusných
zrn, vazby a pórů v aktivní vrstvě brousicího
kotouče (obr. 1). Objem pórů v některých případech
dosahuje až 60 %, a tím je postaráno o dostatečný
přívod chladicí kapaliny i evakuaci třísek (Dr. Kaiser
Diamantwerkzeuge GmbH, rodina nástrojů Skytec
PCD-Basic+ společnosti Tyrolit Schleifmittelwerke
Swarovski KG). Intenzivní chlazení pracovní zóny
a minimální úbytek kotouče zajišťují i vnitřně
chlazené kotouče (Oelheld GmbH); k lepšímu
odvodu tepla přispívají i nosná těla kotoučů,
zhotovená sintrováním (Urdiamant,
s. r. o.). Dále byly nabízeny nové typy
pojiv CBN a Dia kotoučů, vhodné pro
náročné operace při broušení slinutého
karbidu a nástrojů osazených
PKD a cermety; představiteli jsou
skupiny nástrojů NaxoForce
(Winterthur Technology Group),
Skytec PCD-Basic+ a vazby
B813, VIT a MNT (Schell Werkzeugsysteme),
které se vyznačují
nejen vysokou řezivostí, ale
i dosahováním vysoké kvality
broušené řezné hrany (obr. 2).
Snaha zvýšit přesnost a reagovat
na postupující miniaturizaci
vyráběných dílců stojí za nabídkou
vysoce přesných kotoučů na
drážky ve slinutém karbidu, keramice a podobných
materiálech, dodávaných v šířkách, odstupňovaných
po 0,01 mm, či stopkových nástrojů s průměry
od 0,3 mm (Schell Werkzeugsysteme GmbH) a kotoučů
s velmi přesným profilem pro broušení drážek
(Urdiamant-FluteSpeed, Tyrolit-Startec XP-P a XP-
-C, Norton-Quantum), kterými lze rovněž dosáhnout
i vysokých úběrů za jednotku času. Brusné kotouče
Quantum se vyznačují novým typem keramického
zrna speciálního tvaru a novou keramickou a pryskyřičnou
vazbou; výsledkem je o 33–100 % vyšší životnost
kotouče, o 15 % menší nutný přítlak kotouče
a úběru se dosahuje až o 30 % vyššího. Pro extrémně
přesné profily se nabízejí jednovrstvé diamantové
kotouče s galvanickou vazbou, kde špičky zrn jsou
navíc orovnávány speciálními metodami (Dr. Kaiser
Diamantwerkzeuge GmbH); přesnost profilu každého
kotouče je dokladována zkušebním protokolem.
NÁSTROJAŘSKÉ BRUSKY
Přestože pojem nástrojařská bruska evokuje stroj,
určený pro kusovou výrobu, je současná skutečnost
výrazně odlišná. Renomovaní výrobci předváděli
stroje, schopné hospodárně brousit dávky od jednoho
kusu výše, avšak v jejich automatickém zásobníku
je možno umístit několik desítek nástrojů různých
typů a tyto stroje, vybavené možností výměny brusných
kotoučů a sofistikovanými řídicími programy,
jsou schopné pracovat bez zbytečných prostojů
a meziseřizování se stejnou produktivitou, na jakou
jsme zvyklí při sériové výrobě. Mezi ně patří CNC
pětiosé nástrojové brusky Helitronic Vision (Walter
Maschinenbau GmbH), 305 a 325 Linear (Schütte)
nebo CNC bruska S22 (Feinmechanik Michael
Deckel GmbH) a řada dalších. Typ S22 je vybaven
integrovaným osmimístným zásobníkem nástrojů,
kde lze umístit až 24 brusných kotoučů, talířovým zásobníkem
pro 45 obrobků, nebo řetězovým pro 155
obrobků s časem výměny cca 12 sekund (obr. 3). Vyznačuje
se tuhou, vibrace tlumící frémou z polymerbetonu,
vertikální polohou broušeného dílce a jeho
automatickým nakládáním a vykládáním. Pracovní
vřeteno o výkonu 10/18, resp. 15/27 kW, má plynule
měnitelné otáčky v rozsahu 1000–8000 ot/min. Řízené
osy X, Y, Z, A a C mají rozlišení 0,0001 mm,
resp. 0,0001°. Geometrie každého hotového obrobku
je automaticky proměřována. Pětiosá CNC
nástrojová bruska Hawemat Präzisa Granit (Hawema
Werkzeugschleifmaschinen) má řetězový zásobník
nástrojů a talířový zásobník obráběných dílců s 35
pozicemi. Stroj se vyznačuje uzavřeným granitovým
rámem s integrovanou mechanickou zástavbou všech
os pro omezení teplotních vlivů a vyšší přesnost.
Zvětšila se rovněž nabídka brusek na výměnné břitové
destičky. Počínaje specializovanými bruskami
DomSemi (Agathon Ltd.) a Platemat (Erwin Junker
Maschinenfabrik GmbH), schopnými v sériové výrobě
produktivně vybrousit veškeré geometrie, které
se na VBD vyskytují (obr. 4), a to včetně utvařečů,
po univerzální nástrojové brusky, na nichž lze mimo
stopkových nástrojů brousit i obvod VBD jako např.
na strojích rodiny Flexus (Michael Deckel). Pozornost
si zasloužily i velmi přesné optické brusky na
broušení profilů GLS-5T, DV-1 a DV-7M a přesné
brusky naplocho Meister, Winstar a Techster, vybavené
CCD kamerovým systémem (Amada Machine
Tools Europe GmbH).
PRODUKČNÍ BRUSKY
Vzhledem k charakteru veletrhu byly produkční
brusky zastoupeny jen okrajově a v řadě případů
jen prostřednictvím informativních materiálů. Přesto
nelze vynechat brusku na vnější rotační plochy Grindor
® speed (Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH),
pracující v režimu HSG, soubor brusek Precimat, Planomat,
Profimat a Orbit na broušení naplocho a velmi
přesné vybrušování profilů (Blohm Maschinenbau
GmbH) ani CNC brousicí centra pro rovinné broušení
MFP-TC, MFR, MGC (v provedení s jedním nebo
dvěma vřeteny), které jsou určeny pro velmi přesné
dílce včetně extrémně náročných tvarů lopatek turbin
(Mägerle AG Maschinenfabrik), či nabídku firmy
Fritz Studer AG. Způsoby, jakými tyto špičkové stroje
dosahují mimořádné přesnosti a produktivity, by si
však zasloužily zvláštní článek.
POKROK SE NEZASTAVIL
Bez spolupráce s řadou souvisejících oborů by ani
ta nejlepší bruska nemohla uživateli poskytnout takový
efekt, jakého je schopna. Na prvém místě se jedná
o software; většina nástrojových brusek byla vybavena
softwarovými produkty NUMROTO, zajišťujícími
návrh stopkového nástroje, stanovení postupu
jeho výroby a určení potřebných kontrolních a simulačních
postupů. Jejich dodavatel, specializovaná firma
NUM GmbH, působí v tomto oboru již od roku
1987. Nabídka povlaků, povlakovacích postupů a povlakovacích
zařízení, prezentovaných společnostmi
CemeCon AG, Hauser Techno Coating BV, Oerlikon
Balzers či Platit AG jen prokazuje, že pokrok v této
oblasti se ani po EMO 2011 nezastavil, a jejich detailní
popis se rovněž vymyká rozsahu tohoto článku a to
samé platí i pro oblast měřicí techniky či polotovarů
ze slinutých karbidů.
Petr Borovan
