Od nasazení vysoce produktivních řezných nástrojů na nejmodernějších obráběcích strojích lze očekávat vysokou produktivitu obrábění. Pokud se demonstrují schopnosti takových strojů i nástrojů při operacích, kde jsou požadavky uživatelů na přesnost a produktivitu procesu vysoké – a to navzdory specifickým vlastnostem obráběného materiálu – pak není divu, že se takové předvádění setká se značným zájmem odborné technické veřejnosti. Což se plně projevilo i na semináři (s předváděním), který se věnoval problematice obrábění lehkých slitin na strojích Mazak, osazených nástroji Walter a který proběhl ve 21. týdnu v Technologickém centru fi rmy Yamazaki Mazak v Jažlovicích u Říčan.
TECHNOLOGICKÉ POŽADAVKY Obrábění lehkých slitin má svá specifika, k nimž patří mj. u některých vysoká abrazivnost a sklon k nalepování materiálu na ostří u jiných obráběných materiálů; použití velmi vysokých řezných rychlostí, a pokud je to možné, nutnost nasazení PKD řezných nástrojů. V některých aplikacích je podmínkou vysoký tlak řezné kapaliny, přiváděné tělem nástroje – např. při užití vrtáků s přímými drážkami. Uživatelé požadují nejen vysokou produktivitu obrábění, ale i vynikající přesnost obrobené plochy a vysokou jakost povrchu, aby bylo možno obrábět na hotovo a eliminovaly se jakékoli dokončující operace.
OBRÁBĚCÍ STROJE MAZAK O tom, že lze vysokým požadavkům vyhovět, se účastníci semináře mohli přesvědčit při praktických zkouškách obrábění, které probíhaly na vertikálním obráběcím centru Mazak VTC 560/25, na horizontálním centru Mazak Nexus 4000 a soustružnickém obráběcím centru Mazak Integrex i400 (obr. 1). Nasazené stroje svými parametry, zejména disponibilními otáčkami na vřetenu (snad jen s výjimkou vrtání otvorů Ø 2,5 mm) a tuhostí, plně vyhovovaly technologickým požadavkům předváděných operací.
ŘEZNÉ NÁSTROJE WALTER Výrobní sortiment fi rmy Walter, jež svými nástroji zajišťovala ukázky obrábění a předváděla možnosti moderních nástrojů při obrábění lehkých slitin, je vskutku ohromující. Obsahuje na 45 000 položek a její souhrnný katalog má přes 2000 stran. Z pohledu obrábění lehkých slitin je důležitý fakt, že se její součástí jako dceřiná společnost stala fi rma Werner Schmitt PKD-Werkzeuge GmbH. Ta se věnuje především výkresovým nástrojům s naletovanými řeznými elementy z polykrystalického diamantu a má v tomto oboru více než 20letou tradici. V nabídce jsou i nástroje se silnou CVD dia vrstvou, do níž lze laserem vyhloubit utvářeč třísky potřebného tvaru. Celosvětově funguje pro nástroje Walter s diamantovými řeznými elementy servisní služba, která zajišťuje jejich přeostření a opravy tak, aby se plně vyrovnaly nástrojům novým.
PRAKTICKÉ UKÁZKY Mimořádné technologické možnosti nástrojů k opracování lehkých slitin lze demonstrovat na rovinné fréze Walter PKD F4050 (obr. 2), která se vyznačuje osově seřiditelnými kazetami, osazenými PKD. Při obrábění bloku motoru ze slitiny AlSi9Cu3 nástroj o průměru 125 mm a s 18 zuby pracoval s řeznou rychlostí 5300 m/min při posuvu na zub 0,1 mm, rychlosti posuvu 24 500 mm/min a hloubce řezu 1,5 mm, dosažená drsnost povrchu se pohybovala okolo 0,50 μm. Tento nástroj bohužel k vidění nebyl. Nicméně i rovinná fréza Walter F2250 Ø 80 mm k opracování lehkých slitin, vybavená seřiditelnými PKD břitovými destičkami a předváděná při opracování demonstračního dílce ze slitiny AlSi1Mg dosahovala pozoruhodných parametrů – řezné rychlosti 1200 m/min, posuvu na otáčku 1 mm a hloubky řezu 2 mm. Dokončovací PKD fréza F4722 o průměru 10 mm dosahovala řezné rychlosti 450 m/min při posuvu na otáčku 0,2 mm a hloubce řezu 2,5 mm. Že lze frézováním dosáhnout bezmála zrcadlového lesku prokázala změna parametrů frézy F2250 na vc = 1500 m/min a snížený posuv na polovinu. Na soustružnickém centru Mazak Integrex i400 byl demonstrován vliv utvářeče. Se stejnými řeznými podmínkami (řezná rychlost 1000 m/min a posuv na otáčku 0,1–0,15 mm) př i obráběn í mater i á lu AlSi1Mg pracovaly nože s VBD DCGT 11T304 BDA 18 bez utvářeče a s utvářečem. V prvém případě vznikala velmi dlouhá tříska, ve druhém tříska lámavá, která nezpůsobovala ani komplikace v pracovním prostoru, ani při jejím transportu. Na témže stroji se předvedla produktivita PKD frézy Walter F4722 Ø 25 při opracování kapes – řezná rychlost 950 (745) m/min, posuv na otáčku 0,4 mm a hloubka řezu 1, resp. 5 mm. Na témže stroji pracoval i spirálový vrták pro hluboké vrtání Walter Titex XD-20xD o průměru 6 mm s vnitřním přívodem řezné kapaliny (obr. 3). V tomto případě je řezným materiálem povlakovaný slinutý karbid, k přesnosti zhotovovaného otvoru přispívají čtyři vodicí fazetky a odchod třísek usnadňují leštěné drážky. Použitá řezná rychlost obnášela 95 m/min a posuv na otáčku 0,3 mm. U těchto nástrojů není nutné použít vyplachovací cyklus, k odstranění třísek je zapotřebí dostatečného tlaku řezné kapaliny; vrták není citlivý na přerušovaný otvor. Konečně z aplikací, předváděných na horizontálním centru Mazak Nexus 4000, stojí za zmínku frézování čel a boků obrobku ze slitiny AlSi1Mg PKD frézou F4722 se čtyřmi zuby řeznou rychlostí 1200 m/ /min při posuvu 0,4 mm/ot a frézování zahloubení speciální PKD frézou o průměru 10 mm se dvěma zuby řeznou rychlostí 500 m/min a posuvem 0,2 mm/ot.
KYBERNETICKÉ VÝROBNÍ CENTRUM K novinkám, prezentovaným pracovníky Technologického centra Yamazaki Mazak, patří i modulární softwarový systém Cyber Production Center (Kybernetické výrobní centrum), který řídí stroje zahrnuté do softwarové sítě, přičemž není podmínkou, aby všechny byly vybaveny řídicím systémem Mazatrol Fusion 640; stačí k softwarovému systému doplnit příslušné interface Mazatrol Hub. Systém se skládá ze čtyř modulů – prvním je Mazak Camware, importuje řadu CAD dat s cílem rychle zhotovit program operace obrábění včetně příslušných simulací, dále z modulu Cyber Scheduler, což je kybernetický plánovač, zobrazující aktuální pracovní vytížení všech strojů, zařazených do systému a modulu Cyber Tool Management, který vyhodnocuje veškeré informace o nástrojích a upínacích přípravcích s cílem snížit veškeré seřizovací časy strojů v systému. Posledním modulem systému je Cyber Monitor, který kontroluje aktuální status strojů, plánovanou a skutečnou délku operace a shromažďuje údaje pro pozdější rozbor. Zobrazované údaje lze sledovat z místa mimo výrobní závod. Plně využívaný softwarový systém slibuje snížení průměrného průběžného času zakázek až na 65 % původní hodnoty, snižuje počet nutných strojů a výrazně zvyšuje možnost využití strojních kapacit, které jsou ve fi rmě k dispozici. Závěrem nezbývá než poděkovat všem, již se na realizaci semináře a předvádění v Technologickém centru firmy Yamazaki Mazak podíleli, neboť takové akce přispívají nejen k aktualizaci znalostí odborné veřejnosti, ale i k obchodním výsledkům pořadatele. Obdržet potřebné informace a vidět stroj v plném nasazení je totiž něco úplně jiného, než jej obdivovat kdesi na veletrhu.
