TM 03/2010 - TechMagazín

Téma: strojírenstvíUNIKÁTNÍ KVALITAPOVRCHU OBROBENÉHOVYSOKORYCHLOSTNÍMFRÉZOVÁNÍMGF AGIECHARMILLES VYTVOŘIL NOVÝ MILNÍK VE STAVBĚ PRECIZNÍCHVYSOKORYCHLOSTNÍCH FRÉZOVACÍCH STROJŮ MODELOVOUŘADOU MIKRON HSM 400, 400U, 500 LP PRECISION. ZKUŠENÍODBORNÍCI SELEKTIVNÍM VÝBĚREM KOMPONENT STAVÍ STROJE ŘADYMIKRON HSM LP PRECISION S CÍLEM VYRÁBĚT NĚCO JEDINEČNÉHO.Začalo to tím, že zákazník, používající strojeHSM 400 LP potřeboval frézovat optickypřesné tvarové plochy frézováním nahotovo.Řešitelský tým si pak položil několik zajímavýchotázek, které potřeboval vyřešit.Jaké výhody získá uživatel, pokud MIKRON HSMLP Precision může provést nejmenší axiální pohybyv rozsahu 100 nm (0.1μm), ale nepřesnostpři standardních metodách detekce geometrienástroje znehodnocuje dokonalý výsledek nasazenítohoto stroje? Každý, kdo se snaží přesněobrobit složité povrchy pomocí více nástrojůchápe důležitost vysoce přesného odměřovánínástrojů. To je potřeba právě proto, aby bylyzajištěny perfektní přechody mezi oblastmi, kterébyly opracovány s použitím různých nástrojů.Při konvenční laserovém odměřování se při různýchgeometriích nástroje mění hloubka “ponoření”nástroje v laserovém paprsku a protovzniká rozdíl v Z-referencích každého z odměřenýchnástrojů. Nečistoty nebo kapky olejena nástroji mohou také vést k výsledku měření,které se odchyluje od skutečné kontury nástroje.Řešení od GF AgieCharmilles je naprosto odlišné.ITM (Intelligent Tool Measurement) snímácelou špičku nástroje až do průměru 12 mmna moderních obrazových snímačích. Optickyzaznamenanávaná geometrie nástroje je digitálněvyčištěná pomocí speciálního softwarua až poté se měří: ITM zajišťuje spolehlivé měřenínástrojů s extra vysokou přesností a reprodukovatelností.Praktickým výsledkem je napojeníploch obráběných různými nástroji v přesnosti± 1μm. Jde o průlom, který vede k rozvoji novýcha účinnějších strategií obrábění.Dráhy nástrojů při precizním vysokorychlostnímfrézování musí být vedeny s vysokou přesnostínavzdory působení různých druhů dynamickýchsil. Teprve pak je možné získat kvalitu povrchua profilu požadovanou pro třídu strojů MIKRONHSM LP Precision. Skutečnost, že každý elektrickynapájený stroj produkuje odpadní teplo znamená,že konstrukční jednotky a skupiny kteréovlivňují přesnost obráběcího stroje, musí býtchlazené cíleně. Každá z lineárních os a sklopněotočný stůl s pohony direct drive mají svůj vlastníchladicí okruh. Spolu s tím byl použit konceptchlazení vřetena OptiCool, který umožňuje dosáhnoutdříve nevídanou teplotní stabilitu celéhostroje. To má za následek geometrickoustabilitu, která zabezpečuje extrémně vysokouopakovatelnou přesnost v axiálně prováděnýchpohybech stroje.Výsledkem tohoto projektu je stroj, jehožoblast nasazení vysoce přesného obráběníse pohybuje od komponentů pro minimálníinvazivní chirurgii až po výrobu speciálníchnástrojů a forem (např. pro LED, reflektorynebo mikrostrukturální povrchy).Podívejme se na příklad, jakou třídu přesnosti lzedosáhnout nasazením stroje MIKRON HSM LPPrecision na vložce reflektoru. Obráběný materiálje vysoce legovaná ocel CrVMo (C1.7 Mn0.3 Cr17Ni-V3 MO1) vyrobena práškovou metalurgií s tvrdostícca 60 HRc. Po vyhrubovaní a dokončenís krokem menším než 10 μm byl celý povrchobrobku obrobený na průměrnou drsnost Ra= 0,020 μm. Průměrná drsnost Ra = 0,020 μmpředstavuje kvalitu obrobeného povrchu v ISOKDYŽ SE STROJ STANE „SMART“Stejně jako je tomu v případě moderníchmotorových vozidel, které své nejlepší výkonya vlastnosti dosahují, pokud řidič aktivujeelektronické podpůrné funkce, vysokorychlostníobráběcí stroje v MIKRON HSM LPPrecision dosahují výkonnostní limit v případě,že elektronická softwarová podporaje používána ve formě patentovaného“SMART -machine “modulu OSS Precision(Operator System Support). Obsluha strojeje intuitivní vedena přes návod, a zachovávási rozhodující vliv a ovládací páky na ovlivňovánínákladů a výsledků obráběcího procesu.Pohony a ovládání specifických parametrůjsou přednastaveny v řídicím systémutak, že si zákazník může zvolit nastavenístroje na vysoce produktivní dynamické frézování,výbornou kvalitu povrchu nebo maximálněpřesné tvarové obrábění. Použitímodulů SMART machine přináší zákazníkůmMIKRON HSM LP Precision výrazný ekonomickýefekt.třídě N1. Tento fantastický výsledek byl dosaženv obou směrech obrábění. Ing. Tomáš Langer, Agie Charmilleswww.gfac.comFrézovací stroj MIKRON HSM LP Precision – s inkrementy pohybuv axiální ose 100 nm Příklad aplikace: obrobená reflexní zrcadlová vložkaOdměřování nástrojů ITM: silný tandem – ITM a MIKRON HSM LP Precision3/201035