Témata
Zdroj: Walter CZ

Praktické tipy pro lepší závitování

Každý, kdo má nějaké zkušenosti s optimalizací nebo zaváděním obráběcích procesů, ví, jak konzervativně se vedoucí výroby obvykle stavějí k závitování. Dokud vše probíhá přiměřeně hladce, procesy používané k vytvoření závitu v obrobku se nemění. V této oblasti obrábění mají nejvyšší prioritu stabilita a spolehlivost procesu. Zdrženlivost má často dobré důvody, někdy je však třeba od tohoto přístupu upustit a v zájmu optimalizace výroby přejít na nákladově efektivnější nebo robustnější proces závitování.

Reklama

Dlouholeté zkušenosti společnosti Walter v oblasti technického prodeje a produktového managementu pro vrtáky z tvrdokovu a vysokořezné oceli napovídají, že osoby zodpovědné za výrobu se často rozhodují pro změnu technologie závitování. Optimalizační potenciál takové změny lze často identifikovat pomocí několika jednoduchých pravidel.

Proč přístup „Vždycky jsme to tak dělali“ nedává vždy smysl

Konzervativní, defenzivní postoj k závitování je výsledkem složité kombinace do jisté míry zastaralých znalostí, oprávněných důvodů a předsudků. Mnoho výrobců podceňuje, kolik manévrovacího prostoru ve skutečnosti mají. Většina závitů, které se dnes průmyslově vyrábějí, jsou proto metrické závity ISO. Konkrétně to znamená, že musí splňovat specifikace normy DIN 13-1:1999-11, která se na ně vztahuje. Tato norma definuje důležité rozměry a rozměrové poměry příslušného závitu ISO. Mnozí si však neuvědomují, že způsob výroby závitu, tedy frézováním, řezáním nebo tvářením, zůstává normami DIN pro závity nedotčen. V zásadě to znamená, že si výrobci závitů mohou zvolit libovolnou metodu závitování, pokud se na ně nevztahují jiné normy nebo předpisy.

Před řezáním závitů je důležité jednotně analyzovat celý proces. (Zdroj: Walter CZ)

Dalším důvodem, proč se držet známých postupů, je skutečnost, že závitování se obvykle provádí až na konci obrábění složitého obrobku. Pokud se tedy v této fázi vyskytnou problémy, například pokud nejsou přesně dodrženy rozměrové specifikace nebo se v nejhorším případě ulomí a zasekne závitník, nese příslušná osoba odpovědnost za celý dosavadní proces obrábění. To může být nákladné, a proto se společnosti experimentům s novými procesy, jako je frézování závitů, raději vyhýbají. V některých průmyslových odvětvích může mít společnost, která objednávku zadává, také velmi přesné specifikace týkající se procesu řezání závitů, například u závitů, které jsou vystaveny značnému mechanickému namáhání. I v těchto případech se však vyplatí podívat se blíže na proces, při kterém jsou závity vytvářeny.

Reklama
Reklama
Reklama

Holistická analýza procesu

Vedoucí procesů se obvykle nad tím, co by měli ve stávajícím procesu řezání závitů změnit, zamyslí, až když se výrazně zhorší doba obrábění jednoho závitu či životnost nástroje nebo když se změní důležité parametry procesu, jako jsou změny materiálu či strojů používaných při výrobě. Často se pak snaží dosáhnout úspěchu selektivními změnami, například úpravou řezných parametrů nebo výměnou nástroje. To může fungovat nebo alespoň vyřešit naléhavý problém ve výrobním procesu. Dlouhodobých úspěchů v optimalizaci se však pravděpodobněji dosáhne komplexním kritickým přezkoumáním procesu.

Je třeba zvážit čtyři aspekty:

– s jakým materiálem pracuji? Které vlastnosti materiálu, například pevnost v tahu, mají rozhodující vliv na proces závitování?

–  s jakými řeznými parametry pracuji? Odpovídají specifickým procesním podmínkám, které určuje vyráběný závit, materiál, nástroj a stroj?

–  jaké jsou specifické podmínky obrábění? Jsou obrobky stabilní, nebo nestabilní? Pracujeme s hluboko usazenými závity? Existují zde interferenční kontury? Jaká upínací zařízení jsou k dispozici? Je k dispozici synchronní vřeteno?

–  co je cílem optimalizace procesu? Lepší doba obrábění, delší životnost nástroje, zlepšení spolehlivosti procesu, snížení počtu nástrojů, a tím i nákladů na nástroje?

Odvádění třísek je klasickým problémem při čepování a často není snadné jej vyřešit. (Zdroj: Walter CZ)

Která metoda závitování je nejvhodnější?

Ve většině případů se v rámci optimalizačních procesů neuvažuje o změně základního procesu obrábění závitů, pokud se tedy neukáže, že proces neprobíhá spolehlivě nebo hospodárně ani po všech možných změnách. To, co začíná jako vážný problém, se však může stát skutečnou příležitostí k tomu, abyste od základu přehodnotili své procesy závitování, a tím si otevřeli dveře i do dalších oblastí použití.

Řezání závitů

Určitě jde o stále nejrozšířenější způsob výroby vnitřních závitů, a to je svým způsobem také právě ten problém. Protože mnoho firem má s touto metodou bohaté zkušenosti i potřebné vybavení a spoléhají se na ni i v případech, kdy by pro konkrétní aplikaci zajistila větší spolehlivost a nákladovou efektivitu procesu jiná metoda, jako je například frézování závitů. Klasickým problémem, který často není snadné vyřešit a který může vést k poškození nástroje, je odvod třísek. Kromě toho je omezujícím faktorem tvrdost materiálu: Čím tvrdší kov, tím delší doba obrábění jednoho závitu nebo tím kratší životnost nástroje.

Charakteristickým rysem tváření závitu je neřezný charakter procesu a vysoká pevnost závitu. (Zdroj: Walter CZ)

Tváření závitů

Významnou výhodou tváření je vysoká pevnost závitu a neřezný charakter procesu, který je obzvláště užitečný pro hluboké závity. Obrábět tímto způsobem lze širokou škálu materiálů, přičemž jediným omezením je v tomto směru tvárnost materiálu; ta by měla být alespoň 7 %, ale neměla by překročit pevnost v tahu 1 200 N.mm–2. Na rozdíl od vrtání nebo frézování je zde však nutné dodržet poměrně úzké tolerance průměru hrubování (pilotního otvoru). Vytvořené závity navíc nelze přepracovat. U vytvořených hřbetů závitů snáze dochází ke kontaminaci bakteriemi a choroboplodnými zárodky, a proto z hygienických důvodů obrobky pro farmaceutický a potravinářský průmysl zásadně nesmí být opatřeny tvářenými závity.

Reklama

Frézování závitů

K tomuto procesu se zákazníci dlouho stavěli s výhradami, protože klade určité nároky na strojní zařízení a správné naprogramování CNC stroje. Mezitím se však díky své univerzálnosti a procesní spolehlivosti prosadil v mnoha oblastech: Jako frézovací proces jej lze použít pro materiály s krátkou i dlouhou třískou, přičemž je stále zaručen odvod třísek. Jedním nástrojem lze vyrobit různé velikosti závitů se stejnou roztečí. Kromě toho se dosahuje rozměrově přesných závitů v celé hloubce. To znamená, že firmám při frézování závitů stačí podstatně méně nástrojů než při jejich řezání nebo tváření. Frézy na frézování závitů, jako je Walter TC620 Supreme, přesvědčí svou mimořádně vysokou procesní spolehlivostí, produktivitou a vynikající životností i v obtížných materiálech nebo u náročných součástí.

Závitník Walter TC430 Supreme vytváří závity odolné proti vytržení při působení dynamické síly. (Zdroj: Walter CZ)

Tip, který vám okamžitě pomůže vytvářet závity až o 20 % úsporněji

Stále se setkáváme s překvapivě velkým počtem firem, které používají pouze jednu třídu závitníku pro závity s průchozími i slepými otvory. Závitníky na slepé otvory můžete použít i na průchozí otvory, ale pak tratíte na životnosti nástroje a spolehlivosti procesu. Pokud chcete průchozí závity, použijte závitníky na průchozí otvory: Jejich geometrie je nastavena tak, aby byly třísky bezpečně odváděny dopředu, na rozdíl od závitů se slepými otvory, kde musí být závitník navržen tak, aby třísky byly z otvoru odváděny přes drážku a při zpětném chodu byl kořen třísky odstřižen. Kvůli tomuto rozdílu dosahuje závitník na průchozí otvory při správném použití také výrazně delší životnosti než závitník na slepé otvory.

Související články
Optimalizace pro frézy ze slinutého karbidu

Frézy ze slinutého karbidu se vyznačují vysokou stabilitou a přesností, a to i v případě zvláště tvrdých či houževnatých materiálů. Pro plné využití jejich potenciálu a životnosti je však nutné dodržet správné rámcové podmínky, co se týče stability frézovacího procesu, a přizpůsobit je konkrétním specifikům výroby.

Inovativní geometrie řezné hrany pro hliník

Hliník je jedním z nejdůležitějších materiálů v automobilovém a leteckém průmyslu. Široké využití mají zejména rozličné hliníkové slitiny, které umožňují snoubit nízkou hmotnost s relativně vysokou houževnatostí a dalšími vlastnostmi. S těmito specifickými kombinacemi materiálu je však spojeno i náročnější obrábění, které vyžaduje použití specializovaných řezných nástrojů.

Jednoduše lepší vrtáky z tvrdokovu

Vrtání je jedna z nejstarších a nejrozmanitějších technik obrábění, kterou lidé vyvinuli, a pravděpodobně i jedna z nejstarších technik obrábění vůbec. Nejstarší vyvrtané otvory, o kterých víme, vznikly asi před 40 000 lety. Vrtáky ve tvaru spirály, jaké dnes používáme, byly vyvinuty až v polovině 19. století. Jsou tedy produktem průmyslové revoluce, v níž se také značně rozšířilo vrtání do kovu.

Související články
Náročné frézování hospodárně

Frézování se používá k mnoha různým účelům, od obrábění velkých ploch ve volných formátech v leteckém a kosmickém průmyslu přes výrobu větrných turbín až po frézování dutin a vysoce automatizovanou velkosériovou výrobu. Složité součástky už v současné době nejsou výjimkou, naopak se stávají pravidlem. Rozsah používaných frézovacích nástrojů je velmi široký.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Produktivnější vytváření otvorů a závitování

Vytváření otvorů a závitování - ačkoli tyto dva procesy nejdou vždy ruku v ruce, jeden z nich často navazuje na druhý. Při společném pohledu tvoří tyto dva procesy velkou část obráběcích operací v průmyslovém sektoru. Společnost Walter pro tyto operace nabízí řešení v podobě nových nástrojů. Jde o VHM - vrták X treme Evo DC160 Advance a o závitníky Paradur Eco Plus a Prototex Eco Plus.

Jedna fréza (téměř) na všechno

Univerzální použití a vysoká procesní stabilita jsou pro obráběcí nástroje ideální kombinací - z technického hlediska se jí však velmi těžko dosahuje, zejména v případech, kdy mluvíme o univerzálním použití s ohledem na materiály a na obráběcí strategie. Uživatelé v současné době najdou v nabídce fréz mnoho různých nástrojů, které jsou určeny na univerzální použití. Odborník na obrábění, společnost Walter, nyní uvádí na trh řešení s frézou Xill tec, vyrobenou ze slinutého karbidu a pocházející z rodiny produktů MC230 Advance.

Průvodce výběrem břitových destiček

Kdo chce obrábět kov a být přitom konkurenceschopný, potřebuje kombinaci nářadí a řešení nástrojů, která je optimálně uzpůsobená pro příslušnou součást a materiál. Klíčovou roli hraje součást, která je v přímém kontaktu s obrobkem: břit – respektive vyměnitelná břitová destička, tedy jeho vyměnitelná součást.

Udržitelná výroba obráběcích nástrojů

U společnosti Walter, odborníka na obráběcí nástroje, je udržitelnost důležitou součástí firemní strategie. Již od roku 2013 firma nabízí pod značkou Walter Green obráběcí nástroje s plnou kompenzací CO2. Prostřednictvím svého renovačního servisu Walter již několik let rovněž poskytuje službu, která může až ztrojnásobit životnost vysoce kvalitních obráběcích nástrojů. Firma si stanovila i ambiciózní cíle pro tuto dekádu: Do roku 2030 se emise CO2 celé společnosti mají snížit na polovinu a produkty i obaly se budou vyrábět z 90 % z recyklovaných materiálů.

O polovinu delší
životnost nástroje

Výrobce nástrojů Walter každých šest až sedm let přichází s novou generací řezných materiálů s výrazně vylepšenými vlastnostmi. Nové vlastnosti poslední novinky – materiálu Tiger∙tec Gold pro soustružení – vysvětlují v rozhovoru Jörg Drobniewski, vedoucí oddělení pro řezné materiály, a Gerd Kußmaul, vedoucí produktový manažer pro soustružení. Rozhovor vedl Frederick Rindle.

O polovinu delší životnost při soustružení

Společnost Walter představila vyměnitelné břitové destičky Tiger·tec Gold, určené speciálně pro soustružení. K dispozici jsou v jakostech WPP10G, WPP20G, WPP30G s vícevrstvým, silně texturovaným povlakem MT-TiCN.

Ekonomicky výhodné obrábění hliníkových dílů

Před několika lety byly hliníkové části podvozku vyhrazeny pouze pro prémiový segment automobilového průmyslu. Čepy náprav, závěsná ramena a držáky kol pro střední a malá vozidla se vyráběly převážně z litiny nebo z kované oceli. To se za posledních několik let změnilo. Nejvyšší priorita při konstrukci vozidel je nyní co nejvyšší míra snižování emisí CO2. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je redukovat hmotnost vozidla. Snížení hmotnosti o 100 kilogramů představuje nižší spotřebu paliva o 0,3 až 0,4 litru. Také u elektromobilů, které jsou alternativou ke spalovacím motorům, je hmotnost vozidla klíčový faktor – čím je vozidlo lehčí, tím vyšší řadu akumulátorů lze použít. Materiály jako tvářené slitiny hliníku s nízkým obsahem křemíku nyní nacházíme ve vozidlech všech komerčních tříd stále častěji.

Trendy ve vývoji nástrojů

Snižování emisí skleníkových plynů CO2 se stalo cílem pro celý svět. Na mnoha místech se hovoří o uvalení daně na emise CO2. Německá vláda si stanovila cíl snížit emise oxidu uhličitého v Německu do roku 2030 o 55 procent. To značným způsobem ovlivnilo i vývoj obráběcích strojů, vznikají nové oblasti použití a stávající je třeba adaptovat.

Vrták pro všechny materiály, stroje a aplikace

S vrtákem ze slinutého karbidu Xtreme Evo v produktové řadě Advance přináší Walter AG na trh novou skupinu výrobků DC160.

Od specialisty k dodavateli systému

Světový trh a koncepce "dodavatele systému" nepředstavovaly při založení společnosti Walter AG v roce 1919 pro začínajícího podnikatele Richarda Waltera ještě žádné téma. Ale už tenkrát byla pro úspěch společnosti centrálním prvkem filozofie založená na myšlence pracovat inovativně a v úzké souvislosti s potřebami zákazníků.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit