Atas s ER16 tuning a zkušenosti z provozu
Napsal: 18. 12. 2019, 9:02
Zkušenosti z provozu a "tuningu" Atasu
// rozepsal jsem to v lednu 19 - pořád se to vyvíjí takže budu postupně doplňovat //
Provozuji cca 20 ks Atasů v provozu, který je možné označit jako rozhraní velkoseriové a hromadné výroby. Možná se tedy někomu hodí zkušenosti za cca 5 let provozu. Většina práce pro Atasy je obrábění hliníku v automotivu.
Dva z nich obrábějí titanovou slitinu jejíž obtížnost obrobení bych přirovnal k nerezu AISI 304.
Veškeré informace se týkají Atasu FT4C82R tedy 750 W s ER16.
Atasy FT4C52R tedy 500 W používám také, ale většinou na malé strojky a bez úprav.
Tak jak se postupně objevovala slabá místa jsem modifikoval jednotlivé komponenty. Původní cena (cca 6000) by tím samosebou vzrostla, ale poslední prototypy jsou již opravdu za hranicí "hoby" a prokazují životaschopnost v opravdu tvrdých podmínkách. Atas jsem zvolil po zralé úvaze a provozních zkouškách "číny" i "itálie" (HSD ES 915 a ES 330). Hlavní argumenty pro byly : solidní český výrobce, velmi jednoduchá konstrukce, excelentní poměr výkon/cena.
Nijak jsem se nehnal za co nejvyššími otáčkami a nej produkčně nasazený A "jede" na 33k/min. Asi největší nástroj se kterým A pracuje je plátková Kyocera pr 16 a do hliníku na plný průměr jede do hloubky 2 mm. Asi nejvyšší výkon v úběru materiálu dosahuje frézou pr 8 a to cca 140 kg hliníku za 8 hod práce. Tyhle vyšší výkony ovšem dosahuje A s přídavným chlazením a po úpravách. Otáčky jsou cca 12000.
Nejprve hodnocení původního neupravovaného Atasu.
(postupné verze jsem značil A0 až .....//ještě se to vyvíjí//)
A0 (bez úprav)
Pro hobby sféru jej považuji za bezkonkurenční v poměru výkon/cena a hodně zajímavý z hlediska robusnosti, opravitelnosti, a možností tuningu. Atasy mají stabilní kvalitu a jediný problém, který jde na triko výrobce byly "studeňáky" na konektoru // 1 kus //. Pro produkční sféru je to skvělý komponent na stavbu různých odjehlovaček, zabrušovaček atd... Zde bohatě postačí i uložení ve dvojici radiálních ložisek 6004Z a 6000Z přičemž zadní ložisko je uložené jako plovoucí a "předepnuté" vlnovcovou pružinou. V této úpravě je motor schopen i frézovat (Al Ms) tak asi do 6 frézy. Na robusnější práce je jeho použití již sporné. Při produkčním nasazení //fréza 10 a cca 2 mm do Al// byla životnost ložisek cca týden a ani jakost povrchu nebyla nic moc.
Zde narážíme na první slabinu A0 a to je vyvážení ! Motory nejsou vůbec vyvážené. Vibrace se liší dle kusu, otáček a uchycení. Doporučuji vždy dynamicky vyvážit, (pod 0,5g) stojí to asi 600. Diskuse by mohla být i o házivosti kužele ER 16, ale většinou je do 0,02 a pokud chcete použít kleštiny ze "žlutých krabiček", tak nemá cenu se s tím trápit.
Pokud budete A0 rozebírat tak bacha. U Atasů mají levného dodavatele lepidla a tak je zalepené úplně všechno. Dbejte na ohřátí horkovzdušnou pistolí jinak něco zmršíte. Naopak při montáži bacha na lepidlo ! Jakmile se dostane kousíček do ložiska je po něm !!
A1 ( náhrada předního víka a ložiska dvojicí vřetenových ložisek) Tyhle úpravy už jsou trochu náročné a taky lezou do peněz. Dvojice ložisek FAG B71904 stojí cca 4500. Mimo to je třeba upravit hřídel : závit M20*1 a úprava průměru za ložisky, aby bylo možné je stáhnout. No a vyvážit !!!
Je tedy třeba vyrobit tyto tři díly : Upínka ložisek, přední víko, labyrint. Zadní víko a ložisko jsem ponechal beze změn. Takto upravený motor již vykazoval dobrou životnost (cca rok provozu) a tuhost i v axiálním směru. Protože hliník je při obrábění intenzivně chlazen vylezl další problém - do motoru se dostala voda. Motor by v horizontální poloze a slabé místo byl konektor (konkrétně vývodka) a vývod hřídele okolo zadního ložiska.
A2 ( přetlakování motoru a odstranění vrtulky)
O funkčnosti vrtulky jsem měl pochyby vždycky ale když na motor cáká voda a lepí se Al špony pozbývá smyslu úplně. Navíc vrtulky se po nějakém čase stejně uvolnily a postupně jsme je vyhodili včetně toho krytu. Motory kupodivu přestály vlhkost uvnitř jenom s estetickými nedostatky. Žádný neshořel ! Proto jsem do předního víka navrtal závit G1/8 a našrouboval tam fitinku Festo. Do zadního víka jsem udělal záslepku a uřízl kus hřídele co na ní byla vrtulka. Do nálitku jsem umístil výfuk. Do motoru je přiváděn tlakový vzduch v množství malém (stačil by kompresor z ledničky). Tím se motor i pozoruhodně dobře chladí takže bylo možné zvýšit výkon. S tím tlakováním pozor - je nutné tam dát redukční ventil a pojistný ventil !!!!! Asi po roce chodu (ložiska již překročila 2,5x životnost udávanou výrobcem) se začala zvyšovat hlučnost až na nepříjemnou hranici. Přikročil jsem k výměně ložisek. Přední sestava kosoúhlých však byla v pořádku stačilo je domazat. Zato zadní ložisko bylo na cucky. Vyměnil jsem ho, přední domazal a znovu to zaběhl. Problém se však po týdnu chodu opakoval. Po rozebrání jsem zjistil, že zadní ložisko "vymlelo" přírubu a protože to podržel O kroužek, který ložisko "tlumí" nějak mi to při montáži uniklo. Zadní víko bylo na vyhození. Udělal jsem proto nové //ocelové// a to ve dvou variantách. Jednoložiskové, pro motory co již "přišly" o část hřídele kde byla vrtulka. A dvouložiskové pro motory s "celou" hřídelí.
A3 (nové zadní víko pro dvojici ložisek)
Protože se zadní uložení ukázalo jako poddimenzované upravil jsem hřídel (M8*1) a přes mezikroužek stáhl dvojici ložisek 6000 vnitřními kroužky k sobě a vnější kroužky jsou rozpínány vlnovcovou podložkou. Zároveň jsem obě víka motoru opatřil zápichem a těsnicím kroužkem. Jako nejslabší místo se mi nyní zdálo mazání ložisek. Na to ujišťování o "doživotních" náplních jsem viděl už moc suchých ložisek. Takže přisla na svět další verze.
A4 (přimazávání ložisek olejovou mlhou)
Když se kouknete do katalogu tak konkrétně ložiska FAG 71904 mají pro vazelinu 38k ot/min, ale pro olej 56k ot/min ! Protože se mi přimazávání ol. mlhou již osvědčilo v minulosti, přistoupil jsem k potřebným úpravám.
Přední ložiska jsem rozsadil o 2 mm od sebe, stáhl přes mezikroužky a do vnějšího mezikroužku udělal kanálek pro mlhu. Přední a zadní víko jsem opatřil kanálky a mezi víky je trubička 6/4 z nerezu, napasovaná na délku do lůžek s O kroužkem. V zadním víku jsem mlhu přivedl mezi ložiska do místa vlnovcové podložky. Ty kanálky daly hroznou práci !! Všechna ložiska jsem vymyl od vazelíny a před montáží namazal jemným olejíčkem na vysokorychlostní ložiska. Olejová mlha je generována v přimazávání a dávkována pneumatickým časovačem cca 2 kapky/15 sec. Přebytečný olej při horizontální poloze motoru stéká do dolní části motoru a přetlakem je vytlačen výfukem. Pro svislou polohu motoru je v předním víku sběrný kanálek a opět výfuk. Něco samosebou vylétá přes přední ložiska labyrintem. Asi po týdnu chodu jsem motor otevřel a byl uvnitř jenom mírně mastný. Zda to nezpůsobí problémy se časem uvidí.
A5 ATC (výměna nástrojů)
V současné době je rozpracován Atas (moc z něho už nezbylo) na automatickou výměnu nástrojů. Je uložen na dvojici 71905 vpředu a 71901 vzadu. Zadní pár je plovoucí pro eliminaci teplotní roztažnosti. Upínací kužel je rozměrově shodný s kuželem ER20 a trny by měly být pro ER11, ER16, B10 a bude li čas tak i tepelné upínače tak do 10. Výroba hřídele je dost časově náročná - 2x žíhání, kalení, předbrus, temperování, finální broušení. Až se to pohne dám vědět. Dost mne šokovalo, že ložiska FAG 71905 mi můj dodavatel garantoval až na červen 19 !! //psáno v lednu// Naštěstí jsem je sehnal jinde a nevypadají jako podvrh. /// ten pneuválec je šišatý protože na jedné straně od osy je kreslena 80 na druhé 63 - nevěděl jsem zda ta 63 bude stačit ///
Polotovary hřídelí
Polotovary trnů
Výroba komponentů
Sestava mechaniky pro testování upínačů
Broušení sestavy talířových pružin táhla upínače
Měl jsem velkou hubu o vnitřním chlazení nástrojů a odměřování polohy, ale to se moc nedařilo a nakonec jsem musel dva Atasy dokončit bez toho. Zatím slušně makají. Jeden má k dispozici diskový podavač s 12 nástroji, druhého krmí obsluha.
V současné době pracuji na další verzi již s IRC/resolver odměřováním pro závitování. Tady chci poděkovat za podněty které jsem dostal od Dawe a Monteg ohledně komponentů pro odměřování. Až to rozchodím // doufám // dám vědět.
Mezitím jsem dokončil brzdu na měření krouticího momentu. Chtěl jsem dát "do placu" jednak porovnání Atasu 500 a 750 W , dvak i jiné motory podobné "velikosti". Jenomže jsem nějak spackal měření impedance. Kolega "elektrikář" mě upozornil, že to co jsem naměřil je poněkud mimo selský rozum. Mezi svátky přijede a pomůže mi měření realizovat bezchybně. Až tedy budou tyto poznatky uceleny doplním je sem.
// rozepsal jsem to v lednu 19 - pořád se to vyvíjí takže budu postupně doplňovat //
Provozuji cca 20 ks Atasů v provozu, který je možné označit jako rozhraní velkoseriové a hromadné výroby. Možná se tedy někomu hodí zkušenosti za cca 5 let provozu. Většina práce pro Atasy je obrábění hliníku v automotivu.
Dva z nich obrábějí titanovou slitinu jejíž obtížnost obrobení bych přirovnal k nerezu AISI 304.
Veškeré informace se týkají Atasu FT4C82R tedy 750 W s ER16.
Atasy FT4C52R tedy 500 W používám také, ale většinou na malé strojky a bez úprav.
Tak jak se postupně objevovala slabá místa jsem modifikoval jednotlivé komponenty. Původní cena (cca 6000) by tím samosebou vzrostla, ale poslední prototypy jsou již opravdu za hranicí "hoby" a prokazují životaschopnost v opravdu tvrdých podmínkách. Atas jsem zvolil po zralé úvaze a provozních zkouškách "číny" i "itálie" (HSD ES 915 a ES 330). Hlavní argumenty pro byly : solidní český výrobce, velmi jednoduchá konstrukce, excelentní poměr výkon/cena.
Nijak jsem se nehnal za co nejvyššími otáčkami a nej produkčně nasazený A "jede" na 33k/min. Asi největší nástroj se kterým A pracuje je plátková Kyocera pr 16 a do hliníku na plný průměr jede do hloubky 2 mm. Asi nejvyšší výkon v úběru materiálu dosahuje frézou pr 8 a to cca 140 kg hliníku za 8 hod práce. Tyhle vyšší výkony ovšem dosahuje A s přídavným chlazením a po úpravách. Otáčky jsou cca 12000.
Nejprve hodnocení původního neupravovaného Atasu.
(postupné verze jsem značil A0 až .....//ještě se to vyvíjí//)
A0 (bez úprav)
Pro hobby sféru jej považuji za bezkonkurenční v poměru výkon/cena a hodně zajímavý z hlediska robusnosti, opravitelnosti, a možností tuningu. Atasy mají stabilní kvalitu a jediný problém, který jde na triko výrobce byly "studeňáky" na konektoru // 1 kus //. Pro produkční sféru je to skvělý komponent na stavbu různých odjehlovaček, zabrušovaček atd... Zde bohatě postačí i uložení ve dvojici radiálních ložisek 6004Z a 6000Z přičemž zadní ložisko je uložené jako plovoucí a "předepnuté" vlnovcovou pružinou. V této úpravě je motor schopen i frézovat (Al Ms) tak asi do 6 frézy. Na robusnější práce je jeho použití již sporné. Při produkčním nasazení //fréza 10 a cca 2 mm do Al// byla životnost ložisek cca týden a ani jakost povrchu nebyla nic moc.
Zde narážíme na první slabinu A0 a to je vyvážení ! Motory nejsou vůbec vyvážené. Vibrace se liší dle kusu, otáček a uchycení. Doporučuji vždy dynamicky vyvážit, (pod 0,5g) stojí to asi 600. Diskuse by mohla být i o házivosti kužele ER 16, ale většinou je do 0,02 a pokud chcete použít kleštiny ze "žlutých krabiček", tak nemá cenu se s tím trápit.
Pokud budete A0 rozebírat tak bacha. U Atasů mají levného dodavatele lepidla a tak je zalepené úplně všechno. Dbejte na ohřátí horkovzdušnou pistolí jinak něco zmršíte. Naopak při montáži bacha na lepidlo ! Jakmile se dostane kousíček do ložiska je po něm !!
A1 ( náhrada předního víka a ložiska dvojicí vřetenových ložisek) Tyhle úpravy už jsou trochu náročné a taky lezou do peněz. Dvojice ložisek FAG B71904 stojí cca 4500. Mimo to je třeba upravit hřídel : závit M20*1 a úprava průměru za ložisky, aby bylo možné je stáhnout. No a vyvážit !!!
Je tedy třeba vyrobit tyto tři díly : Upínka ložisek, přední víko, labyrint. Zadní víko a ložisko jsem ponechal beze změn. Takto upravený motor již vykazoval dobrou životnost (cca rok provozu) a tuhost i v axiálním směru. Protože hliník je při obrábění intenzivně chlazen vylezl další problém - do motoru se dostala voda. Motor by v horizontální poloze a slabé místo byl konektor (konkrétně vývodka) a vývod hřídele okolo zadního ložiska.
A2 ( přetlakování motoru a odstranění vrtulky)
O funkčnosti vrtulky jsem měl pochyby vždycky ale když na motor cáká voda a lepí se Al špony pozbývá smyslu úplně. Navíc vrtulky se po nějakém čase stejně uvolnily a postupně jsme je vyhodili včetně toho krytu. Motory kupodivu přestály vlhkost uvnitř jenom s estetickými nedostatky. Žádný neshořel ! Proto jsem do předního víka navrtal závit G1/8 a našrouboval tam fitinku Festo. Do zadního víka jsem udělal záslepku a uřízl kus hřídele co na ní byla vrtulka. Do nálitku jsem umístil výfuk. Do motoru je přiváděn tlakový vzduch v množství malém (stačil by kompresor z ledničky). Tím se motor i pozoruhodně dobře chladí takže bylo možné zvýšit výkon. S tím tlakováním pozor - je nutné tam dát redukční ventil a pojistný ventil !!!!! Asi po roce chodu (ložiska již překročila 2,5x životnost udávanou výrobcem) se začala zvyšovat hlučnost až na nepříjemnou hranici. Přikročil jsem k výměně ložisek. Přední sestava kosoúhlých však byla v pořádku stačilo je domazat. Zato zadní ložisko bylo na cucky. Vyměnil jsem ho, přední domazal a znovu to zaběhl. Problém se však po týdnu chodu opakoval. Po rozebrání jsem zjistil, že zadní ložisko "vymlelo" přírubu a protože to podržel O kroužek, který ložisko "tlumí" nějak mi to při montáži uniklo. Zadní víko bylo na vyhození. Udělal jsem proto nové //ocelové// a to ve dvou variantách. Jednoložiskové, pro motory co již "přišly" o část hřídele kde byla vrtulka. A dvouložiskové pro motory s "celou" hřídelí.
A3 (nové zadní víko pro dvojici ložisek)
Protože se zadní uložení ukázalo jako poddimenzované upravil jsem hřídel (M8*1) a přes mezikroužek stáhl dvojici ložisek 6000 vnitřními kroužky k sobě a vnější kroužky jsou rozpínány vlnovcovou podložkou. Zároveň jsem obě víka motoru opatřil zápichem a těsnicím kroužkem. Jako nejslabší místo se mi nyní zdálo mazání ložisek. Na to ujišťování o "doživotních" náplních jsem viděl už moc suchých ložisek. Takže přisla na svět další verze.
A4 (přimazávání ložisek olejovou mlhou)
Když se kouknete do katalogu tak konkrétně ložiska FAG 71904 mají pro vazelinu 38k ot/min, ale pro olej 56k ot/min ! Protože se mi přimazávání ol. mlhou již osvědčilo v minulosti, přistoupil jsem k potřebným úpravám.
Přední ložiska jsem rozsadil o 2 mm od sebe, stáhl přes mezikroužky a do vnějšího mezikroužku udělal kanálek pro mlhu. Přední a zadní víko jsem opatřil kanálky a mezi víky je trubička 6/4 z nerezu, napasovaná na délku do lůžek s O kroužkem. V zadním víku jsem mlhu přivedl mezi ložiska do místa vlnovcové podložky. Ty kanálky daly hroznou práci !! Všechna ložiska jsem vymyl od vazelíny a před montáží namazal jemným olejíčkem na vysokorychlostní ložiska. Olejová mlha je generována v přimazávání a dávkována pneumatickým časovačem cca 2 kapky/15 sec. Přebytečný olej při horizontální poloze motoru stéká do dolní části motoru a přetlakem je vytlačen výfukem. Pro svislou polohu motoru je v předním víku sběrný kanálek a opět výfuk. Něco samosebou vylétá přes přední ložiska labyrintem. Asi po týdnu chodu jsem motor otevřel a byl uvnitř jenom mírně mastný. Zda to nezpůsobí problémy se časem uvidí.
A5 ATC (výměna nástrojů)
V současné době je rozpracován Atas (moc z něho už nezbylo) na automatickou výměnu nástrojů. Je uložen na dvojici 71905 vpředu a 71901 vzadu. Zadní pár je plovoucí pro eliminaci teplotní roztažnosti. Upínací kužel je rozměrově shodný s kuželem ER20 a trny by měly být pro ER11, ER16, B10 a bude li čas tak i tepelné upínače tak do 10. Výroba hřídele je dost časově náročná - 2x žíhání, kalení, předbrus, temperování, finální broušení. Až se to pohne dám vědět. Dost mne šokovalo, že ložiska FAG 71905 mi můj dodavatel garantoval až na červen 19 !! //psáno v lednu// Naštěstí jsem je sehnal jinde a nevypadají jako podvrh. /// ten pneuválec je šišatý protože na jedné straně od osy je kreslena 80 na druhé 63 - nevěděl jsem zda ta 63 bude stačit ///
Polotovary hřídelí
Polotovary trnů
Výroba komponentů
Sestava mechaniky pro testování upínačů
Broušení sestavy talířových pružin táhla upínače
Měl jsem velkou hubu o vnitřním chlazení nástrojů a odměřování polohy, ale to se moc nedařilo a nakonec jsem musel dva Atasy dokončit bez toho. Zatím slušně makají. Jeden má k dispozici diskový podavač s 12 nástroji, druhého krmí obsluha.
V současné době pracuji na další verzi již s IRC/resolver odměřováním pro závitování. Tady chci poděkovat za podněty které jsem dostal od Dawe a Monteg ohledně komponentů pro odměřování. Až to rozchodím // doufám // dám vědět.
Mezitím jsem dokončil brzdu na měření krouticího momentu. Chtěl jsem dát "do placu" jednak porovnání Atasu 500 a 750 W , dvak i jiné motory podobné "velikosti". Jenomže jsem nějak spackal měření impedance. Kolega "elektrikář" mě upozornil, že to co jsem naměřil je poněkud mimo selský rozum. Mezi svátky přijede a pomůže mi měření realizovat bezchybně. Až tedy budou tyto poznatky uceleny doplním je sem.