Neustálý vývoj nových a dokonalejších výrobků klade stále větší nároky na přesnost výroby. Významnou roli při vývoji nových technologií hraje automobilový průmysl, kde je mnoho komponentů vyráběno broušením s přesností vyšší než 0.001 mm.
Například při výrobě vstřikovacích čerpadel pro dieselové motory se brousí otvory a sedla trysek o průměru 3 - 6 mm s přesností desetin mikronu! Při výrobě speciálních ložisek jsou dnes také kladeny extrémně vysoké nároky na tvar a přesnost oběžných drah. Nástrojárny jsou nuceny obrábět nové typy nejtvrdších materiálů v nejvyšších přesnostech...
Pro přesné broušení je předpokladem nejen kvalitní bruska a brusivo, ale také orovnávač. Dříve se pro přesné rovinné orovnávání používaly výhradně jednokamenné diamantové orovnávače a pro přesné tvarování střechovitě broušené diamantové orovnávače. Orovnávací zařízení typu Diaform fungující na principu šablony a palce spřaženého s orovnávačem, který mechanicky kopíroval tvar šablony je již historií. Dnes se pro přesné tvarové orovnávání na nových bruskách používají stejné střechovitě broušené orovnávače typu Diaform od výrobce DIA-Praha, kde dráha orovnávače je řízena programem CNC řídícího systému. Změna tvaru kotouče není závislá na výrobě nové šablony, program lze pružně změnit během několika minut. V nástrojárnách a dalších malosériových výrobách (především na bruskách na plocho) hraje tento systém orovnávání nepostradatelnou roli.
Trendem nejpřesnějšího a nejekonomičtějšího tvarování kotoučů v malosériové výrobě je rotační orovnávání diamantovou CNC profilovací kladkou. Geometrický tvar kladky se skládá z rádiusu a přímek. Požadovaný profil je pak docílen pomocí programu CNC řídícího systému. Rotační kladka je upnuta na speciálním orovnávacím zařízení - vřeteni. Velký počet diamantů vsazených po obvodě kladky zajišťuje mnohonásobně delší životnost oproti statickému orovnávači s jedním diamantem. Dle způsobu osazení může být kladka opakovaně opravena - přebroušena do původního tvaru. Namísto standardního osazení přírodními diamanty nebo PKD elementy je dnes jednoznačným trendem osazení syntetickými CVD diamantovými tyčinkami. CVD kladky vykazují nejvyšší životnost a i přes vyšší cenu i jednoznačně nejvýhodnější ekonomiku výroby.
Pro sériovou hromadnou výrobu jsou jednoznačným trendem tvarové diamantové kladky. Například pro tvarové orovnání kotoučů pro broušení oběžné dráhy kuličkového ložiska jsou nejvhodnější tvarové kladky vyráběné galvanickou negativní technologií. Kladka zápichem natvaruje kotouč a kotouč zápichem vybrousí tvar s maximální přesností a opakovatelností. V pozici nejvýznačnějšího světového výrobce rotačních orovnávačů - kladek a celých orovnávacích systémů je firma DR.KAISER Diamantwerkzeuge, která řídí směr vývoje v tomto oboru.
Při běžném rovinném orovnávání brusných kotoučů se z ekonomických důvodů jednokamenné diamantové orovnávače nahrazovaly vícezrnými. Nejprve ve tvaru agregátů (patrona naplněná diamantovým zrnem v kovovém pojivu) a roletek (kotouček posázený po obvodě drobnými diamanty, který se po opotřebení pootáčí až do opotřebení celého obvodu). Později se začal často používat tvar destičky, který má výhodu, že diamanty jsou vyrovnány v jedné přímce pod sebou, a proto se nejvíce blíží svou kvalitou orovnávání k jednokamennému orovnávači. A to při nízké ceně a vysoké životnosti bez dalších nákladů na opravy, které se musí u jednokamenných orovnávačů připočíst k pořizovací ceně. Při stále vyšších nárocích na přesnost vícezrnné orovnávače často nesplňují požadované parametry orovnání. Jednotlivé drobné diamanty se opotřebovávají a uvolňují, a tím dochází k nestejnoměrným parametrům orovnání a k odchylkám přesnosti broušení. Částečné řešení přinesly jehlové destičky s podlouhlými diamanty, které se ručně sází tak, aby se navzájem překrývaly.
Teprve orovnávací destičky osazené tyčinkami z MKD nebo CVD přinesly absolutní průlom v kvalitě orovnávání. MKD je syntetický monokrystal diamantu, který se svými vlastnostmi rovná přírodnímu diamantu. CVD je syntetický polykrystalický diamant vyráběný speciální technologií napařováním bez pojiva, kdežto PKD je polykrystalický diamant s pojivem. CVD má pro orovnávání ideální vlastnosti podobné přírodnímu diamantu! Destičky se zpravidla osazují 1-4 tyčinkami o průřezu 0,2-0,8 mm a délce 3-5 mm v závislosti na parametrech orovnávaného kotouče. Jedině těmito destičkami lze dosáhnout na moderních CNC bruskách 100% opakovatelnosti orovnání po celou dobu životnosti orovnávače!
Pro rovinné orovnávání korundových a především CBN kotoučů v keramických vazbách je dnes nejefektivnější rotační orovnávání diamantovým rotačním orovnávačem. Je to vlastně velmi přesně vyrobený diamantový kotouč v kovové vazbě. Pro upnutí je nutné vybavení brusky orovnávacím zařízením (poháněný hřídel) obdobně jako pro orovnávací kladky. Pro otvorové broušení dostačují i menší a levnější orovnávací vřetýnka nebo systém upnutí rotačního orovnávače na vřeteno s obrobkem.
Výrobcem všech výše uvedených orovnávacích nástrojů je světoznámá německá firma DR.KAISER Diamantwerkzeuge, kterou na českém trhu zastupuje firma DIA-Praha s. r. o., specialista na broušení a orovnávání.
Jan Čeřovský
www.diapraha.cz, www.diamantovekotouce.cz