Moderní technologie při výrobě proudových motorů
Firma Alstom Aerospace z anglického Lincolnu si udržuje svou pozici v konkurenčním světě leteckého průmyslu kombinací designerského instinktu a high-tech výrobní technologie. Příkladem tohoto přístupu je aplikace laserové technologie měření a kontroly nástroje na 5osých CNC strojích Hermle při výrobě vysoce komplikovaných komponentů proudového motoru.
„Cold-end“ skupiny
Jednou z mimořádně odborných oblastí je v Lincolnu výroba komplexních rotačních komponentů známých v letecké branži jako „cold-end“ skupiny. Ty nezahrnují pouze oběžná kola, lopatková kola a turbínová kola, ale nyní také části vícestupňových rotačních kompresorů často zkombinovaných do jedné monolitické skupiny pro použití do středně velkých letadel a helikoptér. Takové komponenty jsou vyráběny z poměrně exotických materiálů, jako je Inconel a titanové slitiny. Velmi často je vyžadována kombinace těžkých hrubovacích řezů a extrémně jemného dokončení na jedno upnutí.Při některých operacích navržených týmem společnosti Alstom je využito všech schopností 5osých strojů Herme, a to až na samé hranice jejich možností.Každé obráběcí centrum používá vysoký počet různých nástrojů. Stroj je tedy konfigurován s minimální kapacitou 87 míst v zásobníku nástrojů, aby vyhověl požadavkům komplikovaného obráběcího procesu. Vysoká kapacita zásobníku je nezbytná také pro rychlý a flexibilní přechod na jiné skupiny obrobků.
Časy seřízení nástroje redukovány na jednu šestinu
V době, kdy byl první stroj uveden do provozu, probíhalo seřízení nástroje klasickým způsobem, tzn. mimo stroj. U druhého stroje, po úspěšných testech s Hermle VMC a 87polohovým zásobníkem nástrojů, výrazně vzrostl požadavek na zefektivnění tohoto procesu. Alstom tak vstoupil do jednání o implementaci laserového systému firmy Blum.Osvojení laserové technologie však nevedlo jen k redukci seřizovacích časů na pouhou šestinu původních, ale důležitějším faktorem bylo dosažení vysokého stupně flexibility a spolehlivosti výrobního procesu. Automatizovaný proces seřízení nástroje také přinesl klid do práce v porovnání s ručním způsobem. Riziko nechtěného zadání chybné hodnoty délkové korekce nebo použití chybného řádku, takzvaný lidský faktor, je jednoduše nulové.
Nekompromisní podmínky pracovního prostoru
Pokud výrobní závod pracuje na 3 směny 7 dní v týdnu, je schopnost systémů Blum vyrovnat se s tímto úkolem zásadní podmínkou výběru. Díky patentované NT technologii je systém schopen přesně měřit nebo kontrolovat stav nástroje v prostředí, kde masivní objemy chladicí kapaliny vytvářejí silný mlhový opar. Důležitým provozním aspektem optického systému je jeho důmyslně navržený, pneumaticky ovládaný uzávěr proti chladicí emulzi a třískám, který z něj činí i v těchto podmínkách prakticky bezúdržbové zařízení s minimálními náklady na energii.Jedinečná vlastnost
Systém Blum LaserControl má moduly vysílače a přijímače umístěny asi 1 m od sebe. Paprsek je zaostřen do jediného bodu, který je bodem měření. Takto zaostřený paprsek, jedinečný pro systémy Blum, zajišťuje nezbytnou absolutní přesnost měření a vysokou úroveň rozlišení při kontrole opotřebení. Na prvním takto vybaveném stroji byl bod zaostření ve středu osy X, aby byly na minimum redukovány neproduktivní pomocné pohyby vřetena. S jednotkami vysílač/přijímač umístěnými mimo pracovní prostor se systém ukázal být naprosto spolehlivým.Druhý laserový systém byl objednán na obráběcí centrum Hermle. Jelikož šlo o retrofit, nezbylo než umístit jednotky vysílač/přijímač dovnitř obráběcího prostoru stroje. Šlo tedy o daleko tvrdší zkoušku schopností a spolehlivosti systému.
Opakovatelnost 0,0013 mm
V praxi se ukázalo, že oba systémy pracují naprosto spolehlivě a doposud nebyl nutný žádný servisní zásah. Absolutní přesnost je důležitá, ale prvořadým požadavkem při kontrole nástroje byla a je opakovatelnost měření, která se ke spokojenosti výrobce dlouhodobě pohybuje pod úrovní 0,0013 mm.Je třeba podotknout, že povaha této práce a know-how vyvinuté v Alstomu znamená použití velkého počtu extrémně malých nástrojů s velmi komplexní geometrií. Zatímco průměr největší čepové frézy je asi 12 mm, některé nástroje mohou mít průměr pouze 0,9 mm. Příslušné kritické operace pak vyžadují neustálou kontrolu lomu nástroje, kterou systém Blum zvládá jako samozřejmost. Vrtáky, čepové frézy, výstružníky, závitníky a záhlubníky jsou jen krátkým výčtem z mnoha různých nástrojů potřebných pro obrobení jednoho kusu, často i se třemi měřicími body na jeden nástroj.Po úspěšné aplikaci těchto dvou systémů byl objednán LaserControl systém i na třetí, ještě progresivnější obráběcí centrum Hermle C40U, které je nyní v plném provozu.Porazit konkurenci s nízkými mzdovými náklady
V řeči čísel je úspěch společnosti Blum vyjádřen základnou o více než 30 000 laserových jednotkách v provozu po celém světě. V kombinaci s obráběcími stroji s vysokým stupněm automatizace pomohly Blum systémy mnoha evropským výrobcům efektivně konkurovat dodavatelům ze zemí s nízkými náklady na mzdy.
Slavomír Štoll
Blum Novotest
www.blum-novotest.com
