Vývojové trendy EMO 2009 v oblasti karuselů
Svislá obráběcí centra na rotační součásti (v jednodušším provedení trvale nazývané karusely) jsou historicky samostatnou skupinou strojů, která byla dlouhá léta doménou nemnoha výrobců, jež by z dnešního pohledu mohli dostat nálepku tradiční. Stroje v typickém konstrukčním uspořádání se vyznačují vodorovnou upínací deskou od průměru desítek centimetrů až po několik metrů. Instalované výkony hlavního pohonu dosahují stovek kilowattů a otáčky upínací desky průměru např. 800 mm až 1 500 min-1 a nebo u desky velikosti 4 000 mm maximálně 120 min-1. I v současnosti jsou svislá obráběcí centra pro rotační součásti vyráběna v tzv. dvouosém provedení, tzn. pohybuje se smykadlo v ose X a Z a obrobek vykonává pohyb pouze v rychlostní vazbě. Každá další pohybová osa, jež je doplněna do základního provedení, ať už je spojená s pohybem obrobku (C osa, Y osa) anebo s pohybem nástroje, není považována za nadstandard, ale za již zvládnutou konstrukční záležitost, významně rozšiřující technologické možnosti stroje, za kterou si zákazník „pouze" připlatí.
O nadstandardu se dá hovořit snad jen v souvislosti se stroji, které původně nebyly určeny pro výkonové soustružení, tj. nebyly schopny udělit obrobku potřebné otáčky při patřičném výkonu pohonu. Právě růst technologických možností strojů je jeden z dlouhodobých požadavků ovlivňující konstrukci všech strojů. Celkově trendy oboru třískového obrábění patrné z EMO Milano 2009 jsou:
- multiprofesnost a integrace třískových operací;
- útlum lineárních pohonů pomocí lineárních motorů;
- zaměření na funkcionalitu a spolehlivost strojů;
- masivní nástup hydrostatiky v lineárních (rotačních) osách.
Co není green, není in
Další z pomalu nastupujících světových trendů, který je možné vysledovat u všech výrobců, je označení stroje nálepkou (ve všech směrech) ekologicky šetrného stroje. A tak se na první pohled zdá, že „co není green, není in". Tedy alespoň v oblasti malých strojů. I v České republice je tento, z jedné strany požadavek zákazníků a z druhé marketinkový tah (přitom věřme, že se jedná o ekonomickou a možná i ekologickou uvědomělost všech zainteresovaných stran), hojně diskutován. Jisté je, že (zatím) u strojů s výkonem hlavního pohonu ve stovkách kilowattů anebo v případě pohybujících se rámů v desítkách tun se na energetickou náročnost stroje nahlíží s rezervou. Vedle toho, taková v podstatě ekologicky protichůdná záležitost, jakou je design obráběcích strojů (prodejci a designéři zajisté nesouhlasí), kdy s rostoucí křivostí ochranných krytů roste jejich cena (roste materiálová a energetická náročnost výroby...), je v mnoha případech mimo priority výrobce. Podle interního průzkumu čtyřicet procent výrobců design „neřeší", dalších čtyřicet procent jej realizuje vlastními silami a přibližně 20 procent spolupracuje se specialisty na prakticky použitelný design.
Svislá osa je v kurzu
Patrná byla skutečnost, že řada relativně neznámých producentů obráběcích center i těch výrobců, jejichž doménou jsou horizontální vyvrtávací stroje, se „přes noc" stala výrobcem svislých soustruhů. Taktéž výrobci vertikálních obráběcích strojů se stále více etablují ve svislém soustružení buď přímo anebo nepřímo. Karusely a svislá obráběcí centra pro rotační součásti (popř. soustružnické technologie na jiných typech strojů) byly vystavovány desítkami firem a další desítky firmy je měly obsaženy v katalogových listech.
FPT prezentovala novou řadu svislých soustruhů Rotomill Power o průměru 8 000 mm. Všechny translační části včetně upínací desky se pohybují na hydrostatickém uložení. Z obrázku hydrostaticky vedeného smykadla z řady Rotomill je vidět, že pohyb v ose X zajišťují dva servopohony v režimu master-slave. Stroj se chlubí vysokou teplotní stabilitou (v ose X). Firma FPT své horizontální vyvrtávací stroje doplnila soustružnickými stoly. Dalším názorným příkladem integrace operací třískového obrábění je stroj i-Tank 1900 firmy MCM při obrábění kulových ventilů. Tento stroj díky možnosti orientovat nástroj jak ve vodorovné, tak i svislé poloze umožňuje provádět soustružnické operace z vnější a v omezené míře z vnitřní strany obrobku (limitní je délka nástroje).
Česká společnost Toshulin, a. s., představila zcela nové svislé obráběcí centrum soustružnického typu řady Powerturn. Hlavní nosné dílce tohoto stroje jsou provedeny jako odlitky z cementového vysokopevnostního betonu, dodané společností Bögl-Reitz. Všechna pohyblivá uložení pohybových os jsou realizována pomocí hydrostatických vedení. Díky spojení těchto dvou progresivních technologií má stroj vynikají tlumicí charakteristiky a tepelnou stabilitu. V praktickém provozu stroj dosahuje špičkových výsledků přesnosti a výkonnosti stroje. Součástí expozice byla také ukázka materiálu, z něhož je vyroben rám stroje a na první pohled nezajímavý a nenápadně vyhlížející přejímací titanový dílec letecké firmy Rolls-Royce, obrobený právě na tomto stroji.
Firma Okuma v Miláně představila nový stroj VTR-160A. Jedná se o dvoustojanový stroj se stojany s diagonálním žebrováním, po kterých se pohybuje výškově přestavitelným příčníkem. Maximální výška obrobku je 1 250 mm a díky zdvihu smykadla 900 mm, které je pohybováno dvěma servomotory, stroj nemá příliš velkou zástavbovou výšku. Stroj je v souladu s uvedenými trendy označován za „environmentally-friendly" a je vysoce výkonný. U stroje je vyzdvihována velmi dobrá teplotní stabilita (v ose X).
Na stánku firmy Mazak byl fyzicky vystaven stroj z produktové řady MegaTurn Nexus Series. Jednalo se o dvouosý stroj, jež může soustružit dílce až do průměru 1 000 mm. Stroj z téže série, avšak s označením 900M, je navíc vybaven náhonem rotačních nástrojů. Tyto stroje v typických firemních barvách jsou zajímavé svým kinematickým uspořádáním i prostorovou kompaktností.
Firma Danobat obvykle vystavuje stroje pro výrobu železničních kol, u kterých se z řady důvodů nástroj pohybuje na křížových saních. Na milánské EMO přivezla svislé soustružnické centrum VTC 2500. Atypické je, že číselné označení v jeho názvu vyjadřuje maximální soustružený průměr, nikoli průměr upínací desky. Jedná se o dvouosý/tříosý stroj smykadlové koncepce a díky modulární konstrukci na přání zákazníka z něj může vzniknout čtyřosý (doplněním osy Y) nebo pětiosý stroj za použití souvislé řízené B hlavy. Tento stroj je jedním z příkladů toho, jak firmy preferují funkčnost a účelnost před neopodstatněnou honbou za líbivým designem.
Firma Mori Seiki vystavovala na veletrhu novinku označenou NVL1350T. Na konstrukčně zajímavém stroji opět našla uplatnění revolverová hlava, jež je umístěna na křížových saních a výškově nepřestavitelném příčníku. Dva boční dopravníky třísek orientované dozadu zaručují dobrý odvod třísek a dostatek volného prostoru v přední i boční části stroje.
Německá firma Schiess patřící do čínského koncernu Shenyang Machine Tool Co. má ve výrobním programu zejména těžké obráběcí stroje pro výrobu lodí, energetických zařízení a bezpočet dalších oborů, kde je nutné obrábět těžké a rozměrné obrobky. Jako novinku prezentovala speciální hlavu pro výrobu ozubení frézováním (dělicím způsobem). Jejím použitím na svislém soustružnickém centru nebo na portálové frézce lze díky této hlavě vyrábět ozubení na „standardních" strojích bez potřeby speciálních ozubárenských mašin. Opět jedna z ukázek růstu multiprofesních strojů.
Komponenty od dodavatelů
Oblast svislých soustružnických center a karuselů má svou specifickou skupinu komponent, jež v případě potřeby nakupuje. Subdodavateli je vyráběno speciální nářadí pro soustružnické operace - to z hlediska výrobní technologie a upínací desky a sklíčidla, svěráky a čelistí. Upínací desky jsou ryze mechanické (ovládány ručně), ale také se o upínacích deskách hovoří i v případě, kdy je obrobek upínán elektromagneticky (výjimečně též vakuem). Firma Technomagnete představovala upínací desku s inovovaným elektromagnetickým upínáním doslova nazývaným Bidirectional magnetic circuit se jmenovitou upínací silou až 160 N/cm2. Magnetické upínání je nabízeno také v kombinaci s mechanickým sklíčidlem. Upínací deska (sklíčidlo) je určena zejména do segmentu výrobců velkoprůměrových ložisek. Samozřejmostí dodávky - služba zákazníkovi - je doprava na speciálně upraveném valníku, který snižuje přepravní komplikace tohoto jinak nadrozměrného nákladu. Renomovaná firma Rotomors vedle řady praktických realizací nabízela zákazníkům systém nazvaný APC, který slouží k rychlé a přesné manipulaci, upínání a středění obrobků (ložiskových kroužků) velkých průměrů. Tento příklad ukazuje, že v oblasti služeb (nebo oblastech nesouvisejících přímo s obráběcím procesem) je mnoho prostoru pro inovace.
Ing. Lubomír W. Novotný, Ph.D.
Prof. Dr. Ing. Jiří Marek
Lubomir.Novotny@toshulin.cz
