Témata
Reklama

Bezobslužná výroba forem rychle a přesně

Požadavky na výrobce nástrojů pro vstřikování plastových dílců rostou kontinuálně, současně se zvyšuje tlak na ceny ze zemí s nízkými mzdami. Pro výrobu těchto nástrojů jsou proto vyžadovány obráběcí stroje, které jsou vysoce produktivní i velmi přesné, aby bylo možné snížit náklady na opravu zmetků a rychle splnit přání zákazníků. Kromě toho musí "ladit" podpora ze strany výrobce stroje.

„Vytváříme vstřikovací formy na výrobu plastových dílců pro celou řadu high-tech oborů,“ vysvětluje Marc Wiegelmann, majitel a jednatel firmy Dieter Wiegelmann z Olsbergu-Bruchhausenu. Wiegelmann vede druhou generaci rodinného podniku se 40 zaměstnanci, který založil jeho otec v roce 1980. Firma dodává náročné nástroje zákazníkům z oblasti letectví a kosmonautiky či elektrotechniky, a dále výrobcům automobilů, lékařské techniky nebo domácích spotřebičů. Většina z těchto nástrojů je určena pro výrobu velkých sérií, a tudíž je zhotovena z oceli. Pro výrobu prototypů či malých sérií do 10 000 kusů vyrábí firma také cenově výhodnější formy z hliníku. Přitom dokáže díky rozsáhlým zkušenostem v oblasti výběru materiálu a metody obrábění dosáhnout až zrcadlového lesku téměř bez ručního leštění. To je výhodné mj. u dílců náročných na optický vzhled.

Reklama
Reklama
Firma Wiegelmann používá stroj Röders RXU 1001 DSH od poloviny roku 2017 pro hrubovací i velmi přesné pracovní operace. (Foto: Klaus Vollrath)

Partnerství při vývoji

„Proces vstřikování plastů je komplikovaný a řídí se speciálními pravidly,“ doplňuje Marc Wiegelmann. Geometrie a kvalita odlitku proto ne vždy ihned odpovídají očekáváním konstruktérů. Aby se zabránilo nepříjemným překvapením v průběhu tohoto procesu, mohou zákazníci požádat o pomoc při vývoji zkušené specialisty z oblasti vstřikování plastů a výroby nástrojů. Rozsah výkonů sahá od analýzy vyrobitelnosti přes simulaci výplně, analýzu deformace až po techniku vstřikování. K tomu jsou k dispozici výkonné programy pro konstrukci i simulaci vlastního procesu vstřikování. K výrazným nadstandardním službám, které může firma Wiegelmann svým zákazníkům nabídnout, patří také prostory pro praktické zkoušky („Technikum“) s celkem sedmi vstřikovacími stroji s přítlačnou silou od 500 do 16 000 kN.

Velký strojní park

„Také v oblasti vlastní výroby nástrojů máme velmi široký strojní park,“ říká Wiegelmann. Vedle celkem šesti tříosých či pětiosých frézovacích center disponuje firma také technikou pro elektroerozivní obrábění, hlubokovrtacím strojem s hloubkou vrtání až do 1 250 mm či technikou pro leštění a tušírování. K tomu samozřejmě patří také zařízení pro kontrolu kvality (souřadnicový měřicí stroj a optické měření pomocí 3D kamerových systémů). Toto rozsáhlé vybavení umožňuje také rychlé a flexibilní reakce u velmi naléhavých zakázek. Ty vznikají například při úpravách vstřikovacích nástrojů, které uživatel předtím levně nakoupil ze zemí Dálného východu, ale neodpovídají výrobním požadavkům.

Zrcadlový lesk na povrchu hliníkového dílce. (Foto: Klaus Vollrath)

Rozhodnutí pro frézku Röders

„V roce 2015 jsme se po několikaletých úvahách rozhodli, že si při pořízení dalšího obráběcího centra vybereme jiného dodavatele než dosud,“ prozrazuje Marc Wiegelmann. Tímto rozhodnutím chtěla firma dosáhnout vyšší kvality obrobků při frézování. To mělo být možné na základě pokroku v oblasti frézovacích strojů či nástrojů. Nový systém musel být vhodný pro hrubování i nejpřesnější dokončovací operace při zachování vysokých nároků na kvalitu povrchu, což umožňuje kompletní obrábění na jedno upnutí. Po dlouhém hledání a návštěvě u výrobce (při níž bylo realizováno také testovací obrábění) se firma Wiegelmann rozhodla pro pětiosé frézovací centrum RXU 1001 DSH s automatizací od firmy Röders ze Soltau. Toto rozhodnutí ovlivnilo i nutný přechod na nový typ řídicího systému oproti používaného na stávajících frézkách. Dodání stroje od Röders proběhlo v polovině roku 2016.

Detailní záběr na ocelovou formu, obrobenou na stroji RXU 1001. (Foto: Klaus Vollrath)

Nová výrobní buňka

„Nová frézka má extrémně tuhou osu Z (konstrukce Quadroguide) s celkem 16 vodicími domečky na čtyřech kolejnicích,“ popisuje Wiegelmann. Tato robustní konstrukce umožňuje se zvoleným vřetenem HSK63F vysoce výkonné hrubovací operace pomocí frézovacích hlav do průměru 25 mm s maximálními otáčkami 30 000 min-1. Stroj RXU 1001 dosahuje díky odměřovacím pravítkům s vysokým rozlišením a 32kHz regulační technice přesností v rozsahu µm a nejvyšší kvality povrchu. Tento stroj zvládne dokonce nejpřesnější dokončovací operace s frézami o průměru do 0,2 mm. Zvolené vřeteno představuje dobrý kompromis mezi tuhostí a krouticím momentem pro dobrý výkon při hrubování a mezi otáčkami a klidným chodem pro optimální výsledky při dokončování (i s použitím nejmenších nástrojů).
Nové obráběcí centrum je propojeno se čtyřmístným výměníkem palet RCE2 (rovněž od Röders), takže je možné během probíhajícího obrábění výměník založit novými obrobky nebo provádět obrábění bez přítomnosti obsluhy, což je výhodné především v noci nebo o víkendu. Strojní buňka je řízena softwarem Röders Jobmanager RMSMain. Soulad stroje s CAM softwarem je odladěný tak, že zaměstnanec může odejít od stroje a věnovat se jiným úkolům – v časech naléhavého nedostatku zaměstnanců a nemalých osobních nákladů vítaná výhoda.

Zkušenosti s novým strojem

„S novým zařízením a podporou ze strany výrobce jsou moji zaměstnanci i já naprosto spokojeni,“ hodnotí Marc Wiegelmann. Kvůli přechodu od běžného uživatelského prostředí k vlastnímu řídicímu systému Röders (RMS6), pracujícímu na bázi Windows, se museli zaměstnanci firmy Wiegelmann naučit ovládat další řídicí systém. Podpora Röders při této změně byla – stejně jako dříve v rámci poradentství a testovacích obrábění – vynikající. Díky jednoduché obslužnosti nemají problém pracovat vedle stávajících zařízení také se strojem od Röders. Při školení obsluhy a pozdějším poradenství vystupovali zaměstnanci Röders velmi kompetentně a ochotně. V souvislosti s dodáním stroje byly vyžadovány také změny v oblasti CAM systému: pro využití maximálního výkonu stroje a řídicího systému byly stávající NC programy často znovu generovány. K této problematice poskytnul Röders užitečné rady, které velmi usnadnily uzpůsobení strategií obrábění možnostem vysokorychlostního frézování a změnu myšlení zaměstnanců firmy Wiegelmann.

Wiegelmann používá na stroji Röders RXU 1001 frézy s průměrem do 0,2 mm – na fotografii fréza s Ø 0,3 mm. (Foto: Klaus Vollrath)Teprve po odladění programů a strategií frézování mohl stroj od Röders zcela ukázat svůj potenciál. Je znatelně rychlejší než jeho „kolegové“ (až o 25 %) v závislosti na tom, zda se provádí méně či více přesných pracovních operací. Vysoká přesnost výpočtu dráhy přináší výrazná zlepšení u přesnosti tvaru i kvality povrchu, což znamená méně dodělávek obrobeného dílce. Díky lineárním přímým pohonům bez tření spotřebuje stroj výrazně méně elektrického proudu, což umožnilo firmě Wiegelmann získat podpůrný úvěr od banky KfW na podporu efektivnosti. Dalším aspektem je uživatelsky příjemná správa nástrojů, integrovaná do řídicího systému Röders. U ní rychle poznáte, že ji vytvořili lidé z praxe.

Čtyřmístný výměník palet RCE2 (s upínacím systémem s nulovým bodem) umožňuje plně automatizované obrábění také v noci nebo ve státní svátky. (Foto: Klaus Vollrath)Na závěr zdůrazňuje Marc Wiegelmann, že se jeho očekávání ze vstupu do problematiky HSC frézování zcela naplnila. Rychlé a přesné obrábění (i kalené oceli) metodou frézování umožňuje přesouvat stále více pracovních operací z elektroerozivního obrábění na rychlejší a hospodárnější frézování, a také výrazně snížit náklady na ruční dodělávky dílců. Firma Wiegelmann v současnosti eroduje pouze v případech, kdy není možné frézovat, např. u velmi hlubokých kapes (příp. žeber) nebo tam, kde jsou vyžadovány ostré vnitřní hrany. Také rozhodnutí o automatizování stroje bylo správné, protože vedlo k dosažení velmi vysoké produktivity a s tím spojených výhod v oblasti nákladů.
Výzva: dílec z testovacího obrábění, vyfrézovaný u Röders před rozhodnutím firmy Wiegelmann o koupi stroje RXU 1001 DSH. (Foto: Klaus Vollrath)

Profil: Röders RXU 1001 DSH

Pětiosá HSC frézka RXU 1001 od firmy Röders je dimenzována pro nejvyšší požadavky na přesnost a vysoký výkon při obrábění tvrdých materiálů. Rozměry pracovního prostoru stroje jsou 800 mm x 855 mm x 500 mm, točný průměr činí 800 mm. Koncept Quadroguide – čtyři vodicí kolejnice s 16 vodicími čelistmi ve čtyřech rozích osy Z – zajišťuje velkou tuhost, dynamiku a přesnost stroje. Lineární přímé pohony (bez tření) a výkonná vřetena s krouticím momentem až 100 Nm (S1) umožňují nejen vysoký výkon při hrubování kalených či těžko obrobitelných materiálů, ale také optimální přesnost a kvalitu povrchu.

Velmi přesné, optické senzory ve všech osách a vysoká frekvence regulátoru os (32kHz Racecut) v kombinaci s velmi přesným plánováním dráhy a rychlosti přinášejí špičkové výsledky v oblasti kvality povrchu a přesnosti. Osa Z disponuje patentovaným, vakuovým vyrovnáváním hmotnosti (bez tření), které v kombinaci s regulační technikou zabraňuje jakékoliv změně ve směru Z.

Pro zajištění nejvyšší tepelné stability je stroj vybaven promyšleným systémem řízení teploty. Teplota média, které proudí všemi podstatnými částmi zařízení, je regulována s přesností ±0,1 K. Další zvláštností je vlastní řídicí systém na bázi Windows, jehož funkcionality jsou uzpůsobeny pro řešení úkolů v rámci vysoce přesného frézování. Na strojích Röders lze instalovat updaty řídicího systému, takže je kdykoliv možné bez problému aktualizovat software řídicího systému i operační systém na nejnovější verzi.

Petra Nosálková

https://roeders.de/

Reklama
Vydání #6&7,8
Kód článku: 200608
Datum: 10. 06. 2020
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
3D aditivní technologie - rok inovací a novinek

Po kritickém roce 2016, kdy šlo Kovosvitu MAS o přežití, se tradiční česká strojírenská firma z jihu Čech nadechuje k dalšímu rozmachu a pro rok 2017 připravuje celou řadu výrobních novinek, které bude v průběhu roku postupně uvádět na trh. Nejbližší příležitostí jsou zákaznické dny konané začátkem dubna. Světovou premiéru zde bude mít mimo jiné také stroj Weldprint 1000 5AX, který patří do kategorie Hybrid Manufacturing (HM).

V nejisté době je univerzálnost řešením

Automatizace průmyslových procesů řeší problémy s nedostatkem kvalifikované pracovní síly, nahrazuje fyzicky namáhavou či zdravotně škodlivou činnost, snižuje chybovost lidského faktoru, zkracuje výrobní časy a v konečném důsledku přispívá ke zvýšení kvality a zisku. Nejen toto je pro ředitele společnosti Acam Solution Ing. Pavla Bortlíka a jeho tým motivace, ale i zábava. Za relativně krátkou dobu na trhu se firma stala, ať už napřímo, či přes své obchodní partnery, dodavatelem společností jako Volkswagen, Toyota, Olympus, Škoda Auto, Edwards, TE, BOSH, Heinze Gruppe, Woco STV či Fanuc a nyní přichází s řešením vhodným nejen pro velké výrobce, ale také pro malé a střední podniky – s univerzální robotickou buňkou HXG. Důležitým komponentem v této buňce je mimo jiné systém pro upínání nulového bodu VERO-S od společnosti Schunk.

Technologie roku 2018

Další z řady odborných seminářů společnosti Misan v jejím sídle v Lysé nad Labem s názvem Technologie roku 2018 se uskutečnil v únoru ve spolupráci se společností Tungaloy. Hlavními tématy byly automatizace výrobních procesů, monitorování a propojování výrobních strojů a systémů a představení nových výrobních zařízení, nástrojů a technologií, které pak byly následně předvedeny v praktické části semináře při ukázkách obrábění. Bonusem na semináři byla přítomnost chairmana a CEO Okuma Europe a Okuma America Corporation Takeshiho Yamamota a senior manažera z oddělení obchodu Okuma Europe Ralfa Baumanna, kteří poskytli MM Průmyslovému spektru exkluzivní rozhovor.

Související články
Horké komory pro práci s radioaktivním materiálem

V Řeži u Prahy bylo vybudováno nové výzkumné centrum, jehož součástí byla také výstavba kom-plexu horkých komor. Účelem výstavby bylo vytvořit pracoviště pro bezpečnou práci s vysoce radi-oaktivním materiálem. Po pěti letech budování se na začátku roku 2017 podařilo úspěšně zahájit aktivní provoz laboratoří, které jsou schopné zpracování, mechanického testování a mikrostrukturní analýzy radioaktivních materiálů (tlakové nádoby, vnitřní vestavby reaktorů, pokrytí paliva) s aktivi-tou až 300 TBq 60Co, materiálů pro reaktory III. a IV. generace a fúzní reaktory.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Projekt snů 2

Významnost roku 2017 pro firmu Okuma – výrobce CNC obráběcích strojů – neznamená pouze oslavy 120. výročí založení společnosti, ale i uvedení do provozu v pořadí druhého nejmodernějšího automatizovaného závodu, firmou označovaného jako Projekt snů (Dream Site 2 – dále PS2) v místě japonské centrály.

Veletrh EMO opět v Hannoveru

Mezinárodní kovozpracující veletrh EMO se po čtyřech letech opět vrací do Hannoveru. Konat se bude od 18. do 23. září a podle našich informací je určitě na co se těšit. Letošním heslem veletrhu je „Connecting systems for intelligent production“, volně přeloženo „Propojováním systémů k inteligentní výrobě“. Cílem tohoto článku je představit trendy letošního veletrhu a několik novinek společností, které v průběhu předveletržní tiskové konference prozradily, jaké inovace budou na svých stáncích v Hannoveru prezentovat.

Lipsko letos jenom digitálně

Tradiční dvojice veletrhů pro oblast strojírenství a subdodavatelského průmyslu Intec a Z v Lipsku se letos uskuteční v termínu 2.–3. března 2021 výhradně digitálně pod názvem „Intec/Z connect“. Společnost Leipziger Messe, pořadatel veletrhu, se takto rozhodla, neboť současný vývoj koronavirové pandemie a s tím spojená omezení neumožňují takto velkou akci smysluplně realizovat klasickou ani hybridní formou

Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Stroj na středění klikových hřídelí

Je všeobecně známo, že kliková hřídel je jednou z nejkritičtějších součástek motoru s vnitřním spalováním a jedním z nejsložitějších a nejkomplexnějších dílů z hlediska obrábění. Potřeba přesného vyvážení klikové hřídele, která je rozhodujícím faktorem pro celkovou účinnost motoru, se stala ještě důležitější, jelikož výrobci automobilů usilují o snižování emisí CO2 prostřednictvím lepšího výkonu motoru a strategií spočívajících v odlehčování. Díky různým vylepšením, kterých se v průběhu let dosáhlo v procesech kování a odlévání, už mají neopracované komponenty klikové hřídele téměř požadovaný tvar s mnohem menším množstvím přebývajícího materiálu. To znamená, že na konečné klikové hřídeli je třeba obrábět méně částí. Přináší to s sebou také zvýšenou potřebu přesného vyvážení se zmenšenou velikostí protizávaží, které se při vytváření těžiště často provádí.

Obrábění těžkoobrobitelných materiálů

Stále rostoucí požadavky výrobců proudových motorů vyžadují kontinuální vývoj žárupevných materiálů. Klasické metody obrábění jsou zde na hranici svých možností, efektivní alternativou je elektroerozivní řezání drátovou elektrodou.

Okénko do historie

Na Vinohradech v Praze v historickém areálu rodiny Fričů sídlí malá nástrojařská dílna Nástrojárna NADO. Řemeslné dílny byly v tomto areálu od nepaměti, zejména se jednalo o výrobu hodinových strojků jako součástí měřicích přístrojů. Návštěva Nástrojárny NADO je spíše takovým okénkem do historie, ale přeci jen se v ní najde něco nového. Na jen několik let staré drátové řezačce Fanuc Robocut tam vyrábějí velmi přesné lisovací a tvářecí nástroje, dílenské přípravky a formy na vstřikování termoplastů.

Robotické obrábění střešních nosičů

V tak vysoce konkurenčním prostředí, jakým automobilový průmysl včetně jeho dodavatelů bezpochyby je, se musejí všechny firmy neustále snažit přicházet s inovativními řešeními, aby získaly potřebnou konkurenční výhodu. Velmi často to znamená krok směrem k automatizaci, jak ukazuje i případ liberecké společnosti ACL Automotive, která se rozhodla využít roboty Stäubli pro obrábění hliníkových profilů.

Novinky laserového předehřevu při obrábění

Stále častější využívání vysokopevnostních slitin a jiných těžkoobrobitelných materiálů, včetně keramických, vyžaduje pro jejich efektivní obrábění i nových technologií. Uplatňují se tu především laserové technologie přinášející lokální povrchové snížení pevnosti a tvrdosti materiálu. Výhodou takového předehřevu materiálu před břitem nástroje je navíc i snížení opotřebení nástroje při obrábění a možnost obrábět i vyšší řeznou rychlostí.

Kontinuální omílací systém do stávající periferie

Pokud jde o sériovou výrobu složitých tlakových odlitků z hliníkových slitin, je Kovolis Hedvikov preferovaným partnerem automobilových výrobců a dodavatelů. S cílem rozšířit kapacitu i možnosti zpracování investovala společnost do nového omílacího systému, přizpůsobeného široké škále dílů a místním podmínkám.

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