Témata
Reklama

Nové vertikální obráběcí centrum

Odborná veřejnost si již zajisté povšimla, že se na trhu s obráběcími stroji v České republice objevil nový subjekt - firma Newtech, která zákazníkům nabízí stroje od významného japonského výrobce s celosvětovou působností - firmy Mori Seiki. Výběr firmy nebyl náhodný, neboť zástupci Newtechu se domnívají, že produkty tohoto výrobce patří na náš trh v širším měřítku, než je bylo možné vidět doposud.

Japonští výrobci obráběcích strojů - o Mori Seiki to platí především - kvalitou a výkonností svých produktů mohou napomoci rozvoji progresivních procesů obrábění a postavit strojírenské výroby v České republice na odpovídající konkurenční evropskou úroveň v používaných technologiích obrábění.
Reklama
Reklama
Reklama

Obecné kvalitativní předpoklady

Kvalita výsledného produktu těsně souvisí s technickou, technologickou a organizační úrovní výrobce. Firma Mori Seiki je typickým představitelem japonské průmyslové organizace, tj. vynikající organizace vývoje a výroby, moderních výrobních zařízení, velkých výzkumných a vývojových kapacit dlouhodobě pracujících s moderními prostředky a velkých zkušeností z průnikem mikroelektroniky do výroby obráběcích strojů.
Pro kvalitu stroje jsou významné takové komponenty, jako jsou kuličkový šroub, vřetenová jednotka, nástrojová hlava, zásobník nástrojů atd. Mori Seiki volí odlišný přístup než evropští výrobci. Všechny tyto klíčové komponenty si vyvíjí a vyrábí sama, i když je lze nakoupit od specializovaných firem - což je nutná cesta českých výrobců obráběcích strojů.
Hlavními dodávanými komponenty je elektronika. Firma spolupracuje se světově uznávanými výrobci řídicí techniky obráběcích strojů (Fanuc a Mitsubishi). Výrobky těchto firem patří ke špičce v daném oboru (zákazník ocení zejména vysokou spolehlivost). Tyto komponenty upravuje a přizpůsobuje ve větším rozsahu, než je v Evropě běžné, což předpokládá těsnou spolupráci s těmito giganty v oboru řídicí techniky. Hlavním důvodem přizpůsobení CNC je jednotnost jeho ovládání v celém spektru typů nabízených strojů a rozšíření jeho funkčních vlastností. Pořídí-li si zákazník odlišné typy strojů od Mori Seiki, pak se obsluha ani technolog netrápí jinak nutnými změnami v ovládání a přípravě stroje, takže se mohou plně soustředit na hlavní poslání - vyrábět. Výše uvedená fakta jsou "podhoubím" vzniku dobrého výrobku.

Vertikální obráběcí centrum NV5000

V březnu letošního roku byl v Paříži předveden nový stroj NV5000. Zákazníci v České republice měli tu výhodu, že už začátkem dubna byl stroj předveden na Open house firmy Newtech, který se konal jako souběžná akce semináře "Progresivní obrábění na CNC strojích" ve spolupráci a v prostorách Centra odborné přípravy v Sezimově Ústí. Co je příčinou velmi dobře se vyvíjejícího komerčního úspěchu tohoto stroje na světových trzích? Počet 355 uzavřených kontraktů (Japonsko a Asie - 150 ks, Evropa a USA - 205 ks) za tak krátkou dobu (březen - červen) lze za úspěch jistě považovat.

Vývojové cíle stroje NV5000

Firma Mori Seiki si při vývoji nového vertikálního obráběcího centra zadala tři cíle. Vytvořit stroj, který zákazníkovi umožní:
  • zvýšit produktivitu práce v porovnání s předcházejícím typem SV503;
  • absolutně snížit pořizovací a provozní náklady;
  • 3. univerzálně stroj použít na různé technologie (M&D, HSC a výkonové) obrábění.
    Nový stroj se jen vzdáleně podobá předcházejícímu typu. Inovace vyššího řádu není jistě zakleta v jeho zjevu (krytování), ale především v řadě kvalitativních parametrů, z nichž některé byly násobně překročeny.

    Základ stroje

    První změnou je tvar stojanu. Stroj má výrazně robustnější stojan s širší roztečí valivého vedení. Přesnost a stabilita vertikálních center je významně ovlivněna kvalitou tohoto základního dílu, a to zejména pokud má stroj provádět výkonové obrábění. Tvar základních dílů a jejich žebrování je pochopitelně verifikován výpočtovou metodou konečných prvků. Zvýšení robustnosti základních dílů si lze vysvětlit i tak, že sofistikovaná výpočtová metoda nemusí být jediným nástrojem určování tvaru a velikosti těchto dílů. Valivá vedení jsou použita na všechny tři lineární osy (X,Y,Z). Pojezd osy X po valivém vedení lože je řešen třemi dvojicemi vozíčků. Kuličkové šrouby mají rozteč 16 mm, což je jeden z předpokladů vysoké dynamiky os. Motory Fanuc ?12/3000i pro osy X,Y a ?M30/4000i pro osu Z pak dají osám potřebnou řeznou sílu i dynamiku. Podle předchozího typu SV503 byly zachovány pouze maximální pojezdy os X/Y/Z (800/510/510 mm) a hodnoty rychloposuvů (pro všechny osy 42 m.min-1).

    Vřeteník a vřeteno

    Tento konstrukční uzel prošel velmi zásadní rekonstrukcí. Výsledkem je zkrácení délky vřetena o 240 mm. Zdvih osy Z je zachován. Snížila se hmotnost vřetena a především moment setrvačnosti, což při zachování výkonu (18,5 kW) znamená výrazné zlepšení dynamiky vřetena. Nejde jen o podstatné zkrácení doby rozběhu a zastavení vřetena (na maximální otáčky za méně než jednu sekundu), ale i kvalitativní zlepšení funkce synchronizovaného závitování. K tomu dopomohl nový vestavěný motor Fanuc. Tuhost uložení vřetena podporuje čtveřice ložisek na přední straně. Rovněž se zvýšily maximální otáčky (základ 12 000 ot.min-1 a volitelné 20 000 ot.min-1). Chlazení a mazání uložení vřetena je řešeno způsobem olej-vzduch. Nízká hmotnost vřeteníku redukuje deformace stojanu. Úpravou konstrukce vřetena a upínacího válce bylo dále dosaženo toho, že se velmi podstatně zvýšila upínací síla nástroje (na 12 000 N).

    Výměna nástrojů (ATC)

    Konstrukce ATC je zcela nová a je téměř dokonalou kombinací mechanických a elektrických komponentů. Zde firma Mori Seiki spolupracovala s firmou Okubo, která dodala hnací část mechanismů ramene ATC. Jde v podstatě o převodovku se šnekovým převodem, která na hnané straně převodovky otáčí dvojicí závislých vaček. První vačka přes pákový mechanismus zajišťuje výsuvný pohyb hřídele ramena a od tvaru druhé vačky se odvíjí rotační pohyb ramena. Zdrojem pohybu je asynchronní motor řízený frekvenčním měničem. Tento měnič umožňuje nejen optimalizovat rozběhové a doběhové rampy cyklu ATC, ale v závislosti na hmotnosti nástroje lze volit i rychlost cyklu ATC přímo dle tabulky nástrojů.
    Celkové řešení výměny zkracuje její čas (z třísky do třísky za 2,6 s). Zkrácení času výměny není dáno novým mechanismem ATC, ale větší dynamikou pohybu osy Z do polohy výměny a zkrácením doby orientace vřetena. Jedinou nevýhodu je možné spatřovat v potřebě olejové náplně převodovky ATC.

    Zásobník

    Zásobník nástrojů má 30 (volitelně 60) poloh. Věnec zásobníku je naháněn přes planetovou převodovku motorem Fanuc ?4/4000. Výklopné místo zásobníku je ovládáno pneumatickým pístem. Volbu nového nástroje v zásobníku a přípravu výklopného místa pro výměnu lze pochopitelně aktivovat v překrytém čase práce aktuálního nástroje.

    Mazání vedení stroje

    Mazací systém valivých vedení byl rovněž modernizován a spotřeba oleje byla snížena na 1/8. Nyní stroj spotřebovává pouze 1,56 ml/hod. Princip mazání lze porovnat s psacím perem, jehož špička je tvořena tkaninou a směřuje přesně do dráhy kuliček vozíku valivého vedení. Potřeba plnit zásobník oleje se prodloužila a stroj ještě lépe vyhovuje rostoucím ekologickým kritériím.

    Třískové hospodářství

    Aktivita konstruktérů stroje se též soustředila na pracovní prostor s ohledem na odvod třísek. Tvar "střešního štítu" krytu osy Y mezi stolem a stojanem zajišťuje spolehlivý spad třísek do žlabů po obou stranách dolní části pracovního prostoru. Velmi účinné splachování vynáší třísky ze žlabu směrem vpřed, kde jsou třísky z pracovního prostoru vynášeny dopravníkem.

    Obslužnost a bezpečnost

    Zásady rozvinuté v dalším textu se zdají být samozřejmostí, ale bohužel u řady výrobců obráběcích strojů nejsou zcela dodržovány, protože leckdy se právě zde hledají zdroje snížení nákladů. Každému zákazníkovi tedy doporučujeme tato kritéria posuzovat:
  • pohyblivost panelu;
  • snadné ustavování dílců na stůl (přístup zvedacího zařízení do prostoru nad stolem);
  • přístup obsluhy ke stolu;
  • široké průzory krytů ze tří stran řešené vysoce tvrzenými materiály;
  • dokonalé zakrytování pracovního prostoru bez úniku chladicí kapaliny do vnějšího prostoru stroje;
    důsledné respektování bezpečnostních pravidel.
    Protože firma Mori Seiki klade na tato kritéria velký důraz, nový stroj je oproti předchozímu typu v těchto parametrech dále zdokonalen. Jeho obslužnost je podporována programovým vybavením MAPPS ve standardu stroje, který zákazníkovi poskytuje možnost tvorby technologického programu formou dialogu, jeho ladění a simulaci včetně podpory pravidelné údržby stroje.

    Funkční přednosti

    Významným kritériem stroje při posuzování funkčnosti je jeho univerzální použití pro různé technologie obrábění na daném typu stroje. Výborně se stroj vypořádá s hrubovacími pracemi i s vysokorychlostním obráběním.
    Základem tohoto univerzálního použití stroje je pochopitelně jeho konstrukční provedení a nástrojem širokého spektra jeho funkcí je řídicí systém. Pro tento stroj bylo zvoleno CNC řízení s interním označením MSG511. Pod tímto tajemným označením se skrývá novinka od firmy Fanuc - typ FA18iMB. Pokud dnes mluvíme o řídicím systému, je nutno chápat CNC, měniče os a vřeten za jeden celek, protože digitální vazba mezi těmito uzly z nich vytváří celistvě fungující elektronický organismus. Hlavní předností tohoto CNC je patrně výkonnější funkce regulační smyčky, jeho programové vybavení pro vysoce přesné obrábění a rozvinutá diagnostika. CNC je vybaven jak pro "jobshop" použití, kdy obsluha je schopna program vytvářet prostředkem MAPPS (interaktivní dialogová forma programování v CNC), tak zvnějšku CNC pomocí ethernetové komunikační linky. Zdokonalení diagnostických prostředků CNC využije nejen obsluha stroje, ale i údržba. Analýza závad elektrického vybavení stroje pomocí integrovaného logického analyzátoru nebo PLC programu ve formě kontaktního diagramu je pro běžného údržbáře ideální formou velmi rychlého vyhledání příčiny poruchy. Monitorování chybových a provozních hlášení včetně záznamu jejich historie na obrazovce CNC je již samozřejmostí.
    Další zajímavou vlastností stroje je jeho velmi dobrá teplotní stabilita. Zkoumány byly především ty vlivy, jak se pracovní prostor stroje deformuje při vývinu tepla od otáčení vřetena, od pohybu os a nebo při změnách vnější teploty prostředí. Výsledky zkoušek ukázaly, že vlivy pro osy X Y jsou nepatrné (cca 5 µm). Pro osu vřeteníku byla naměřena podle očekávání nejhorší hodnota - max. 30 µm. Proto byla realizována elektronická teplotní kompenzace vřetena, která oněch 30 µm redukuje na poloviční hodnotu. Běžnou funkcí u strojů Mori Seiki, ne však u mnoha jiných výrobců, je automatické vypnutí napájení stroje po dokončení obrábění. Další komparativní výhodou pro stroje Mori Seiki je použití tzv. absolutního odměřování u lineárních a rotačních os, což zjednoduší obsluhu stroje a vyloučí dosažení havarijních stavů chybou špatné manipulace se strojem.
    Uživatel, který sleduje trendy ve vývoji nástrojových držáků, ocení skutečnost, že stroj NV5000 má broušené čelo vřetena, a je tedy připraven na využití revoluční novinky firmy Nikken - 3lock systém. Výhodou tohoto systému není jenom účinnější upnutí držáku do otvoru vřetena, ale i mnohem lepší tlumicí účinky. Vibrace při obrábění se tak méně přenáší do stroje a pohonu vřetena.
    Zákazník jistě potvrdí, že pokud obrábí například formu a dojde k výpadku napájení v elektrické síti, může to pro něj znamenat výraznou škodu. Poškodí se nejen nástroj, ale i například téměř dokončená forma, která se vyráběla mnoho hodin. Řízení stroje NV5000 je doplněno funkcí, při které dojde k malému odskoku osy Z vzhůru o cca 1 mm při odpadnutí napájení pohonů. Stroj je samozřejmě možno vybavit zvláštním příslušenstvím obvyklým u těchto strojů (středovým vysokotlakým chlazením kapalinou, chlazením proudem oleje, chlazením olejovou mlhou, splachováním třísek, měřicími sondami nástrojů a obrobků atd.)
    Zákazník uvažuje nejen o parametrech a ceně nového stroje, ale stejně tak si klade otázky, jak a kdo mu bude stroj ve výrobě udržovat. Faktem je, že i když technické řešení strojů Mori Seiki v sobě zahrnuje vysokou spolehlivost, přesto je firma Newtech připravena se svým kvalifikovaným personálem zabezpečit provozuschopnost stroje. Nabízí i systém preventivních prohlídek, kterým lze předejít případným poruchám.
    Umístění na IMT 2002: pavilon V, stánek 80
    Reklama
    Vydání #9
    Kód článku: 20929
    Datum: 02. 09. 2002
    Rubrika: Trendy / IMT 2004
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Strojírenské podniky v době pandemie

    Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

    Pohodlné upínání magnetem

    Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

    Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

    Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

    Související články
    Kloubový robot uvnitř stroje

    V oboru obráběcích strojů není potřeba japonskou společnost Okuma podrobně představovat. Je známá svým širokým sortimentem soustružnických, frézovacích a brousicích číslicově řízených obráběcích strojů. Nyní na trh přináší vlastní automatizační řešení v podobě robota Armroid.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Přesnost zvyšující produktivitu

    Zakoupení obráběcího centra Pama umožnilo společnosti Tajmac-ZPS zvýšit nejen její celkovou produktivitu, ale také geometrickou přesnost při výrobě důležitých komponent pro její vícevřetenové automaty.

    Ochranný kryt pro stroje všech výšek

    Již několik let má firma P.E.I. ve své nabídce střešní kryt pro portálové frézky značky Wave Sky. Kryt se vyrábí ze speciální průsvitné tkaniny a brání úniku výparů, prachu a třísek z pracovního prostoru obráběcího stroje. V průběhu let byl původní návrh dále rozšiřován. Verzi s motorem usnadňující otvírání a zavírání střechy nad strojem následuje inovativní modulární konstrukce s integrovaným nízkonapěťovým motorem.

    Zásadní pokrok ve vyvrtávání válců motorů

    Vyvrtávání válců je v automobilovém průmyslu všeobecně považováno za jednu z nejdůležitějších obráběcích úloh. Tradiční způsob výroby válců bloku motoru zahrnoval celou řadu hrubovacích, polodokončovacích a dokončovacích operací. Díky využití nejnovějších technologií obráběcích nástrojů však lze nyní hrubovací a polodokončovací nástroje zkombinovat do jediného řešení, kterým je vyvrtávací tyč určená pro obrábění na jediný průchod, což umožňuje úsporu drahocenného času cyklu bez jakýchkoli kompromisů z hlediska kvality. Dokonce i nepatrná úspora délky času cyklu může při výrobě válců znamenat významné snížení nákladů, protože objem výroby je velmi vysoký, takže dojde-li k zásadnímu pokroku z hlediska tohoto celkového objemu, lze s jistotou tvrdit, že u této kritické obráběcí operace bylo dosaženo skokové změny.

    Stroje pro nejnáročnější obory

    Na veletrh EMO 2019 v Hannoveru přichází letos společnost TOS Varnsdorf se strojem WHT 130 v konfiguraci vodorovná vyvrtávačka, vybavený robotickou výměnou nástrojů. Tento univerzální obráběcí stroj je druhou letošní novinkou ve výrobním programu společnosti.

    Středicí svěrák s rychlovýměnným systémem čelistí

    Nový středicí svěrák Garant Xtric s rychlovýměnným systémem čelistí zkracuje časy na přípravu při upínání polotovarů i hotových dílů.

    Ve znamení produktivity i dlouhé životnosti

    Firmy z různých průmyslových oblastí, mezi jinými výrobci velkých valivých ložisek, výrobci automobilů a jejich dodavatelé patří mezi zákazníky německého výrobce transferových obráběcích center a speciálních obráběcích strojů Elha-Maschinenbau Liemke KG.

    Československá stopa u nového rekordu

    Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

    Pro větší efektivitu ve výrobě

    Spolupráce mezi výrobcem obráběcích strojů Hurco a dodavateli automatizovaných nakládacích systémů má za následek vyšší produktivitu a větší výnosy. Automatizované nakládání umožňuje rozšíření kapacity v kusové a malosériové výrobě bez potřeby dalšího personálu pro obsluhu strojů. Nakládací roboty je možno také využít v bezobslužných směnách nebo o víkendech.

    Novinka z varnsdorfské líhně

    Přední evropský výrobce obráběcích strojů, TOS Varnsdorf, letos představil nečekanou novinku, která významně rozšiřuje nabídku výkonných obráběcích strojů z varnsdorfské líhně.

    Vlajková loď pětiosého obrábění

    Český výrobce obráběcích strojů Kovosvit MAS v letošním roce slaví úspěch se svojí high-tech produkcí, zejména s pětiosými vertikálními obráběcími centry řady MCU. Tyto stroje se daří firmě umísťovat na náročné trhy Evropské unie i jinde ve světě, cenné reference sbírají především v leteckém průmyslu.

    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