Obráběcí centrum splňující náročné požadavky na toleranci při výrobě vývrtů

Zatímco se dvouvřetenový stroj BA W06-22 používá k provedení vývrtů pro hlavní ložisko, pro uchycení pružinové vzpěry a uchycení příčného táhla, vývrt pro uchycení brzdového třmenu se obrábí až ve druhém kroku na jednovřetenovém stroji BA one6. Jen v tomto samotném kroku dosáhla společnost významného posunu v jakosti a zahrnula ho do svého výrobního procesu. Spolehlivost systému vede ke zlepšování kvality výroby a rovněž k zavedení stabilního výrobního procesu v příštích pěti letech.

Skutečnost, že denní produkce 1 700 sad kyvných ramen pro firmu Porsche se uskutečňuje u firmy Schabmüller na dvou různých obráběcích centrech, je důsledkem vědomého strategického rozhodnutí dodavatele autodílů se sídlem v Großmehringu v SRN. Obrábění vývrtů pro hlavní ložisko, pro uchycení pružinové vzpěry a pro uchycení příčného táhla se provádí z 90 % v časovém cyklu stanoveném koncovým zákazníkem firmy Porsche, a to v půlválcovém pracovním prostoru s přístupem shora na dvouvřetenovém centru BA W06-22. Velikost komponenty a roční produkce je určující pro počet vřeten.

„Protože obrábění vývrtu pro uchycení brzdového třmenu nelze v operaci OP 10 uskutečnit v důsledku charakteru upnutí obrobku na dvouvřetenovém stroji, a protože navíc je podíl obrábění mnohem menší, obrobení se provádí na jednovřetenovém centru BA one6. To umožňuje obě operace, jak OP 10, tak OP 20, provádět současně,“ vysvětluje Helmut Häckl, technický ředitel firmy Schabmüller. A pokud vznikne potřeba, je stroj BA one6 navíc k dispozici v pracovních špičkách jako náhradní zařízení.

Aby bylo možné splnit přísná kritéria zadavatele (např. tolerance polohy na každé poloose nesmí v některých případech překročit dvě nebo tři setiny), byly stroje SW seřízeny tak, aby tyto podmínky splňovaly. Prakticky to vylučuje chybu, neboť pneumatický dotykový systém kontroluje, zda je součástka správně upnuta v upínadle, jinak se proces nespustí. Tak lze zjistit jakékoli odchylky a ihned je odstranit. Systém monitorující ovzduší v okolí nástroje rovněž zvyšuje spolehlivost procesu tím, že kontroluje nástroj na HSK rozhraní vřetena. Lineární pohon všech os (lineární pohon na rozdíl od pohonu s kuličkovým šroubem vykazuje velmi nízké opotřebení) zaručuje, že bude dosaženo všech zákazníkem požadovaných časů výrobních cyklů a též vysoké a dlouhodobé jakosti vyráběných dílů. Teplotní roztažnost přímých pohonů je podstatně menší než u konvenčních pohonů, což je zárukou vysoké a dlouhodobé přesnosti. Ze stejného důvodu prochází strojní zařízení u firmy Schabmüller každý třetí až pátý rok dílčí nebo generální opravou.

Vzdálenost vřeten u centra BA W06-22 je 600 mm a minimální čas potřebný k výměně nástroje je 2,74 sekundy. To umožňuje vysoce přesné obrábění součástí z lehkých slitin v co nejkratší době. Potřebný rozběhový čas z 0 na 17 500 ot.min^-1 je 0,7 sekundy a zrychlení hlavního pohonu dosahuje až 2G, což z tohoto zařízení dnes dělá jedno z nejrychlejších na trhu. Velikost pracovního prostoru každého z vřeten je 600 x 600 x 500 mm.

Stroj je navržen ve formě monobloku, což minimalizuje odchylky a zajišťuje optimální silový tok mezi obráběcí jednotkou a suportem s obráběným dílem. Dále má 3osou jednotku zvlášť navrženou pro vysoce dynamické obráběcí operace dílů z lehkých kovových slitin. Jednotka má ocelovou svařenou konstrukci s cílem zajistit pohyb co nejnižší hmoty a maximální tuhost tohoto zařízení. „Jednotka je vložena do monobloku v jeho zadní části. Horizontální uspořádání pracovního vřetena pak umožňuje volný odpad třísek,“ vysvětluje Matthias Maier, obchodní ředitel firmy SW pro Evropu. Dvojitý otočný support s otočnými osami umožňuje zakládání a vykládání dílů v souladu se strojním časem. Stroje od firmy SW jsou rovněž ideálně navrženy pro zakládání a vykládání dílů pomocí robota nebo shora přes portál.

Jednovřetenové centrum BA one6 podobně jako centrum BA W06-22 je určeno k obrábění nemagnetických materiálů, jako jsou slitiny hliníku a titanu, a poskytuje pracovní prostor o velikosti 600 x 650 x 500 mm. „Tento model je určen k obrábění, které vyžaduje maximální přesnost,“ vysvětluje Maier. Lineární motory a motory s vysokým točivým momentem v posuvných osách zajišťují nejen maximální přesnost s tolerancemi polohy menšími než 0,005 mm, ale též maximální dynamiku a krátké pomocné strojní časy. Čas mezi oddělením jednotlivých třísek (chip-to-chip) je 2,5 sekundy.

Centrum BA one6 je rovněž vybaveno dvojitým otočným supportem pro zakládání a vykládání dílů v souladu se strojním časem. Protože uspořádání centra je shodné s uspořádáním centra BA W06-22, je ideální pro vzájemnou spolupráci obou zařízení. Úspěšně lze využít jako přídavné zařízení k vícevřetenovým výrobním linkám pro jednovřetenové předobrábění a finální obrábění dílů z lehkých kovů a také v případech, kdy výrobní kapacita dvouvřetenového stroje nepostačuje a tří- nebo čtyřvřetenové obráběcí centrum není vhodné, protože rozměr obrobku je příliš velký.

Firma Schabmüller používá stroje od firmy SW k zajištění vysoké jakosti obrábění a reprodukovatelnosti výrobního procesu. To má významný vliv na lidské zdroje v oblasti zajišťování jakosti a údržby. Strojní čas u centra BA one6 je rovněž snížen optimalizací řezných podmínek. K zabránění výpadků výroby firmy SW nabízí svou službu Pulse a také údržbu a diagnostiku „na dálku“. K dispozici je i preventivní údržba zajišťovaná specialisty pro jednotlivá zařízení, kteří zákazníkovi poskytují veškeré potřebné informace. Maier uzavírá: „Všeobecně řečeno, vždy je velice potřebné zabránit výpadkům ve výrobě, protože ty mohou mít dalekosáhlé důsledky pro zákazníka, zejména v podobě vysokých nákladů.“ Firma Schabmüller a SW společně pravidelně pořádají servisní workshopy. Na těchto workshopech pak jsou pak přijímány závěry, které v podobě technického rozvoje slouží k postupnému zavádění u výrobce strojů. „Jsme zvlášť vnímaví k problémům a požadavkům našich zákazníků, a proto zpracováváme řešení zvlášť pro uživatele.“ Takto je průběžně výrobní technologie zdokonalována na úrovni každého zákazníka.

„Rozhodli jsme se pro stroje od firmy SW, protože jejich vysoká kvalita nám dává jistotu a klid při přípravách našich projektů,“ říká Häkl. „To znamená, že šetříme čas a rovněž peníze. Spolupracujeme se SW již od roku 1994, takže převládá pocit vzájemné důvěry a potřebná technologie je už u nás.“ Jiným významným faktorem je, že s těmito stroji můžeme očekávat bezproblémový průběh u projektů se čtyřapůlletou až pětiletou dobou trvání. Häkl odhaduje: „Díváme-li se na toto období, ušetřili jsme značné náklady, které bychom v daném období museli investovat do oprav nebo podobných výdajů, kdybychom si pořídili něco levnějšího.“

Firma Schabmüller má v současné době v provozu 21 strojů od firmy SW. Některé byly adaptovány na automaty firmy Bartsch GmbH, která patří SW od roku 2015. Do roku 2019 bude druhá výrobní hala v Großmehringu vybavena stroji od firmy SW, a to dalšími 17 automatizovanými obráběcími centry. Bude zde ročně vyráběno 680 000 hlav válců pro koncového zákazníka Audi.

Schwäbische Werkzeugmaschinen