Témata
Reklama

Prověřeno vlastním provozem

17. 05. 2010

V letošním roce slaví firma Vapos 20. výročí zahájení strojírenské výroby, která je v současnosti zaměřená na vývoj a výrobu numericky řízených obráběcích center, konstrukci upínacích přípravků, návrhy technologií a na obrábění automobilových dílů do TRW Lucas a automobilek BMW, Volkswagen, Renault, Peugeot, Mercedes a Škoda Auto.

Vertikální obráběcí stroje

V roce 1996 byla zahájena výroba přesných vertikálních strojů řady FCV. Jedním ze zástupců řady FCV byl pětiosý portálový vertikální stroj FCV 1450 SPEED 5AX představený na brněnském veletrhu IMT 2004 v expozici společnosti Kovosvit. V současnosti probíhá modernizace vertikálních strojů řady FCV integrováním kazetového systému.

 

Reklama
Reklama
Pětiosý portálový vertikální stroj FCV 1450 SPEED 5AX

Horizontální obráběcí stroje

Od roku 1998 byl zahájen vývoj a posléze výroba horizontálních obráběcích strojů řady HSC. Úspěch tohoto vývoje byl oceněn Zlatou medailí na MSV v Brně v roce 1998. V minulém roce byl na MSV v Brně představen stroj PHC-630-4X-4P s manipulátorem kazet vycházející z nové stavebnicové koncepce horizontálních strojů.

 

PHC-630-4X-4P s manipulátorem kazet ve výrobě

Koncepce horizontálních strojů

V rámci projektu MPO v programu Impuls byla vyvinuta stavebnicová koncepce čtyřosých a pětiosých horizontálních strojů. Tyto stroje jsou určeny pro obrábění menších a středně velkých součástí. Celá koncepce řady čtyřosých a pětiosých strojů vychází z nástrojařského pětiosého horizontálního centra NHC-630-5X s jednokazetovým uspořádáním. Stroj je určen pro přesnou kusovou výrobu. Druhá varianta produkčního horizontálního centra - PHC-630-5X-2P (pětiosá), PHC-630-4X-2P (čtyřosá) - je s dvoukazetovým uspořádáním, včetně vzájemné rotační záměny kazet. Dvojice zaměnitelných kazet umožňuje v překrytém čase výměnu obrobků nebo celé kazety. Třetí variantou je produkční horizontální centrum - PHC-630-5X-4P (pětiosé), PHC-630-4X-4P (čtyřosé) -, které je vybaveno vertikálním manipulátorem kazet. Tato varianta umožňuje nasazení v automatických pružných výrobních systémech, výrobních buňkách, robotických pracovištích a dále umožňuje pomocí manipulátoru kazet propojit až pět horizontálních strojů do jedné skupiny.

 

Nomenklatura os NHC-630-5X

Kinematické uspořádání

Stavebnicová koncepce řady strojů je navržena s vodorovným ložem, na kterém je pevný stojan (věž) nesoucí výsuvnou pinolu v ose Z. V pinole je umístěno vysokorychlostní elektrovřeteno. Pro čtyřosé provedení stroje je vřeteno v horizontální poloze a v případě pětiosého provedení se vřeteno sklápí až do svislé polohy. Pinola vřetena je umístěna na křížovém suportu, který zajišťuje lineární pohyb pinoly ve vodorovné ose Z a ve svislé ose Y. V případě pětiosého provedení se vřeteno sklápí v ose A okolo vodorovné osy X. Osa A je řízena jako souvislá a splňuje požadavky souvislého pětiosého obrábění. Jak čtyřosá, tak pětiosá varianta horizontálního stroje je vybavena otočným stolem s výměnou kazet pro upínání obrobků. Kazeta se vodorovně přesouvá v ose X na konzole po svisle uložených lineárních vedeních, otočná část kazety se souvisle otáčí v ose B. Výměnná technologická kazeta umožňuje nasazení strojů v automatických pružných výrobních systémech, buňkách a robotických pracovištích. Kazeta umožňuje frézování i soustružení rotací obrobku kolem svislé osy B. Soustružení se provádí nástrojem upnutým v elektrovřetenu při jeho úhlovém zpevnění. Výměna nástrojů a obrobků i dalších pomocných manipulačních pohybů je založena na koncepci CNC řízení všech pohybů digitálními servomotory s absolutním odměřováním.

Stroj ověřovací série PHC-630-4X-2P ve výrobě

Výhody kinematického uspořádání

Pro stavebnicovou koncepci horizontálních strojů je použito uspořádání s pevným stojanem, které snižuje na minimum pohyblivé hmoty stroje. Jsou tak vytvořeny velmi dobré předpoklady pro dosažení vysoké statické přesnosti strojů. Pevné spojení základního rámu a věže stroje minimalizuje váhové deformace základního rámu, které by vznikaly pojezdem těžké věže na poddajném základu. Uspořádání s pevným stojanem zajišťuje dosažení vysoké tuhosti při přenosu řezných sil mezi nástrojem a obrobkem. Lineární vedení jsou umístěna v těsné blízkosti elektrovřetena nebo podélně posuvného stolu. Jsou tak minimalizovány nepříznivé vlivy deformací těchto vedení na relativní odchylky prostorových poloh nástroje a obrobku účinkem řezných a třecích sil. Z hlediska dosažení nejlepších dynamických vlastností stroje, zejména vyšších rezonančních frekvencí ohybových kmitů stojanu, který v případě pojízdného provedení byl pravděpodobně nejkritičtější dynamickou skupinou stroje. Lože i pevný stojan jsou vyplněny speciální betonovou směsí, která výrazně zvyšuje statickou tuhost stroje bez zhoršení dynamických parametrů pohyblivých hmot. Betonová směs zvyšuje odolnost proti vibracím a šokům všeho druhu, může se jednat o samobuzené kmity z řezného procesu, o impulzy reakčních sil a momentů při skokové změně zrychlení nebo o vibrace základu přenášené z okolí. Konzolové zavěšení otočného stolu na boční stěně lože umožňuje třískám vznikajícím při procesu obrábění volně padat ze stolu přímo do vynašeče třísek, a tak nemohou ohřívat žádnou nosnou část rámu a nezpůsobují žádné tepelné deformace ovlivňující relativní polohu nástroje vůči obrobku.

Obrobený odlitek kazety

Konstrukční provedení strojů

Nosná struktura stavebnicové konstrukce horizontálních strojů je navržena z ocelových svařenců. Pohyb ve všech lineárních osách X, Y, Z zajišťují válečková lineární vedení při použití dvouchodých kuličkových šroubů s dosažením maximální posuvové rychlosti 90 m.min-1 a zrychlením 1g. Kuličkové šrouby jsou předepnuté s umožněním axiální dilatace na protilehlém konci pohonu a přesnost lineárního pohybu je zajištěna přímým odměřováním. Rotační pohyb otočného stolu (osa B) zajišťuje vysokomomentový prstencový motor. Pro sklápění elektrovřetena v ose A v případě pětiosé varianty horizontálního stroje je použit bezvůlový klikový mechanismus s přímým odměřováním zajišťující velký krouticí moment a dlouhou životnost.

 

Rozmístění upínačů na spodní části kazety

Kazetový systém

Při návrhu obráběcích strojů je zřejmá snaha slučovat do jednoho stroje více technologií obrábění - vznikají tak víceprocesní stroje. Ve většině případů je jedna technologie dominantní a další jsou pouze doplňkové, rozšiřující možnosti obráběcího stroje, ale nelze hovořit o plnohodnotných způsobech obrábění. Vapos vyvinul kazetový systém, který rozšiřuje technologické možnosti strojů na plnohodnotné soustružení, plnohodnotné soustružnické frézování a plnohodnotné frézování. Kazeta je koncipována tak, aby bylo možné hrubovat i dokončovat. Principem manipulace je kazetový systém, který je velmi podobný paletovému systému. Základní zástavbové rozměry mohou být shodné. Na rozdíl od palety je kazeta pevně spojena (např. hydraulickými upínači) s nosnou částí skříně rotační osy. Přímo do kazety jsou integrována ložiska umožňující rotační pohyb středu kazety, střed kazety je unášen pomocí bezvůlové spojky. Ložiska kazety, respektive celá kazeta, se volí dle požadované technologie obrábění, velikosti, typu a hmotnosti obrobku. Ložisko umístěné v kazetě přenáší zatížení od hmotnosti obrobku a výslednici řezných sil z obrábění včetně klopných momentů. Ložisko náhonové rotační jednotky nemusí přenášet žádné z uvedených druhů zatížení, jak je tomu u všech typů strojů. Tato jednotka může být výrazně zjednodušena a její ložisko dimenzováno pro silové zatížení od pohonu. Tím se výrazně zvýší životnost rotační jednotky. Hlavní nosné ložisko je umístěno těsně pod obrobkem (oproti stávajícím konstrukcím rotačních os v případě paletových systémů).

Pro ověření kvality a správnosti technických řešení jsou všechny prototypy a stroje ověřovací série nasazeny do nepřetržitého provozu ve strojírenském podniku Vapos. Např. první trojice vertikálních strojů vyrobených v roce 1996 pracuje s minimálními odstávkami v nepřetržitém provozu dodnes.

Ing. Martin Kukačka

Vapo

josef.bernard@vapos.cz

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 100625
Datum: 17. 05. 2010
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Na konstrukci záleží - maximalizace výkonu výrobní linky

V současné době moderních výrobních technologií požadují různá průmyslová odvětví rychlá a efektivní řešení pro hromadnou výrobu. Pro tento účel byly navrženy výrobní linky. Ty se skládají z několika zpravidla jednoúčelových strojů vybavených různými typy nástrojů pro různé obráběcí operace, jako jsou soustružení, vrtání, frézování anebo vyvrtávání. Každý jednotlivý stroj může být vybaven několika vřeteny s řeznými nástroji pro obrábění různých povrchů obrobku, což znamená, že současně může pracovat i několik desítek nástrojů.

Inovace a zvýšení produktivity obrábění v leteckém průmyslu

Svět se pod tlakem pandemie mění a s ním se mění i pohled na letecký průmysl. Kvůli těmto změnám je třeba pomáhat zákazníkům jejich výrobu nejen znovu rozbíhat, ale i optimalizovat. O to důležitější je pro firmu Gühring dívat se do budoucnosti a nepodléhat krizovým tendencím. Gühring je tradičním dodavatelem pro letecký průmysl, a to nejen u nás v České republice, ale i celosvětově.

Japonské brousicí stroje

Japonská společnost Okamoto působí na trhu již necelých sto let. Za dobu své existence vyprodukovala mnoho typů strojů, všechny však brousicí. Následující článek představuje historii tohoto tradičního japonského výrobce a průřez portfoliem brousících strojů.

Související články
900 000 nástrojových datových záznamů navíc

Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Manipulační systém HS flex heavy

Firma Hermle se již téměř dvacet let zabývá automatizací svých obráběcích center a jako pokračování tohoto vývoje nyní uvádí na trh výkonný, kompaktní a rovněž cenově mimořádně atraktivní automatizační nástroj - manipulační systém HS flex heavy.

Řídicí systém z vlastní dílny, 3. díl: Pokročilé technologické aplikace

Třetí díl našeho seriálu o řídicím systému OSP - P300A firmy Okuma navazuje na dvě předchozí kapitoly, ve kterých jsme stručně představili architekturu systému a inteligentní funkce, které podstatně navyšují přesnost stroje, kvalitu obráběného povrchu i hospodárnost a bezpečnost stroje. Tato část série bude o technologických aplikacích implementovaných do OSP k jednoduchému použití operátorem.

Čištění upínacích kuželů nástrojů

Při obrábění je zpravidla věnována značná pozornost kvalitě řezných nástrojů a také způsobu jejich upnutí. Již menší pozornost ale bývá věnována rozhraní upínací kužel - vřeteno stroje. Přitom právě upnutí nástrojové sestavy ve vřetenu obráběcího stroje výrazným způsobem ovlivňuje jak celý proces obrábění, tak i trvanlivost ostří, bezpečnost a v neposlední řadě také životnost upínačů i drahých vřeten strojů.

Na cestě stát se globálním jazykem produkce

V loňském roce na veletrhu EMO se uskutečnila první "live" prezentace univerzálního rozhraní obráběcích strojů umati (universal machine tool interface), do které se na výstavě zapojilo na sedmdesát firem z deseti zemí se 110 stroji a 28 softwary. Tato inciativa vytvořit standardizované rozhraní, které uživatelům umožní snadnou a bezpečnou integraci nových strojů, softwarů a dalších zařízení do vlastních IT ekosystémů na principu plug and play, vznikla v roce 2017 pod záštitou VDW (Německá asociace výrobců obráběcích strojů). VDW nyní spojuje své síly s VDMA (Svaz německých strojírenských podniků), aby společně podporovaly šíření a používání standardů OPC UA v celém strojírenském sektoru pod značkou umati.

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.

Nástroje ve znamení podnikové mantry

Tento článek si klade za cíl představit zajímavé nástroje, z nichž některé se dokážou sami ohlásit k údržbě, některé se dokážou třeba i samostatně nastavit. Vše je inspirováno dnešní podnikovou mantrou jednoduché obsluhy, procesní spolehlivosti a úspory vedlejších časů a tím i nákladů.

Vysoce výkonné vrtání kovaných dílů

Kované ocelové díly se často používají v aplikacích s vysokými požadavky na pevnost a spolehlivost, jako jsou např. oka ojí pro zemědělské stroje. U těchto dílů jsou kladeny požadavky na vysokou pevnost a tvrdost, což kovaná ocel splňuje. A pro obrábění těchto materiálů jsou samozřejmě třeba vysokovýkonné stroje.

Doplňkový katalog nástrojů

Specialista na třískové obrábění, společnost Ceratizit, vydává svůj nový doplňkový katalog Up2date, v němž opět představuje inovované nástroje, produktové doplňky i zcela nová nástrojová řešení - mezi nimi i čtyřbřitý vrták WTX HFDS.

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.

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