Témata
Reklama

Snadné obrábění náročných dílů

Čím větší je obrobek, tím menší je výrobní dávka - tímto způsobem lze charakterizovat požadavky na výrobu náročných dílů v mnoha oblastech průmyslu. Ve skutečnosti tato jednoduchá rovnice neplatí pro výrobce větrných turbín nebo velkých dopravních prostředků, jakými jsou například železnice.

Mnoho velkých komponentů není vyráběno pouze v malých dávkách, ale důležití výrobci na trhu hledí i na nejvyšší kvalitu. Současná postupná výroba, se zbytečně komplikovanou výrobní technologií, neodpovídá finálním požadavkům, neboť každé upnutí obrobku představuje velké nebezpečí integrity procesu a jakosti dílu. Multifunkční výrobní centra VLC od firmy Emag přinášejí zcela odlišný a více efektivní způsob obrábění náročných komponentů. Obrobky s průměrem až 1 200 mm a hmotností do 1 500 kg jsou obráběny vertikálně během jednoho upnutí a na stroji vybaveném řadou obráběcích technologií a automatizací.

Reklama
Reklama
Reklama
Markus Woitsch, vedoucí divize aplikačního inženýrství, Emag Salach Maschinenfabrik GmbH

Potenciál v železnici

Obrábění velkých dílů se rychle rozvíjí. Důvodem je velký úspěch větrných elektráren v Číně a Evropě a velký nárůst výroby dopravních prostředků na všech významných trzích od Jižní Ameriky po Asii. Podle sdělení německých expertů na zahraniční obchod a investice (GTI) rostla v Brazílii výroba dopravních prostředků v první polovině roku 2011 o 12 % v porovnání se stejným obdobím předchozího roku. V Číně se mezi lety 2009/2010 tato výroba ztrojnásobila. Výroba dopravních prostředků pro železnice má v některých zemích velkou možnost významného nárůstu. GTI například odhaduje, že Rusko bude investovat přes 85 miliard eur do svých železnic před pořádáním fotbalového mistrovství světa v roce 2018.

Multifunkční výrobní centra řady VLC s portálovou konstrukcí jsou ideálním řešením pro velké množství odebíraného materiálu a kompletní obrábění velkých dílů.

Co mají tyto jednotlivé průmyslové obory z pohledu nároků na obrábění velkých dílů společného? Ať mluvíme o rozvodných kolech planetových převodovek pro větrné elektrárny, brzdových kotoučích nákladních vozů nebo železničních kolech, jsou požadavky výroby velmi podobné. Kvalita dílů musí projít nejpřísnějšími testy, neboť všechny tyto díly budou vystaveny extrémnímu provoznímu namáhání. Jako příklad můžeme vzít větrnou turbínu: ta je v provozu průměrně 120 000 hodin a je vystavena nerovnoměrnému zatížení od větru 20 a více let. Její výroba však musí být vysoce flexibilní, bez ohledu na relativně malé počty; a výrobní prostředky musejí být schopné obrábět jiné díly i při celkovém přestavení výrobní technologie.

Obrábění dílů s celkovou hmostností až 1,5 t

Možnost obrábění náročných dílů pomocí kompaktního výrobního systému není samozřejmostí. Mnoho firem používá pro obrábění těchto dílů složité, propojené a postupné výrobní procesy. Obráběcí centra VLC od firmy Emag naproti tomu spoléhají na zcela jiný koncept. Nejenže si stroje samy nakládají obrobky – díky vertikálně uloženému vřetenu se systémem pick-up – ale v obráběcím prostoru jsou umístěny všechny potřebné obráběcí technologie – soustružení, vrtání, frézování, broušení, odvalovací frézování – na jednom stroji a při jednom upnutí. Proto je obráběcí centrum vybaveno automatickou výměnou nástrojů, frézovacím vřetenem a zásobníkem. Jediné upnutí zaručuje vysoký stupeň rozměrové přesnosti a konstantní kvality obrobených povrchů.

L

C 800 MT: kompletní obrábění těles revolverů

Výhody vertikálního obrábění

Vrcholem řady velkých výrobních center Emag je model VLC 1200, v současné době největší stroj na světě se systémem pick-up. Je schopen obrábět díly až do průměru 1 200 mm a hmotnosti 1 500 kg. „Přestože musí manipulovat s rozměrnými obrobky, vykazuje stejnou kvalitu jako všechny ostatní vertikální stroje pick-up firmy Emag,“ vysvětluje Markus Woitsch, vedoucí divize aplikačního inženýrství. Pro vysvětlení úspěchu strojů VLC při obrábění rozměrných dílů je nutné podívat se zblízka na základní konstrukci této řady strojů. Vřeteno, které manipuluje s obrobkem, je vertikálně uloženo nad nástroji, čímž je zaručen snadný odvod třísek na dopravník pod strojem a následně dále ze stroje. Je tím také zabráněno přenosu tepla z horkých třísek do obrobku a znečišťování vřetena. „To je velká výhoda, zejména u plně automatizované výroby náročných dílů s minimální obsluhou,“ potvrzuje Markus Woitsch. Dalším důležitým faktorem této obráběcí technologie je kontrola kvality. Nákup polotovarů je velkou investiční zátěží a chyby ve výrobním procesu vedou k vysokým a zcela zbytečným nákladům. Odpověď konstruktérů řady VLC na tuto výzvu je velmi důmyslná: měřicí sonda s přesností 2 mikronů měří a kontroluje obrobky mezi jednotlivými operacemi.

Působivé příklady aplikací

Výhody strojů VLC využívané v jednotlivých oborech průmyslu jsou popsány v následujících dvou příkladech.

Jeden z výrobců používá Emag VLC 500 pro obrábění komponentů gondol větrných elektráren. Výrobní dávky jsou přibližně 120 ks za týden. K výrobě šesti různých dílů je zapotřebí 12 různých nástrojů. „Tato čísla již ukazují flexibilitu stroje. Bez časově náročných úprav je VLC 500 schopno obrábět řadu naprosto odlišných dílů,“ říká Markus Woitsch. „Kromě toho, výroba větrných turbín vyžaduje vysokou kvalitu, kterou můžeme u strojů VLC zaručit.“

VLC 500 MT: soustružení, frézování a vrtání na jednom stroji. Kompletní obrábění dílů pohonů azimutů.

Emag VLC 1200 pro kompletní obrábění železničních kol a brzdových kotoučů musí unést hmotnost tří tun – včetně upínacích čelistí – na konci vřetena. Výrobní centrum je také vybaveno zásobníkem nástrojů s 36 pozicemi. Vysoké hodnoty posuvů pracovního vřetena v ose X a Z a maximální krouticí moment 13 000 Nm zaručují krátké výrobní časy. „Ohromný výkon stroje, integrovaná automatizace systému pick-up a inteligentní kombinace různých obráběcích technologií při jednom upnutí nám umožnily zkrátit výrobní časy až 80 % v porovnání s původními výrobními postupy,“ popisuje Markus Woitsch.

Minimální nároky na seřízení

Výhody multifunkčního obrábění mají pozitivní přínos i pro výrobu dílů pro stavební stroje, nákladní vozy a zemědělskou techniku. V porovnání s tradiční výrobou stejných dílů na třech nebo čtyřech strojích je pracovní náročnost snížena díky seřizování pouze jednoho stroje VLC. „Je velký rozdíl, mám-li seřizovat tři nebo čtyři stroje pro 10 dílů, nebo pouze jeden,“ vysvětluje Markus Woitsch.

Obrábění ráfků nákladních vozů na VLC 800 s nástrojem v pevné konzole a vícevřetenovou vrtací hlavou s pěti nástroji.


Kompletní obrábění brzdových kotoučů s použitím revolverové nástrojové hlavy s 12 pozicemi a dalšími soustružnickými nástroji v  pevné konzole.

Rozhodujícím faktorem úspěchu řady VLC je jejich modulární konstrukce. Každý stroj se sestavuje podle konkrétních potřeb zákazníka. Možností je mnoho: jedna nebo dvě revolverové hlavy, využití brousicích nebo tvrdých obráběcích technologií a upínání obrobků různých velikostí u strojů VLC 500, VLC 800 a VLC 1200. Emag nabízí nejširší řadu vertikálních strojů s integrovaným nakládáním a vykládáním dílů, měřením a multifunkčním obráběním.

Ing. Martin Deliš

Emag GVS

Umístění na IMT: pavilon P, stánek 121

mdelis@emag.com

Reklama
Související články
Zlatá medaile pro prof. Kassaye

Po dvouleté pauze, zapříčiněné hygienickými opatřeními ke snížení šíření pandemie koronaviru, se opět otevřely brány MSV v Brně, v rámci kterého se udílejí i ocenění Zlatých medailí. A to jak vystaveným exponátům, tak tradičně, již od roku 2006, díky iniciativě redakce našeho časopisu, také ocenění osobnosti za její celoživotní tvůrčí technickou práci a dosažené inovační činy.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Chytré stroje přivádějí továrny k životu

Bezpečné balicí stroje připojené k Ethernetu zvyšují produktivitu, zlepšují flexibilitu, snižují komplexnost konstrukce a řeší problémy pracovníků v provozu.

Související články
Přesné obrábění převodových kol osobních vozidel

Již po desetiletí je produkce převodovek charakterizována velkým množstvím kusů a extrémní kvalitou dílů. Avšak změny v oblasti trhu a techniky jsou v současnosti stále rychlejší, např. se zvyšuje počet převodových stupňů v automobilech, čímž roste objem vyráběných součástí. Současně posiluje konkurence díky asijským výrobcům. Jak mají konstruktéři převodovek u OEM výrobců a dodavatelů ve svých výrobních oblastech na tento vývoj reagovat?

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Automatizace výroby s minimálními personálními nároky

Ať už s možností frézování, nebo soustružení, 4osého, nebo 5osého obrábění, s výměnou palety, či bez ní, s kruhovým zásobníkem palet, věžovými upínacími přípravky pro vícenásobné upínání obrobků, automatizací a progresivním ovládacím panelem, univerzální 5osá obráběcí centra lze flexibilně přizpůsobit a rozšířit pro každou aplikaci.

Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

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.

Aditivní výroba unikátních řezných nástrojů

Aditivní technologie jsou jedním z nosných pilířů Průmyslu 4.0. Od roku 2014, kdy v ČR 3D tisk kovů odstartoval „ve velkém“, byla o této problematice napsána celá řada publikací, díky nimž je tato technologie považována za poměrně známou. Jedním z průkopníků 3D tisku v ČR je firma Innomia, která přinášela informace o technologii DMLS do povědomí českého průmyslu již několik let před tímto zmiňovaných boomem.

Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

Digitalizujeme svět obrábění

Digitalizace v oblasti obráběcích strojů je poměrně nový fenomén. Svět digitalizace se stává svébytným ekosystémem a Siemens jako jediný má pro jeho vytvoření a fungování potřebnou škálu nástrojů – od simulačních programů pro plánování a virtuální zprovoznění strojů, výrobků i procesů přes řídicí systémy a další prvky průmyslové automatizace po monitoring a sběr dat, cloudová úložiště i manažerské nadřazené systémy. Jaké výhody digitalizace přináší, ukázal Siemens na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně mimo jiné také na prototypu multifunkčního obráběcího centra MCU450 společnosti Kovosvit MAS.

Automatická optimalizace posuvů a pohonů obráběcích strojů

Před více než rokem uvedla společnost Siemens do prodeje nový, podstatně funkčně vylepšený software 4.7 pro NC řídicí systémy Sinumerik 840D sl a 828D. Na nové funkce softwaru, které výrazně vylepšují vlastnosti řídicího systému Sinumerik v oblasti programování a obsluhy, jsme se soustředili v článku ve vydání č. 1,2/2017 (viz. www.mmspekturm.com/170148). V tomto příspěvku se budeme věnovat detailněji výrazné změně softwaru 4.7 v oblasti seřizování a optimalizace posuvů a hlavních pohonů.

Výdejní systém pro snadné řízení zásob nástrojů

Technologie závislé na internetu jsou v dnešní době již běžnou záležitostí. Tyto informační technologie shromažďují, analyzují a kontrolují data z bezdrátově připojených zařízení přes stávající síťovou infrastrukturu, což vede ke zvýšení účinnosti, přesnosti a vylepšení ekonomiky i díky snížení lidských zásahů a chyb. Společnost Tungaloy přichází s inteligentním výdejním systémem Matrix s nepřetržitým dohledem nad správou a řízením nástrojů s implementovanými analytickými dovednostmi.

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