Témata
Zdroj: Mazak

Specifika leteckého průmyslu z pohledu obráběcích technologií

Od výrobců obráběcích strojů se v leteckém průmyslu vyžaduje, aby dodávali vysoce výkonné, vysoce produktivní a vysoce přesné pětiosé a multifunkční stroje a navrhovali nové technologie pro zpracování obtížně obrobitelných materiálů nebo dílů se složitými tvary.

Reklama

Specifickým výzvám čelí obrábění konstrukčních dílů, jako jsou části křídel a přepážky, i součásti motorů a podvozkové díly. Kromě toho se obrábí také široká škála kovů a slitin, od titanu až po inconel. Letecká výroba je velmi náročná pro všechny úrovně dodavatelského řetězce od OEM až po subdodavatele.

Rozsáhlý sortiment výrobků Mazak zahrnuje různé stroje vhodné pro letectví. Mnoho obráběcích strojů Mazak dnes hraje aktivní roli u výrobců letecké techniky po celém světě, kde se používají k obrábění rozličných dílů z leteckého průmyslu.

Pro konkrétní příklady výroby nemusíme chodit daleko. Na strojích Mazak například vyrábí česká společnost Startech mj. následující výrobky:

  • tělesa palivových čerpadel pro různá proudová letadla. Konkrétně na strojích Variaxis 500 II a Variaxis i600 z plného duralu;
  • brzdové kotouče pro letadla Pilatus PC12. Díly byly kompletně vyrobeny na strojích Integrex 300-IV 1500 a Integrex i200-ST z odlitků z nerezové oceli;
  • systém regulace paliva pro turbovrtulový motor GE H80 (používaný zejména v letadlech LET-410). Díly byly kompletně vyrobeny na zařízeních Variaxis 500 II a Variaxis i600 z plného duralu.
Ve společnosti Startech, sídlící nedaleko od Brna, se na strojích Integrex vyrábějí brzdové kotouče pro letadla Pilatus PC12. (Zdroj: archiv redakce a Startech)

Řešení pro konstrukční díly

Konstrukční díly, jako jsou trupy, křídla a přepážky, vyžadují specifické vlastnosti stroje, zejména schopnost obrábět přesně velké obrobky. Pětiosé horizontální obráběcí centrum Vortex horizontal profiler (HP) 160 je vybaveno horizontálním vřetenem a velkým vertikálním pracovním stolem, který pojme díl o hmotnosti až 3 000 kg, takže je ideální právě pro strukturální díly. Speciální skříňová konstrukce stroje integruje jeho lože, sloup a stůl, což zajišťuje pevnou a vysoce tuhou konstrukci. Řezný výkon zajišťuje hlavní vřeteno s otáčkami 26 000 min–1 nebo volitelně s otáčkami 30 000 min-1.

Pro výrobce konstrukčních dílů je přesné a efektivní obrábění velkých tenkostěnných dílů životně důležité a jedním z nejoblíbenějších strojů pro tento typ práce je vertikální obráběcí centrum VTC-800/30SDR. Stroj je vybaven vřetenem s kuželem ISO 40 nebo HSK-A63 s otáčkami 18 000 min-1, naklápěcí hlavou vřetena (osa B) a konstrukcí s plně pojízdným sloupem se dvěma synchronizovanými NC otočnými stoly vzdálenými od sebe 3 690 mm. To umožňuje použití velkého upínacího stolu s otočným průměrem 820 mm, což představuje efektivní řešení pro obrábění součástí leteckých konstrukcí o délce až 3 000 mm.

Reklama
Reklama

Řešení pro velké objemy třísek

Velké objemy třísek typické pro tento typ aplikací jsou účinně odvedeny z pracovního prostoru díky kombinaci konstrukce žlábkovaného lože s integrovaným oplachem chladicí kapalinou, tzv. Niagara, který pokrývá celou délku osy X. Vylepšené vlastnosti odvodu třísek jsou dále doplněny velkoobjemovou nádrží chladicí kapaliny a specializovaným dopravníkovým systémem, který umožňuje dlouhé a nepřerušované obrábění.

Obrábění složitých geometrických ploch

Schopnost obrábět složité geometrické povrchy s vysokou přesností je pro letecký průmysl zásadní. Pro mnoho výrobců v leteckém průmyslu je nejvhodnějším strojem modelová řada Variaxis i, která nabízí plně simultánní pětiosé obrábění a různé varianty vřeten pro různé aplikace.

Například stroj Variaxis i-1050T kombinuje v jediné konfiguraci možnost pětiosého frézování i soustružení pro velké součásti do maximálního průměru 1 250 mm a výšky 900 mm, což je ideální pro obrábění součástí motorů. Výkon zajišťuje frézovací vřeteno s otáčkami 10 000 min-1, výkonem 37 kW a kuželem ISO 50 a soustružnický stůl s vysokou tuhostí, který využívá motor s přímým pohonem o otáčkách 500 min-1. Stůl je integrovaný s maximální stabilitou a tuhostí.

U multifunkčního centra Variaxis i-1050T lze podle potřeby volit mezi dvěma typy frézovacích vřeten, a to buď vřeteno o otáčkách 5 000 min–1 s vysokým točivým momentem pro obtížně obrobitelné materiály, nebo vřeteno s 15 000 min–1 pro požadavky na vysokorychlostní obrábění. (Zdroj: Mazak)

Velký prostor pro obrábění

V leteckém a kosmickém průmyslu je významným kritériem i velikost pracovního prostoru a rozsah obrábění. Řada strojů Integrex e-V, která je v leteckém průmyslu velmi oblíbená, umožnuje multifunkční obrábění, včetně pětiosého konturování s velkým pracovním prostorem. Například stroj Integrex e-1600V/10 dokáže obrábět obrobky o maximálním průměru 2 050 mm až do výšky 1 600 mm, přičemž konstrukce lože s vysokou tuhostí společně s konstrukcí dvou nosných sloupů umožňuje vřetenu přejezd až 540 mm za osu Z. Díky tomu je tento stroj ideální pro vysoké požadavky na přesnost leteckých součástí, jako jsou skříně lopatek motorů.

Reklama

Tuto schopnost obrábět velké a těžké obrobky sdílí také vertikální multifunkční řada Integrex i-V. Například model Integrex i-630V/6S je vybaven jednou paletou, která nabízí velkorysou možnost obrábění o průměru 1 250 mm a výšce 1 400 mm s maximální nosností 1 750 kg. To stroji umožňuje obrábět velké letecké součásti, jako jsou například lopatková kola turbín nebo skříně ventilátorů.

Dispozice obráběcího centra Integrex e-1600V/10 umožňuje obrábět velké součásti jak do leteckého průmyslu, tak do energetiky a dalších oborů. (Zdroj: Mazak)

Řešení složitých obrobků

Složité obrobky, jako jsou hřídele, lopatky turbín a bloky hydraulických ventilů, vyžadují různé typy obrábění. Řada strojů Integrex i umožňuje obrábění done-in-one (na jednom stroji se realizují všechny procesy obrábění od hrubování až po obrábění načisto), včetně simultánního obrábění v pěti osách, dokáže výrazně snížit počet operací a dobu výroby, čímž se výrazně sníží i výrobní náklady. Řada těchto strojů s délkou lože od 1 do 2,5 metru nabízí flexibilní konfiguraci podle požadavků aplikace. Stroj má výkonné hlavní vřeteno, může být vybaven protivřetenem, koníkem, spodní nástrojovou hlavou a plně řízenou osou B. Frézovací vřeteno může být zvoleno buď standardní s otáčkami 12 000 min-1, nebo vysokootáčkové s 20 000 min-1, takže je ideální pro obrábění složitých dílů, např. z hliníku.

Obráběcí schopnosti multifunkčního centra Integrex e-670H rozšiřuje plně automatický NC koník a luneta pro podepření dlouhých hřídelových součástí. (Zdroj: Mazak)

Kombinace výkonného soustružení spojeného s frézováním je pro letecký průmysl velmi důležitá, zejména pro velké obrobky. Multifunkční řada pětiosých center Integrex e-H kombinuje schopnosti soustružnického centra s vysoce výkonným frézováním, což z tohoto stroje činí oblíbenou volbu daného odvětví. Stroj Integrex e-670H s výjimečně velkým maximálním průměrem obrobku až 1 050 mm a délkou lože až 6 metrů, obsahuje výkonné 37kW frézovací vřeteno s otáčkami 10 000 min-1 s plynule řízenou osou B. Zásobník dlouhých vyvrtávacích tyčí poskytuje řešení pro aplikace obrábění hlubokých otvorů, takže se ideálně hodí pro splnění náročných požadavků při obrábění velkých leteckých dílů, jako jsou např. vzpěry podvozků.

Společnost Yamazaki Mazak, založená v roce 1919 ve městě Nagoja v Japonsku, má dnes po celém světě více než 8 400 zaměstnanců a 10 výrobních závodů. V ČR působí od roku 2004 dceřiná společnost Yamazaki Mazak Central Europe a za tu dobu si zde vybudovala pozici renomované strojírenské firmy. Celosvětová síť 87 technologických a technických center poskytuje komplexní, lokální podporu zákazníkům co nejblíže jejich působení. (Foto: Mazak)

Související články
Odpovědnost na prvním místě

Se značkou Mazak spojil celý svůj profesní život. Letos je tomu 35 let od chvíle, kdy nastoupil do tehdy úplně nového závodu, který Mazak otevřel v Anglii jako vůbec první v Evropě a v jehož čele stojí od roku 2017. Jeho profesní dráha je jako z učebnice osobního růstu. Nicméně, jak on sám zdůrazňuje, k úspěchu nestačí jen vlastní schopnosti a ambice, ale nutné je především mít kvalitní tým lidí. A s ním pak správně pracovat. Přinášíme rozhovor s Richardem Smithem, ředitelem evropské skupiny Mazak.

Lesk a bída českých obráběcích strojů

Česká republika, resp. tehdejší Československo, mělo bohatou historii ve výrobě obráběcích strojů. Kde v období největší slávy byli ve svých inovačních počinech současní světoví lídři, když např. kovosviťácký konstruktér Ladislav Borkovec se již v roce 1977 začal zaobírat myšlenkou multifunkčního soustružnicko-frézovacího stroje? Přes dřevěný kinematický model, který si vytvořil doma v dílně, vedla dlouhá cesta až k prototypu prezentovanému  na EMO v Paříži v roce 1980. Po vyrobení 45 strojů řady MCSY, které nenazval nikdo jinak než „Boháro“, byla z ekonomických důvodů a nedostupnosti kvalitní řídicí elektroniky bohužel výroba v tehdejším Kovosvitu ukončena. Dva bývalé kovosviťáky, srdcem i duší, Jiřího Mindla a Vladislava Čítka, jsem díky jejich letitým zkušenostem celoživotního zasvěcení oboru obráběcích strojů požádal o rozpravu nad současným stavem tuzemského oboru výrobních strojů a nad tím, jaké jsou jeho případné perspektivy.

Soustruh místo motorky

Cesta na další reportáž referenčního partnerství firmy Mazak směřovala do plzeňských Borských polí. Obchodní manažer Ivan Šedivec ji nevybral náhodou. Jak jsem záhy zjistil, firma KTD Technologies Tomáše Duspivy totiž díky jeho osobě v sobě bezesporu ukrývá obrovský potenciál.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Na cestě ke zrození stroje: Závěrečné ohlasy

Série 10 článků konstruktéra Michala Roseckého během celého roku popisovala proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku se autor snažil čtenáře provázet tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

USA: Sázka na stabilní trh

Spojené státy americké se řadí mezi největší vývozce na světě. Pro naše firmy představuje nejúspěšnější exportní destinaci z mimoevropských trhů. Za poslední období dochází k postupnému nárůstu našeho exportu, v roce 2019 poprvé v historii přesáhl 100 mld. Na trh USA vyvážíme zboží s nejvyšší inovační hodnotou, jako jsou např. letecké motory, zdravotnická zařízení či mikroskopy. Tyto komodity by se nyní mohly rozšířit o další sektory, jako například výrobní stroje pro high-tech výrobu.

Na cestě ke zrození stroje, část 8. Logistika

Série 10 článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

Na cestě ke zrození stroje, část 5: Zakázka

Série deseti článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

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.

Soumrak strojírenských bohů

Až do nedávné doby, dalo by se říci před covidem, bylo jednání některých tradičních firem vyrábějících obráběcí stroje bez pokory, a někdy hraničilo až s arogancí. Jednání bez úcty nejen vůči zákazníkům (což zní přímo drze), ale také vůči partnerům dodávajícím subdodávky, vysokým školám a také spolupracujícím partnerům. Mají za sebou přeci tradici desítek let, kdo jim bude co radit, jak mají jednat a dělat. Nikdo přeci. A nyní? Padla kosa na kámen a otupila se, možná se i pokřivilo ostří.

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.

Strojírenské fórum 2018: Zaměřeno na nové technologie a materiály

Příběh pátého ročníku Strojírenského fóra se začal psát 10. května 2018 na půdě Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně konferencí na téma moderní výrobní technologie a materiály s důrazem na aditivní výrobu z velké části kovových materiálů a na inovativní aplikace kompozitních materiálů. Na sto účastníků z řad výrobní a akademické sféry vyslechlo na 13 přednášek a následně v pozdních odpoledních hodinách se větší část z nich odebrala na exkurzi po šesti VaV pracovišťích zaměřených na nové technologie. Plný den poznání a nových setkání. Pojďme se k němu vrátit fotoreportáží.

Pavel Sobotka: Příležitost je nutné v pravý čas chytit za pačesy

Píšeme první kapitolu knihy příběhů, v níž chceme představit úspěšné české podnikatele, kteří něco dokázali a kteří se za svou práci rozhodně nemusejí stydět. I když v České republice má slovo „podnikatel“ spíše pejorativní význam – a zasloužili se o to tzv. „rychlí podnikatelé“, kteří ostrými lokty dokázali rychle zbohatnout na úkor ostatních –, tento seriál ukazuje druhou stranu mince. Nápad, záměr, tvrdá práce, stanovení filozofie firmy, vztah k lidem. Pro mnohé to nebylo jednoduché a my chceme představit právě ty, kteří svou usilovnou prací dokázali, že Česká republika má stále na to, aby se pohybovala na špičce nejen v technologiích, ale i v managementu. Nechť vám tento seriál slouží jako příklad toho, jak nelehká cesta na samotný vrchol v určitém oboru mnohdy vede.

Obráběcí stroje pro produkční výrobu

Po sérii článků v minulém vydání se v posledním poohlédnutí po letošním hannoverském veletrhu EMO věnujeme důležité oblasti, a to jednoúčelovým strojům. I v letošním ročníku byla část expozic věnována této komoditě pro produkční výrobu a my se podíváme, co trh zákazníkům nabídl. Proč? Menším dílem proto, že se jim dlouhá léta autor (nejen) profesně věnuje, dílem podstatným proto, že jsou na nich „bytostně“ závislé veškeré obory nejen strojírenské či technické, ale i stavebnictví, telekomunikace, zdravotnictví a další.

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