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
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
Made in England

Japonský výrobce obráběcích strojů, společnost Yamazaki Mazak, resp. její evropská pobočka, uspořádala v anglickém Worcesteru první postcovidové novinářské setkání, kde prezentovala své inovační počiny za poslední období s důrazem na snižování uhlíkové stopy a energetickou efektivitu. Jsme rádi, že jsme mohli být při tom.

Hnací síla zelené éry v obrábění

Mezi obráběcími stroji, které na loňském veletrhu MACH v anglickém Birminghamu přitahovaly obdivné pohledy návštěvníků, byla nejnovější generace vertikálního obráběcího centra Variaxis i-800 Neo společnosti Mazak. Ptáte se na důvod?

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.

Související články
Krize jako cesta k žádoucí změně

Hlavním životním mottem Ing. Vlastislava Břízy, majitele a generálního ředitele společnosti Koh-i-noor, je tvrzení, že kdo je připraven, není zaskočen. Společný rozhovor probíhal v intencích této jeho celoživotní strategie.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Bezpečné přistání

Za další referenční zákaznickou reportáží společnosti Mazak jsme se vypravili na sever Českého ráje, kde se ve městě Semily nachází jedna z výrobních lokací skupiny Charvat Group, která se zaměřuje na výrobu hydraulických válců a leteckých podvozků. Hostitelem nám byl Michal Dolejš, výkonný ředitel zdejšího závodu, společnost Mazak zastupoval obchodní zástupce Pavel Procházka a Veronika Kvardová z marketingu.

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.

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.

CIMT a Čína v roce 2023

Počínaje Velikonočním pondělím se v Pekingu, téměř tradičně v tomto čase, po pět dnů konal další ročník veletrhu výrobních strojů CIMT 2023. Pro cizince byla poslední výstava jednoduše dostupná na jaře roku 2019. Od ledna 2020 se přestalo do Číny létat a události nabraly nečekaný spád. V tomto krátkém textu se podíváme na výstavu i před brány výstaviště.

Energetická náročnost obráběcích strojů, část 2: Vliv výrobních strojů

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hrají roli politika a byznysové zájmy, a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

Důraz na udržitelnost, digitalizaci a 3D tisk

Japonsko je zemí, kde se rodí nejmodernější technologie a kde se dbá na udržitelný způsob života. Je kolébkou průmyslu a domovem největších průmyslových firem. Každé dva roky mají návštěvníci z celého světa možnost nahlédnout prostřednictvím veletrhu Jimtof (Japan International Machine Tool Fair) pod pokličku nejnovějších inovací v oboru obráběcích strojů a jejich příslušenství. Díky pozvání Japonské asociace výrobců obráběcích strojů JMTBA jsme měli možnost zúčastnit se tohoto veletrhu osobně. V následující reportáži se vám pokusíme zprostředkovat alespoň pár nejzajímavějších témat, která zde zazněla.

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.

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