Více pružnosti pro rozšířenou koncepci obrábění

V praxi to znamená, že v dlouhodobém horizontu se některé kategorie částí automobilů již nebudou vyrábět. S růstem výkonnosti hybridních motorů a motorů s elektrobateriemi (BEV – Battery Electric Vehicle) však vzniknou komponenty zcela nové. S rostoucím rozvojem výrobních technologií v oblasti obrábění velkých sérií obrobků z lehkých kovů je společnost Schwäbische Werkzeugmaschinen (SW) na rozvoj elektromobility dokonale připravena

„Čím dál více výrobců automobilů nabízí hybridní, respektive elektrická vozidla. Pro výrobce to znamená, že jejich strojní park musí být schopen obrábět typické konstrukční prvky elektrických vozidel,” vysvětluje Reiner Fries, obchodní ředitel Schwäbische Werkzeugmaschinen. „Dodavatelé v současnosti používají obráběcí centra navržená pro obrábění velkých motorů, tedy pro vysoce výkonné obrábění. Pohony pro tato obráběcí centra jsou navrženy pro velké hnací síly, a jsou tudíž pomalejší a méně dynamické. Avšak oproti obrábění velkých komponentů pro spalovací motory je obrábění velkých sérií konstrukčních prvků srovnatelné s normálním obráběním lehkých kovů. Je zřejmé, že pro tento způsob obrábění budou mnohem vhodnější vysoce dynamické a rychlé stroje schopné pokrýt široké oblasti výroby v co nejkratším možném čase. Řady obráběcích strojů firmy SW s lineárními motory jsou zvlášť vhodné pro tyto požadavky trhu a SW je dlouhodobě uznávána jak expert v oblasti obrábění lehkých kovů,“ dodává Reiner Fries.

Na měnící se výzvy zareagovala Schwäbische Werkzeugmaschinen vyvinutím obráběcího centra BA W08-12. Jde o jednovřetenové horizontální obráběcí centrum pro čtyř nebo pětiosé obrábění velkých kovových obrobků, např. skříní pro ukládání akumulátorů. Tak jako u všech obráběcích strojů vyráběných firmou SW, součástí tohoto zařízení je monoblok, který minimalizuje výchylky a zajišťuje optimální působení síly mezi obráběcí jednotkou a otočným unášečem.

Obráběcí centrum obsahuje též váhově optimalizovanou obráběcí jednotku typu „Box-in-Box” vyvinutou pro vysoce dynamické obrábění lehkých kovů, která může být vložena do monobloku na konci obráběcího centra. Lineární stavěcí motory na osách otáčení zaručují maximální dynamiku a co nejkratší možné dodatečné doby zpracování, zatímco portálový pohon na ose Y zajišťuje optimální přesnost polohování, a to i při vystředěném zatěžování.

Další podstatnou součástí obráběcího centra je dvojitý otočný unášeč vybavený dvěma nezávislými osami otáčení, což umožňuje zakládání a snímání obrobku v souladu se strojním časem. „Během obrábění je dvojitý unášeč hydraulicky zablokován spojkou s čelními zuby (Hirthova spojka) a osy otáčení jsou zajištěny bezpečnostní svěrkou,” vysvětluje Fries. Geometrie os otáčení umožňuje zakládat do obráběcího stroje v ergonomicky výhodné poloze. V případě potřeby mohou být připojeny přímo poháněné moduly s planetovým soukolím, které umožňují pětiosé obrábění.

Koncepce otočného stolu spolu s uspořádáním horizontálního vřetene také zaručuje volný odpad třísek. Jelikož obráběcí centrum BA W08-12 má v pracovním prostoru také promyšlený systém oplachování, třískám je účinně bráněno, aby ulpívaly na obrobku nebo na místech, kdy by negativně ovlivňovaly jakost obrobku. Protože velikost obrobků může růst a do obráběcího centra BA W08-12 by se pak už nemusely vejít, firma SW pracuje na návrhu ještě většího centra. „Samozřejmě budou využity veškeré zkušenosti a přednosti obráběcích strojů SW, a to včetně dvou palet, horizontálního vřetene a lineárních motorů,” pokračuje Fries.

Dosud BA W08-12 nabízí kolizní kružnici (kontroluje, jestli jakákoli část obrobku nenarušuje kruhovou, uživatelem definovanou, oblast) o průměru 950 mm a délce 1 710 mm (objem 500 l) pro obrobek a přípravky pro jeho upínaní. Délka posuvu osy X se zvětšila o 700 mm ve srovnání s dvouvřetenovým strojem BA X08-22, což skoro zdvojnásobuje rozsah zpracovávaných obrobků.

V závislosti na konstrukci obrobku a způsobu jeho upnutí je možné plně využít délku dráhy. Aby bylo možné dosáhnout ještě větší pružnosti z hlediska velikosti a tvaru komponenty, SW vyvinula dvojitý otočný unášeč se zápichem. Je ho možné použít zvlášť pro horizontální otáčení dlouhých a širokých obrobků. „Díky této úpravě koncepce obrábění jsme schopni vyhovět požadavkům na zpracování mnoha nových komponentů v oblasti hybridních automobilů a elektromobilů,” upřesňuje Fries.

Mezi prostorem pro upínání a prostorem, v němž probíhá obrábění, musí existovat bezpečnostní zóna. Zápich je proto zakryt krytem, který je možné upravovat podle velikosti a tvaru obráběného dílu. Velikost zápichu je omezena pouze druhým upínacím přípravkem, který je k němu obrácen čelem. To umožňuje otáčet horizontálně díly o rozměrech až 1 300 x 400 x 300 mm (d x š x v). U větších nebo menších velikostí délky nebo šířky se obě další míry mohou přizpůsobit. Například obrobek by mohl mít míry 1 000 x 700 x 300 mm.

Pokud jde o prostor, lze tuto výhodu využít, pokud společnost už má obráběcí centrum BA W08-12 ve svém strojním parku. Q-unášeč u těchto strojů je možné nahradit Q-unášečem se zápichem, a prostoj pro přeměnu se tak dá snížit na minimum. Zařízení od firmy SW však poskytuje víc než jen vyšší pružnost při zpracovávání velkých dílů. Jednovřetenový BA W08 je možné přeměnit na dvouvřetenový. Po výměně tříosé jednotky je obráběcí centrum možné použít i k vysoce výkonnému zpracovávání menších dílů.

Jednou z největších předností obráběcího centra BA W08-12 je, že přes velký pracovní prostor má dvě nezávislé osy otáčení, přičemž obě mohou být dodatečně vybaveny pětiosým stolem. Pro skříně pro ukládání akumulátorů se musí zpracovat čtyři různé díly. U stroje od SW se to může provést jedním upnutím ve čtyřech osách. Protože upínací přípravek je schopen držet obrobky na vršku nebo spodku základové desky, na dvou otočných stolech jsou pro tyto čtyři díly celkem čtyři upínací přípravky. Většina jiných obráběcích strojů schopných zpracovávat větší konstrukční prvky jsou většinou jednostaniční stroje, u kterých nelze upínat obrobky na vršku a spodku upínací desky. V nejlepším případě by se musel zhotovit samostatný upínací přípravek pro každý jednotlivý obrobek.

U menších sérií obrobků to má za následek vysoké režijní náklady, protože pro každý obrobek nebo každé upnutí se upínací přípravek musí měnit. U větších sérií s více upnutími se používá skupinové obrábění a musí se zajistit organizace přesunů mezi jednotlivými stroji. Vzhledem k tomu, že se jedná o výrobu velkých sérií dílů, časové nároky na přesuny dílů a také náklady s tím spojené jsou v odpovídající míře vysoké. To však neplatí u obráběcího centra BA W08-12. Po skončeném obrábění, které zahrnuje frézování, vrtání a řezání závitů u všech čtyřech dílů na jednom stroji, je stroj téměř stále v nepřetržitém provozu, a tudíž využíván zcela optimálně. Protože se vyrábějí další a další sady těchto čtyř dílů, umožňuje to dodavatelům stanovit si požadované objemy skříní pro ukládání akumulátorů velmi přesně.Schwäbische Werkzeugmaschinen

hana.janisova@mmspektrum.comhttps://www.sw-machines.de/