Témata
Reklama

Více pružnosti pro rozšířenou koncepci obrábění

Zásadní změny do automobilového průmyslu i nové výzvy pro německý systém stavby obráběcích strojů představuje současný rozvoj e-mobility.

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.

Reklama
Reklama

Pro obrábění prvků z lehkých kovů

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.

BA W08 je určen k čtyřosému a pětiosému obrábění velkých konstrukčních prvků z lehkých slitin a pro zpracovávání dílů s užitím jednoho nebo dvou vřeten.Varianta unášeče se zápichem přináší větší pružnost, pokud jde o tvar obrobku. Například díly až do rozměru 1 300 x 400 x 300 mm lze nyní otáčet v horizontální poloze.

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.

Zakládání a snímání obrobku

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.

V upínacích přípravcích je možné zpracovávané díly upínat na vršku nebo spodku základní desky, na dvou otočných stolech jsou pro tyto čtyři díly celkem čtyři upínací přípravky.

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.

Ještě více pružnosti

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.

„Díky této úpravě koncepce obrábění jsme schopni vyhovět požadavkům na zpracování mnoha nových komponentů v oblasti hybridních automobilů a elektromobilů,” říká Reiner 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.

Zdokonalitelný a přizpůsobitelný

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.

Obrábění skříní pro ukládání akumulátorů.

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/

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.

Nový rekord v HPC frézování

Společnosti Chiron a Gühring, výrobce strojů a specialista na nástroje, společně dosáhly významného rekordu v oblasti vysokovýkonného frézování: 1 000 cm3 oceli (16MnCr5) bylo obrobeno za 60 sekund. To představuje úběr osmi kilogramů oceli za minutu. A také extrémní třískový objem v čase a enormní posuv.

Alternativa k aditivním technologiím

Kdo rychle potřebuje nějaký prototyp, tomu doporučuje výrobce strojů Röders z německého Soltau místo výroby s následným leštěním vyfrézovat model z celého bloku hliníku. "To jde mnohem rychleji," říká vedoucí prodeje Dr.-Ing. Oliver Gossel. Jak lze tímto způsobem vyrobit držák na mobil za 30 minut - a to dokonce s vysoce lesklým povrchem - demonstruje Röders na svém stroji RXP601 s použitím 6 mm diamantové frézy od firmy Horn.

Související články
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.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Novinka z varnsdorfské líhně

Přední evropský výrobce obráběcích strojů, TOS Varnsdorf, letos představil nečekanou novinku, která významně rozšiřuje nabídku výkonných obráběcích strojů z varnsdorfské líhně.

Nová buňka

Schwäbische Werkzeugmaschinen, expert v podnětných, obrobkově zaměřených výrobních systémech, rozšiřuje své portfolio třetí výrobní buňkou systému „Instaluj a pracuj“.

Vítejte v továrně budoucnosti

Závod na výrobu nástrojů, který provozuje společnost Sandvik Coromant ve švédském městě Gimo, byl Světovým ekonomickým fórem zařazen mezi vyspělá zařízení Průmyslu 4.0.

Československá stopa u nového rekordu

Nový rekord počtu návštěvníků jsme zaznamenali na letošním technologickém setkání WFL Millturn Technologies.

Pro větší efektivitu ve výrobě

Spolupráce mezi výrobcem obráběcích strojů Hurco a dodavateli automatizovaných nakládacích systémů má za následek vyšší produktivitu a větší výnosy. Automatizované nakládání umožňuje rozšíření kapacity v kusové a malosériové výrobě bez potřeby dalšího personálu pro obsluhu strojů. Nakládací roboty je možno také využít v bezobslužných směnách nebo o víkendech.

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.

Optimalizované obrábění tvrdokovů

Tvrdokovy se skládají z jemných zrn velmi tvrdých materiálů - zpravidla karbidu wolframu - s kovovým pojivem, jako je např. kobalt. Jsou vytvářeny metodou práškové metalurgie a po sintrování dosahují vysokých hodnot pevnosti a tvrdosti. Tvrdokovy se přednostně používají pro výrobu obráběcích nástrojů, přesto také u řezných a tvářecích nástrojů vede jejich vynikající životnost k rostoucí poptávce. Pro tento účel vyžadované třískové obrábění přináší vysoké náklady. V rámci semináře u jednoho výrobce obráběcích strojů prezentují odborníci z oblasti technologií, obráběcích strojů, nástrojů a softwaru CAD-CAM své zkušenosti i řešení využitelná v praxi.

Optimalizace soustružení korozivzdorných ocelí

Použití korozivzdorných ocelí pro inženýrské aplikace vždy do určité míry vedlo k technickému paradoxu. Zatímco konstruktéři jsou nadmíru spokojeni s tím, jaké pevnostní vlastnosti a korozní odolnost tyto běžně používané materiály nabízejí, výrobní inženýři už jsou asi méně okouzleni jejich typickým deformačním zpevňováním a všeobecně špatnou obrobitelností. Avšak průmyslovými odvětvími, jako jsou výroba čerpadel a ventilů, výroba zařízení pro ropný a plynárenský průmysl, automobilový a letecký průmysl, jsou součásti z korozivzdorných ocelí výslovně požadovány i nadále.

Simultánní pětiosé obrábění na nejvyšší úrovni

Jako logický důsledek úspěchu frézovacích center Umill 1800 a Umill 1500 na trhu nyní společnost EMCO rozšiřuje svůj sortiment o nový stroj Umill 750 – o délce osy X = 750 mm.

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