Témata
Reklama

Vytvořit si náskok v těžkých podmínkách

Společnost F. Zimmermann vyvíjí kompaktní, výkonnou a cenově výhodnou portálovou frézku, pomocí níž mohou uživatelé velmi flexibilně obrábět hliník i vysoce pevnou ocel.

Výrobci modelů a forem jsou v dnešní době pod velkým tlakem. Pokud se v minulosti často specializovali a obráběli pouze materiály jako hliník, plasty, Ureol, CFK nebo GFK, musejí v současnosti pokrývat mnohem větší pole působnosti, aby zůstali konkurenceschopní. Především výroba automobilů vyžaduje kvalitní ocelové nástroje pro vstřikování plastů. Kvůli nedostatku místa a často také z finančních důvodů využívají výrobci jen omezený strojový park. Proto požadují univerzálně použitelná zařízení, která umějí frézovat kromě lehce obrobitelných materiálů také vysoce pevné materiály, tzv. high performance cutting. Společnost F. Zimmermann ví o výzvách, jimž musejí její zákazníci čelit, a zná řešení.

Aby výrobci modelů, forem a nástrojů dostali zakázky, musejí být velmi flexibilní. Dnes vyrábějí formy na kryty k mobilům, zítra na lahvičky od šamponu a pozítří komplexní nástroje z oceli, např. pro výrobu nárazníků nebo blatníků. Je úplně jedno, o jakou oblast se jedná: nástroje musejí být dodány spolehlivě, rychle, podle rozměrů a s vysokou kvalitou povrchu.

Stále častěji přicházeli výrobci modelů a forem se svými nástroji z vysoce pevných materiálů do firmy Zimmermann, kde její specialisté prováděli příslušné testy frézování. Odborníci rychle poznali, kudy vede cesta. Protože uživatelé působí ve stále větším záběru, potřebují odpovídající stroje, které reprezentují ještě větší rozmanitost použití. Od roku 2013 má F. Zimmermann ve svém výrobním programu kompaktní stroj FZ33 compact. Jeho zvláštností je tuhá monobloková struktura. Speciálním betonem vyplněné boční stěny jsou instalovány na loži stroje. Tím je možné ustavit zařízení na vhodnou průmyslovou podlahu – zpravidla bez speciálního fundamentu stroje. Firmy pak mohou být velmi flexibilní při ustavování strojů. Portálová frézka FZ33 compact je vhodná také pro kompletní obrábění dílců z pěti stran na jedno upnutí. Tato změna přináší zřetelnou úsporu času a tím i zvýšení hospodárnosti, protože je možné realizovat rychlejší průchodnost výrobou. Kromě toho nabízí stroj FZ33 compact výhodný poměr cena/výkon. Tímto zařízením lze obrábět i ocel, přesto leží jeho těžiště ve zpracování hliníku (je možné frézovat všechny materiály pro výrobu modelů).

Reklama
Reklama

Obrábění oceli? Vysoké nároky!

V otázce hospodárného obrábění oceli hraje stále důležitější roli pojem high performance cutting (HPC). HPC je metoda obrábění se zřetelně vyšším úběrem materiálu pomocí větších řezných rychlostí a větších rychlostí posuvu oproti konvenčním metodám obrábění. V otázce obrábění oceli stále převládá u mnoha výrobců názor, že lze efektivně obrábět pevné a vysoce pevné materiály pouze pomocí vysokých krouticích momentů, nízkých otáček a velkých přísuvů. Na to již nejsou geometrie řezných destiček u frézovacích nástrojů dimenzovány. Velmi vysokých úběrů materiálu lze naopak docílit malými přísuvy a vysokými posuvy. Důležitým aspektem je úprava dynamiky stroje – pak je možné dosahovat také vynikající kvality povrchů. Cílem společnosti F. Zimmermann bylo vyvinout vysoce efektivní frézovací hlavu pro obrábění oceli, kterou lze použít na kompaktně zkonstruované portálové frézce.

Rozhoduje frézovací hlava

Rozhodujícím faktorem pro hospodárnou výrobu jsou vždy průběžné časy obrobků. Lze je minimalizovat pomocí vysokého výkonu vřetena. Nová výkonná dvouosá frézovací hlava VH60 dosahuje krouticího momentu 300 Nm, výkon vřetena činí 63 kW při maximálních otáčkách 15 000 min-1. Zimmermann nabízí ve svém modulárním systému frézovací hlavy různých řešení. Standardní variantou je pevně vestavěné univerzální vřeteno pro obrábění hrubováním a šlichtováním. Výrobce stroje může volitelně vybavit frézovací hlavu také výměnným systémem vřetena: hrubování a šlichtování tedy probíhá odděleným, k tomu speciálně určeným vřetenem. Vřetena pro hrubování a šlichtování je možné vsadit do frézovací hlavy pomocí zásuvné kartuše. To může probíhat plněautomaticky nebo poloautomaticky, podle toho, jak chce uživatel pracovat. Dodatečnou možností je použití hrubovacího vřetena pro obrábění oceli s otáčkami 8 000 min-1 a s o 50 % větším krouticím momentem než u univerzálního vřetena.

U nové frézovací hlavy byly zvýšeny přítlačné síly a zesílen krouticí moment. Jako upínač nástrojů se používá HSK-A100. Hlava je také dynamičtější ve svém zrychlení a rychlosti natočení. Nejprve byla snaha integrovat hlavu VH60 do stávajícího konceptu stroje FZ33 compact. Protože však byla koncipována především pro obrábění s vysokorychlostním posuvem a velkým přísuvem, je zároveň relativně velká a těžká, příliš těžká pro tento stroj. Působí zde znatelně větší torzní síly, na které není tato frézovací hlava dimenzovaná.

Kompaktní stroj FZ40 compact

Pod názvem FZ40 compact vznikl ekvivalentní stroj k modelu FZ33 compact, který je vhodný nejen na obrábění hliníku nebo plastů, ale také oceli. Zároveň se vyznačuje stejnými atributy jako FZ33 compact (kompaktní, výkonný, cenově výhodný a především flexibilní). Zimmermann sází u této konstrukční řady na masivnější a tužší portál. Kromě toho disponuje stroj většími křížovými saněmi a jeho svislé saně jsou speciálně dimenzovány pro nově vyvinutou frézovací hlavu VH60 k obrábění nástrojové oceli. Adaptivní regulace od firmy Heidenhain rozpozná místa na obrobku, která vyžadují zvýšení výkonu. FZ40 compact automaticky reguluje posuv – podle aktuálního výkonu vřetena a dalších procesních dat – nezávisle na NC programu.

Stroj FZ40 compact je vhodný nejen na obrábění hliníku nebo plastů, ale také oceli.

Automaticky za úspěchem

Tématem automatizace se bude společnost v budoucnu zabývat ještě víc – už jen kvůli tomu, že s její pomocí mohou uživatelé dál snižovat své náklady na výrobu obrobků. To, co je u horizontálních obráběcích center již samozřejmostí, se stále více etabluje také u portálových zařízení. Závisí to samozřejmě na tom, jestli podnik realizuje jednotlivé zakázky v sériích nebo se značně liší jeho situace v oblasti zakázek a sortimentu vyráběných dílů. Ale již u malých a nejmenších výrobních sérií umí automatizace snížit vedlejší časy. Problém u klasických portálových strojů je následující: Hlavní čas se rovná vedlejšímu času nebo době přípravy. Stroj může dosahovat krátkých průběžných časů, ale nic to nepřinese, pokud je nutné náročným způsobem upnout a odebrat obrobek, což trvá dlouho.

F. Zimmermann dimenzoval svou frézovací hlavu VH60 k obrábění nástrojové oceli.

Na cestě k Průmyslu 4.0

Zatímco se portálové stroje nacházejí na vysoké úrovni a optimalizace jejich výkonu a dynamiky se odehrává spíše v malém měřítku, roste nadále důležitost servisní podpory. Zákazníci očekávají vysokou disponibilitu zařízení po celou dobu frézování. Proto poskytuje společnost Zimmermann rozsáhlý servis. K němu patří „horká linka“, na kterou se mohou zákazníci obrátit také mimo běžnou pracovní dobu, a dále systémy dálkové diagnostiky, které umožňují nejkratší reakční časy v případě naléhavé situace. Pokud dojde k defektu mechanických komponent stroje, garantuje Zimmermann dodání náhradního dílu v rámci Německa během 24 hodin. Aplikační technici optimalizují individuálně se zákazníky sladění frézovací hlavy, vřetena, nástroje a upínače. Neprodává se pouze zařízení, je nabízeno kompletní řešení. Stroj je totiž vždy součástí celku.

V současnosti pracují vývojáři na aplikaci, která kdykoliv zobrazí stav stroje u zákazníka. Pokud se na něm vyskytne nějaká chyba, obdrží uživatel hlášení, které se obratem odešle do firmy Zimmermann. Tím je nadále zvyšováno propojení se zákazníky. Nejeví se jako vhodné vybavit všechny komponenty stroje pouze senzory a následně sbírat data. Je potřeba znát také vhodný způsob pro jejich další zpracování. Pro vysokou použitelnost stroje je rozhodující údržba orientovaná na stav zařízení. Je nutné včas rozpoznat blížící se výpadek stroje. To je zjevné např. změněnou charakteristikou pohonu. Na základě požadovaných dat, správnéhovyhodnocení a zkušeností lze predikovat, že pohon bude např. fungovat maximálně pět týdnů. Uživatel tak může včas naplánovat příslušná opatření. Tím lze snížit počet neplánovaných odstávek stroje. Aplikace je aktuálně ve fázi koncepce a Zimmermann ji vnímá jako součást koncepce Průmysl 4.0.

Lze si položit otázku, kterým firmám se takové propojení vyplatí. Provoz, kde pět zaměstnanců obsluhuje dva stroje, nepotřebuje připojení řídicího počítače s opcemi pro vyhodnocení. U výrobce sérií z oblasti leteckého průmyslu, který využívá dvacet strojů a náročnou automatizaci, je toto propojení na místě.

A nový stroj FZ40 compact? Poptávka po takovém zařízení je vysoká. První již bylo prodáno výrobci nástrojů a forem, který bude nyní efektivně obrábět dílce z oceli.

Stroje JMK

Kamila Macháčková

machackova@strojejmk.cz

http://www.strojejmk.cz/

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 180624
Datum: 06. 06. 2018
Rubrika: Trendy / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Strojírenské podniky v době pandemie

Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

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.

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.

Související články
Kompaktní robotický systém

Od doby, kdy Hermle-Leibinger Systemtechnik, 100% dceřiná společnost firmy Maschinenfabrik Berthold Hermle, vyvinula první kompaktní robotický systém, došlo k vývoji mnoha dalších variant. Robotický systém RS 05 lze nyní připojit k více modelům strojů, individuální řešení modulů zásobníků systému uvítají nároční zákazníci. Četné instalace dokládají úspěšnost tohoto automatizačního řešení pro obrobky do 10 kg.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
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.

Značení s Mopa lasery

V posledních letech se lasery stávají dominantním způsobem značení produktů. V oblasti značicích technologií kontinuálně dochází k inovacím a lasery tak nahrazují čím dál více konvenční technologie.

Průmysl 4.0 v oboru výrobních strojů

O čtvrté průmyslové revoluci je každý čtenář technických periodik dostatečně informován. Především rok 2016 a částečně i počátek roku 2017 přinesly v této oblasti skutečnou smršť informací. Bohužel většina byla spíše vizionářského nebo marketingového charakteru s chybějícím konkrétním technickým obsahem. V mnoha firmách tedy stále zůstává ve vzduchu viset otázka: V čem by nám to mohlo pomoci řešit naše potřeby?

Monitorování obráběcího procesu přináší přidanou hodnotu

Slovy Garyho Kinga z Harvardovy univerzity, zatímco dat je bezpočtu a je snadné je shromáždit, skutečná hodnota spočívá v tom, co s nimi uděláte.

Na evropské trhy s finanční podporou

První celoevropsky významná akce v oblasti strojírenství a subdodavatelské branže se v příštím roce koná na lipském výstavišti v termínu 2. až 5. března: veletrhy Intec a Z 2021. Také a možná právě v současných obtížných časech zde čeští vystavovatelé a návštěvníci mohou navázat důležité obchodní kontakty a informovat se o nejnovějších trendech a vývoji v oboru. Vystavovatelé z Česka navíc se státní podporou.

Závěrečné oponentní řízení CK-SVT

V dubnu 2012 byl na půdě Fakulty strojní ČVUT v Praze oficiálně zahájen osmi letý projekt Centrum kompetence - Strojírenská výrobní technika v rámci dotačního programu Technologické agentury ČR. Projekt byl úspěšně ukončen ke konci roku 2019 a v červnu 2020 proběhlo Závěrečné oponentní řízení ve firmě TOS Varnsdorf, jednoho ze spoluřešitelů.

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.

Další veletržní postřehy z EMO 2019

Z pohledu technika lze veletrh EMO v roce 2019 považovat za zdařilý, protože byl více o invenci, kreativitě, vylepšování stávajícího i hledání nových cest. Na veletrhu bylo možné vysledovat několik řekněme fenoménů, které se objevovaly napříč veletrhem. Přitom bych je přímo nepovažoval za trendy, protože obdobné počiny, technika, software i smýšlení byly (u asijských výrobců) k vidění o šest měsíců dříve na veletrhu obráběcích strojů v Pekingu. Nedávám tímto záminku k mezikontinentální diskusi o tom, kdo trendy určuje. V tomto textu zazní několik dalších veletržních postřehů.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Automatizace od kusu po velké série

Ve společnosti Misan v Lysé nad Labem se pravidelně konají odborné semináře, které již po léta mají ustálený a účastníky kvitovaný scénář. Jedná se vždy o tematicky zaměřenou, třídenní akci - dva dny pro odbornou veřejnost, třetí den pak pro školy. Důležitým faktem z hlediska návštěvnického poznání a edukace je skutečnost, že se na obsahové náplni společně s firmou Misan podílí vždy jeden z jejich spolupracujících partnerů, především z řad výrobců a dodavatelů řezných nástrojů. Dopoledne přednášky, odpoledne ukázky na strojích. Nejinak tomu bylo i poslední květnový týden.

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