Témata
Reklama

Vývojové trendy EMO 2009 v oblasti karuselů

03. 02. 2010

V dnešní části věnované ohlednutí za výstavou EMO Milano 2009 se podíváme na segment svislých obráběcích center na rotační součásti neboli karuselů. Vliv recese byl i v této komoditě co do objemu vystavovatelů značný, nicméně vystavovatelé představili to nejlepší, co měli, a bylo zde možno zhlédnout množství nových řešení. Pojďme se na ně společně podívat.

Tento článek je součástí seriálu:
Světové veletrhy obráběcí techniky
Díly
Prof. Jiří Marek

Je profesorem na Ústavu výrobních strojů, systémů a robotiky FSI VUT v Brně. Zastával manažerské pozice ve výrobních společnostech Toshulin, KŠ Kuřim a TOS Kuřim. V praktické a pedagogické činnosti je zaměřen především na konstrukci obráběcích strojů a obráběcích center pro rotační i nerotační obrobky, teorii konstrukčního procesu a životního cyklu produktu a v neposlední řadě na systémovou metodologii. Jeho dlouholetou snahou je spojovat teorii s praxí do vzájemně se respektujícího celku. Je členem řady odborných organizací, členem redakční rady MM Průmyslového spektra a spoluzakladatelem MM Science Journal. Je autorem celé řady monografií, mj. i legendární knižní edice Konstrukce CNC obráběcích strojů (MM publishing).

Lubomír W. Novotný

Vystudoval konstrukci obráběcích strojů na FSI VUT v Brně. Zde rovněž absolvoval nástavbové studium Technického znalectví a obhájil disertační práci. Více než 16 let pracuje ve firmě Toshulin, a. s., kde se nejprve věnoval konstrukčním a vývojovým činnostem, inovacím, pevnostním výpočtům a byl několik let vedoucím detašovaného pracoviště a oddělení Vývojové projekty této firmy. Šest let je vedoucím úseku Technická podpora prodeje. Vedle hlavních profesních činností byl asistentem Ústavu výrobních strojů, systémů a robotiky na FSI VUT v Brně, vedoucí a oponent diplomových a disertačních prací, a je spolupracovníkem a přednášejícím na dalších moravských technických a ekonomických vysokých školách, dopisovatelem významných vydavatelství technických publikací a poradcem firem pro oblast dodávek CAD/FEM software. Aktuálně je například činný ve výkonném výboru Společnost pro obráběcí stroje či pracovní skupině „Metodika mapování budoucích kompetencí - KOMPETENCE 4.0“ při MPSV.

Svislá obráběcí centra na rotační součásti (v jednodušším provedení trvale nazývané karusely) jsou historicky samostatnou skupinou strojů, která byla dlouhá léta doménou nemnoha výrobců, jež by z dnešního pohledu mohli dostat nálepku tradiční. Stroje v typickém konstrukčním uspořádání se vyznačují vodorovnou upínací deskou od průměru desítek centimetrů až po několik metrů. Instalované výkony hlavního pohonu dosahují stovek kilowattů a otáčky upínací desky průměru např. 800 mm až 1 500 min-1 a nebo u desky velikosti 4 000 mm maximálně 120 min-1. I v současnosti jsou svislá obráběcí centra pro rotační součásti vyráběna v tzv. dvouosém provedení, tzn. pohybuje se smykadlo v ose XZ a obrobek vykonává pohyb pouze v rychlostní vazbě. Každá další pohybová osa, jež je doplněna do základního provedení, ať už je spojená s pohybem obrobku (C osa, Y osa) anebo s pohybem nástroje, není považována za nadstandard, ale za již zvládnutou konstrukční záležitost, významně rozšiřující technologické možnosti stroje, za kterou si zákazník „pouze" připlatí.

O nadstandardu se dá hovořit snad jen v souvislosti se stroji, které původně nebyly určeny pro výkonové soustružení, tj. nebyly schopny udělit obrobku potřebné otáčky při patřičném výkonu pohonu. Právě růst technologických možností strojů je jeden z dlouhodobých požadavků ovlivňující konstrukci všech strojů. Celkově trendy oboru třískového obrábění patrné z EMO Milano 2009 jsou:

  • multiprofesnost a  integrace třískových operací;
  • útlum lineárních pohonů pomocí lineárních motorů;
  • zaměření na funkcionalitu a spolehlivost strojů;
  • masivní nástup hydrostatiky v lineárních (rotačních) osách.

Co není green, není in

Další z pomalu nastupujících světových trendů, který je možné vysledovat u všech výrobců, je označení stroje nálepkou (ve všech směrech) ekologicky šetrného stroje. A tak se na první pohled zdá, že „co není green, není in". Tedy alespoň v oblasti malých strojů. I v České republice je tento, z jedné strany požadavek zákazníků a z druhé marketinkový tah (přitom věřme, že se jedná o ekonomickou a možná i ekologickou uvědomělost všech zainteresovaných stran), hojně diskutován. Jisté je, že (zatím) u strojů s výkonem hlavního pohonu ve stovkách kilowattů anebo v případě pohybujících se rámů v desítkách tun se na energetickou náročnost stroje nahlíží s rezervou. Vedle toho, taková v podstatě ekologicky protichůdná záležitost, jakou je design obráběcích strojů (prodejci a designéři zajisté nesouhlasí), kdy s rostoucí křivostí ochranných krytů roste jejich cena (roste materiálová a energetická náročnost výroby...), je v mnoha případech mimo priority výrobce. Podle interního průzkumu čtyřicet procent výrobců design „neřeší", dalších čtyřicet procent jej realizuje vlastními silami a přibližně 20 procent spolupracuje se specialisty na prakticky použitelný design.

Svislá osa je v kurzu

Patrná byla skutečnost, že řada relativně neznámých producentů obráběcích center i těch výrobců, jejichž doménou jsou horizontální vyvrtávací stroje, se „přes noc" stala výrobcem svislých soustruhů. Taktéž výrobci vertikálních obráběcích strojů se stále více etablují ve svislém soustružení buď přímo anebo nepřímo. Karusely a svislá obráběcí centra pro rotační součásti (popř. soustružnické technologie na jiných typech strojů) byly vystavovány desítkami firem a další desítky firmy je měly obsaženy v katalogových listech.

FPT prezentovala novou řadu svislých soustruhů Rotomill Power o průměru 8 000 mm. Všechny translační části včetně upínací desky se pohybují na hydrostatickém uložení. Z obrázku hydrostaticky vedeného smykadla z řady Rotomill je vidět, že pohyb v ose X zajišťují dva servopohony v režimu master-slave. Stroj se chlubí vysokou teplotní stabilitou (v ose X). Firma FPT své horizontální vyvrtávací stroje doplnila soustružnickými stoly. Dalším názorným příkladem integrace operací třískového obrábění je stroj i-Tank 1900 firmy MCM při obrábění kulových ventilů. Tento stroj díky možnosti orientovat nástroj jak ve vodorovné, tak i svislé poloze umožňuje provádět soustružnické operace z vnější a v omezené míře z vnitřní strany obrobku (limitní je délka nástroje).

Reklama
Reklama
Stánek firmy FPT prezentující stroj Rotomill
Pohled na masivní plochy hydrostatického vedení stroje Rotomill
Rám stroje i-Tank 1900 (firma MCM)

Česká společnost Toshulin, a. s., představila zcela nové svislé obráběcí centrum soustružnického typu řady Powerturn. Hlavní nosné dílce tohoto stroje jsou provedeny jako odlitky z cementového vysokopevnostního betonu, dodané společností Bögl-Reitz. Všechna pohyblivá uložení pohybových os jsou realizována pomocí hydrostatických vedení. Díky spojení těchto dvou progresivních technologií má stroj vynikají tlumicí charakteristiky a tepelnou stabilitu. V praktickém provozu stroj dosahuje špičkových výsledků přesnosti a výkonnosti stroje. Součástí expozice byla také ukázka materiálu, z něhož je vyroben rám stroje a na první pohled nezajímavý a nenápadně vyhlížející přejímací titanový dílec letecké firmy Rolls-Royce, obrobený právě na tomto stroji.

Firma Okuma v Miláně představila nový stroj VTR-160A. Jedná se o dvoustojanový stroj se stojany s diagonálním žebrováním, po kterých se pohybuje výškově přestavitelným příčníkem. Maximální výška obrobku je 1 250 mm a díky zdvihu smykadla 900 mm, které je pohybováno dvěma servomotory, stroj nemá příliš velkou zástavbovou výšku. Stroj je v souladu s uvedenými trendy označován za „environmentally-friendly" a je vysoce výkonný. U stroje je vyzdvihována velmi dobrá teplotní stabilita (v ose X).

VTR-160A firmy Okuma

Na stánku firmy Mazak byl fyzicky vystaven stroj z produktové řady MegaTurn Nexus Series. Jednalo se o dvouosý stroj, jež může soustružit dílce až do průměru 1 000 mm. Stroj z téže série, avšak s označením 900M, je navíc vybaven náhonem rotačních nástrojů. Tyto stroje v typických firemních barvách jsou zajímavé svým kinematickým uspořádáním i prostorovou kompaktností.

Stroj Mazak Nexus 900

Firma Danobat obvykle vystavuje stroje pro výrobu železničních kol, u kterých se z řady důvodů nástroj pohybuje na křížových saních. Na milánské EMO přivezla svislé soustružnické centrum VTC 2500. Atypické je, že číselné označení v jeho názvu vyjadřuje maximální soustružený průměr, nikoli průměr upínací desky. Jedná se o dvouosý/tříosý stroj smykadlové koncepce a díky modulární konstrukci na přání zákazníka z něj může vzniknout čtyřosý (doplněním osy Y) nebo pětiosý stroj za použití souvislé řízené B hlavy. Tento stroj je jedním z příkladů toho, jak firmy preferují funkčnost a účelnost před neopodstatněnou honbou za líbivým designem.

Svislé soustružnické centrum VTC 2500 firmy Danobat

Firma Mori Seiki vystavovala na veletrhu novinku označenou NVL1350T. Na konstrukčně zajímavém stroji opět našla uplatnění revolverová hlava, jež je umístěna na křížových saních a výškově nepřestavitelném příčníku. Dva boční dopravníky třísek orientované dozadu zaručují dobrý odvod třísek a dostatek volného prostoru v přední i boční části stroje.

Centrum NVL1350T od firmy Mori Seiki NV (uprostřed vlevo + retus)

Německá firma Schiess patřící do čínského koncernu Shenyang Machine Tool Co. má ve výrobním programu zejména těžké obráběcí stroje pro výrobu lodí, energetických zařízení a bezpočet dalších oborů, kde je nutné obrábět těžké a rozměrné obrobky. Jako novinku prezentovala speciální hlavu pro výrobu ozubení frézováním (dělicím způsobem). Jejím použitím na svislém soustružnickém centru nebo na portálové frézce lze díky této hlavě vyrábět ozubení na „standardních" strojích bez potřeby speciálních ozubárenských mašin. Opět jedna z ukázek růstu multiprofesních strojů.

Hlava na výrobu ozubení firmy Schiess

Komponenty od dodavatelů

Oblast svislých soustružnických center a karuselů má svou specifickou skupinu komponent, jež v případě potřeby nakupuje. Subdodavateli je vyráběno speciální nářadí pro soustružnické operace - to z hlediska výrobní technologie a upínací desky a sklíčidla, svěráky a čelistí. Upínací desky jsou ryze mechanické (ovládány ručně), ale také se o upínacích deskách hovoří i v případě, kdy je obrobek upínán elektromagneticky (výjimečně též vakuem). Firma Technomagnete představovala upínací desku s inovovaným elektromagnetickým upínáním doslova nazývaným Bidirectional magnetic circuit se jmenovitou upínací silou až 160 N/cm2. Magnetické upínání je nabízeno také v kombinaci s mechanickým sklíčidlem. Upínací deska (sklíčidlo) je určena zejména do segmentu výrobců velkoprůměrových ložisek. Samozřejmostí dodávky - služba zákazníkovi - je doprava na speciálně upraveném valníku, který snižuje přepravní komplikace tohoto jinak nadrozměrného nákladu. Renomovaná firma Rotomors vedle řady praktických realizací nabízela zákazníkům systém nazvaný APC, který slouží k rychlé a přesné manipulaci, upínání a středění obrobků (ložiskových kroužků) velkých průměrů. Tento příklad ukazuje, že v oblasti služeb (nebo oblastech nesouvisejících přímo s obráběcím procesem) je mnoho prostoru pro inovace.

Ing. Lubomír W. Novotný, Ph.D.

Prof. Dr. Ing. Jiří Marek

Lubomir.Novotny@toshulin.cz

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 100109
Datum: 03. 02. 2010
Rubrika: Výroba / Obrábění
Seriál
Firmy
Související články
Automatizační řešení navzdory překážkám

Firma Piesslinger se specializuje na povrchovou úpravu hliníku. S automatizací výroby dílů pomohla firma Hermle a prokázala, že různé tolerance a choulostivé povrchy nemusejí být důvodem, proč se vzdát myšlenky bezobslužného obrábění.

Řídicí systém z vlastní dílny, 1. díl: Filozofie jednoho zdroje

V sérii navazujících článků se budeme zabývat systémem OSP - P300A, který v současné době završuje řadu řídicích systémů vyvinutých a vyráběných společností Okuma pro řízení CNC obráběcích strojů rovněž původem z Okumy.

Prestižní ocenění Zlatá medaile

Výjimečnost nástroje FreeTurn skupiny Ceratizit potvrdila na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu odborná porota prestižního ocenění Zlatá medaile. Ocenění za inovaci ve zpracovatelské technologii bylo společnosti uděleno za inovativní metodu technologie podélného a čelního soustružení, kdy je hrubování, dokončování a obrábění kontur realizováno pomocí jediného nástroje. Společně s progresivní obráběcí metodou High Dynamic Turning zvyšuje nástroj FreeTurn dynamičnost a efektivnost procesu soustružení.

Související články
Mít prostor pro obrábění

Dosažení dalšího zvýšení produktivity v sériové výrobě. To byl cíl těch, kdo vyvinuli úspěšnou konstrukční řadu strojů Hyperturn. Jejím přesvědčivým pokračovatelem je nový Hyperturn 65 Powermill.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Důležitá je doba chodu vřetena v řezu

Společnost HZT Honermeier Zerspanungstechnik vyrábí tvářecí nástroje, komponenty, měřidla a prototypy pro strojaře, proto žádné dvě zakázky nejsou stejné. Kvůli flexibilnímu a současně efektivnímu obrábění investovala společnost do pětiosého obráběcího centra s připojenou automatizací od firmy Hermle.

Nová kuželová čelní stopková fréza s kónickou geometrií

Vrcholná řada fréz VQ od Mitsubishi Materials byla rozšířena o kuželovou čelní stopkovou frézu se šesti břity. Nová fréza je určena především pro vysoce efektivní dokončovací obrábění titanových slitin a dalších těžko obrobitelných materiálů, ale nezalekne se ani hliníkových slitin.

Referenční stroje pro výrobu na celém světě

V rámci svého projektu hybridního pohonu se skupina Renault spoléhá na stroje Junker. V uplynulých dvou letech objednala 45 brousicích strojů této značky a velkou část z nich využívá ve Francii, například v rámci aktuálního projektu hybridního pohonu (Locobox) nebo při výrobě prototypů. S tímto projektem se mezi oběma firmami zrodilo dlouhodobé a silné partnerství.

Hledání nástrojů? Neexistuje!

Když společnost Test-Fuchs GmbH, přední světový dodavatel testovacího vybavení pro letecký a kosmický průmysl, stavěla v roce 2012 novou výrobní halu, měla být také správa nástrojů zorganizována tak, aby vyhovovala i budoucím požadavkům. Po více než čtyřech letech zkušeností se správou nástrojových dat (Tool Data Management) od společnosti TDM Systems je jasné, že toto rozhodnutí bylo správné.

Chytrá kontrola procesů s využitím cloudu

Systémový dodavatel Kelch GmbH vyvinul společně s inovativními partnery sledování procesu a stavu s využitím cloudu. Díky němu je od nynějška možné systematicky sledovat seřizovací přístroje Kelch a včas rozpoznat případné nesrovnalosti.

Vysokoposuvové frézy z Japonska

Japonský výrobce obráběcích nástrojů – společnost Mitsubishi Materials – rozšiřuje své portfolio frézovacích nástrojů o novou řadu fréz WJX. Frézy WJX se vyznačují svou všestranností a schopností pracovat při vysokých rychlostech posuvu, což jim zaručuje využití v celé řadě aplikací.

Kompletní řešení pro vnitřní rotační broušení

Byl to rok 1933, když první bruska pro vnitřní rotační broušení, Typ 01, opustila závod Fritz Studer. O 85 let později Studer nabízí patrně největší portfolio brusek pro rotační vnitřní broušení, a to v rozsahu dvanácti strojů.

Aditivní výroba precizních nástrojů a upínačů

Mezi nejnovější technologické trendy současnosti patří aditivní výroba - 3D tisk. Tato technologie výroby zasahuje dnes téměř do všech oborů lidských činností. Dokážeme vytisknout například obytné domky, zdravotní pomůcky i celé náhrady, dopravní prostředky. Tato technologie nachází uplatnění i ve výrobě precizní nástrojů pro obrábění i jejich upínačů.

Soustruh s ergonomickým deginem

Na dubnových dnech otevřených dveří mohli zákazníci a obchodní partneři Kovosvitu MAS na montáži poprvé spatřit nový soustruh KL 435. Jde o další stroj z řady KL (Kovosvit Lathe) v níž navazuje na KL 285, který Kovosvit poprvé představil v minulém roce na MSV v Brně. Letos bude mít v Brně výstavní premiéru soustruh KL 435. Výrobní řada KL je evolucí řady produkčních soustruhů SP. Samotný KL 435 tak navazuje na soustruh SP 430. Konstruktéři se při inovaci zaměřili zejména na ergonomii a celkovou přívětivost ovládání stroje.

Brousicí centrum pro hospodárnou výrobu

Brousicí centrum UW II F od firmy Saacke v mnoha detailech předčí očekávání svých zákazníků. Z hlediska výkonnosti, velikosti a hmotnosti se řadí mezi již zavedené typy brusek UW I F a UW I D a vytváří tak ideální podmínky pro maximální přidanou hodnotu.

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