06. června 2018 00:49

Vertikální obráběcí centrum MCU450 z produkce Kovosvitu MAS: expert na mikroobrábění

Společnost Kovosvit MAS, a. s., uvedla na MSV v Brně nové pětiosé vertikální centrum MCU450. Symbolicky na stánku společnosti Siemens, která pro prototyp stroje dodala řídicí systém, pohony, motory, a zároveň rozváděč osazený ze 100 % komponenty Siemens. Již na veletrhu bylo oznámeno, že prvním zákazníkem obráběcího centra MCU450 bude Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Vznikla intenzivní spolupráce mezi Kovosvitem MAS, Siemensem a vysokou školou, která již přináší první výsledky: aktuálně společnými silami zmíněné subjekty úspěšně řeší mikroobrábění. Předmětem jejich zájmu je těleso náramkových hodinek.

„Naše spolupráce je založena na aplikovaném výzkumu. Vertikální obráběcí centrum MCU450 jsme dostali v listopadu a po jeho oživení jsme pracovali již na dvou projektech. Jednak jsme porovnávali složité dílce určené pro letecký průmysl vzniklé 3D tiskem z kovu a pětiosým obráběním. Tento projekt zatím stále vyhodnocujeme. Druhou akcí je mikroobrábění, kdy na stroji podle plánu vyrábíme těleso náramkových hodinek, přičemž dosahujeme přesnosti až tisíciny milimetru,“ přibližuje Jiří Česánek, akademický pracovník katedry technologie obrábění.

Inzerce

K tomuto účelu bylo potřeba zvolit vhodné mikronástroje včetně jejich vysoce přesných upínačů ve vřetenu stroje, které zaručí požadovanou přesnost a opakovatelnost celého procesu obrábění ukázkového obrobku v plně automatickém cyklu stroje.

Do spolupráce se tak zapojil další partner, s nímž Kovosvit MAS dlouhodobě spolupracuje, společnost ISCAR – přední světový výrobce monolitních nástrojů a nástrojů s výměnnými břitovými destičkami pro třískové obrábění kovů. ISCAR ČR po dohodě s Kovosvitem a ve spolupráci s ZČU dodal kompletní sestavu potřebných tvrdokovových mikronástrojů. Pro ilustraci šlo o spirálové vrtáky v průměru od 0,75 mm a monolitní frézy od průměru 0,6 mm takových délek a vyložení, aby bylo možno obrobit všechny miniaturní detaily tělesa hodinek ve velmi vysoké požadované přesnosti a kvalitě opracovaných ploch. „Museli jsme vyřešit situaci, kdy tyto malé nástroje potřebují odpovídající řeznou rychlost, a tedy i vysoké otáčky vřetene. K dispozici jsme měli na vřetenu stroje MCU450 18 000 otáček za minutu. Proto jsme do nástrojové sestavy v řetězovém zásobníku automatické výměny nástrojů použili naši v loňském roce představenou novinku – tři typy zrychlovacích přesných vysokootáčkových vřeten Spin Jet upnutých do vřetena stroje a poháněných turbinkou. Samotná turbinka je poháněna vysokotlakou technologickou a chladicí kapalinou přiváděnou vřetenem stroje. Takto jsme na nejmenších nástrojích dosáhli otáček vyšších než 40 000 1/min. Optimální řezné podmínky nástrojů se pak odrazily pochopitelně i v přesnosti a vysoké kvalitě obrobených ploch, což by ve standardním pracovním režimu stroje nebylo možné,“ popisuje řešení Jaroslav Píhrt, který má ve společnosti ISCAR na starosti konstrukci a vývoj speciálních nástrojů pro Českou republiku.

Západočeská univerzita dokazuje na konkrétním příkladu hodinového tělesa, že lze na vertikálním obráběcím centru MCU450 provádět mikroobrábění s příslušnou jakostí a přesností v řádu setin až tisícin milimetru. Jako materiál byla zvolena mosaz, ale Jiří Česánek už plánuje, že zkusí obrábění také na jiných materiálech.

„Mosaz je dobře obrobitelná, ale u jiných materiálů se můžou objevit problémy a potom je na nás, abychom je vyřešili. Už jsme domluveni s technickým ředitelem Kovosvitu panem Heinrichem, že bychom na mikroobrábění zadali diplomovou práci. Moje představa je porovnání mosazi, oceli a titanu. Pouzdra hodinek jsou totiž poměrně často titanová. Jsme technologové, řešení takovýchto problémů a obecně propojení s praxí je pro nás důležité a věříme, že z partnerství s námi těží i výrobní podniky,“ říká Jiří Česánek.

Kovosvit MAS se u každé novinky věnuje důkladnému testování, buď přímo v areálu podniku, u zákazníků nebo právě na akademické půdě. Na Západočeské univerzitě se stroj MCU450 dočkal důkladného testování a odladění, které probíhalo mezi všemi zúčastněnými subjekty. Celkově hodnotí akademický pracovník katedry technologie obráběcí centrum velmi pozitivně a podle jeho slov je již nyní, po několika měsících kompletně odladěné, naprosto funkční a je možné jej zařadit do výroby.

„MCU450 je typickým obráběcím centrem vhodným například pro nástrojárny. Pro firmy, kde se vyrábějí tvarově složitější dílce a kde je potřeba dosáhnout velmi přesného obrábění. Jeho výhodou je, že umožňuje u pětiosého obrábění současný plynulý provoz ve všech pěti osách oproti řadě jiných strojů, kde je možno obrábět současně například ve třech osách,“ popisuje Jiří Česánek.

Se Siemensem po boku

To, že se stroj MCU450, který doplňuje produkční řadu pětiosých frézovacích a multifunkčních strojů MCU700 a MCU1100 z produkce Kovosvitu MAS, dostal na půdu Západočeské univerzity v Plzni, je dílem společnosti Siemens, která s univerzitou intenzivně spolupracuje, a Kovosvit MAS jako partnera a tvůrce nového pětiosého vertikálního obráběcího centra doporučila. „Ve spolupráci s univerzitou chceme vytvořit technologické centrum a v rámci workshopů zákazníkům předvádět, co všechno lze na stroji udělat, což je i pro Kovosvit cenná reference. Kromě toho se počítá s diplomovými, doktorskými pracemi, se stážemi v podniku. K tomu má nyní univerzita k dispozici kvalitní stroj, na němž byla poprvé v České republice představena nová verze softwaru 4.8 SP1,“ přibližuje Eva Klocová ze společnosti Siemens.

Skelet stroje

Pohled na kinematiku stroje

Výpočtový model stroje

Výpočtový model strojeNový software představuje z pohledu frézování výrazný posun. Nabízí celou řadu opcí, díky nimž má obrobek kvalitní povrchy a jeho obrábění je rychlé. Ve spolupráci se Siemensem došlo ještě před loňským veletrhem v Brně k optimalizaci pohonů i technologie, takže stroj snese ta nejpřísnější kritéria.

S tím souhlasí i Jiří Česánek. „I když jde stavebně o standardní pětiosé obráběcí centrum, je to unikátní stroj z hlediska řízení a elektroniky. Dále rotační osy, které mají standardně mechanické pohony, má MCU450 řešen elektrickými rotačními pohony s přímým odměřováním,“ vyzdvihuje další přednosti obráběcího centra.

Západočeská univerzita spolupracovala s Kovosvitem MAS v devadesátých letech minulého století, poté byla spolupráce přerušena. Díky vertikálnímu obráběcímu centru MCU450 byla znovu obnovena. „Dříve probíhala spolupráce na bázi podpory, teď chceme rozvíjet partnerskou spolupráci na základě výzkumu a vývoje. Jsme technologická katedra, proto se budeme v rámci spolupráce soustřeďovat právě na technologie,“ doplňuje Jiří Česánek.

První výsledek se již dostavil, a to v podobě kvalitního odladění stroje MCU450. „Spolupráce s panem docentem Česánkem byla velmi příjemná a přínosná. Naší snahou je všechny novinky, než je zavedeme do sériové výroby, kvalitně a důkladně otestovat, a to se přesně díky naší spolupráci s Katedrou technologie obrábění stalo,“ říká Petr Heinrich, technický ředitel Kovosvitu MAS.

www.kovosvit.cz
© obrazový materiál: KOVOSVIT MAS, a. s.