A komplett megmunkálás újraértékelése

A bevált alapkoncepció átgondolása még igényesebb megmunkálási feladatok elvégzését tette lehetővé

A Stama által újonnan kifejlesztett MT 733 moduláris koncepció ajövő automatizált, rugalmas és rendkívül termelékeny maró-esztergaközpontjainak iskolapéldája lett a nagy fúrás- és marásigényű komplett megmunkálás területén. A gépszerkezet fontos területeink teljes átgombolása új innovatív koncepciót eredményezett.

A schlierbachi szék helyű Stama immár 20 éve számít a komplex marási és esztergálási folyamatok szakértőjének és egyre termelékenyebb megmunkálógépekkel jelenik meg a piacon; elsősorban beágyazott, alkalmazásra szabott és kulcsrakész berendezésekkel.

A már többször korszerűsített és kibővített 7-es építési sorozat jelenlegi M-, MT vagy MT-2C modelljeinek (marás, maró-esztergálás, maró-esztergálás két mozgó oszloppal) sikertörténetét 460 eladott gép, mintegy 150 elégedett ügyfél és több mint 3 000 különböző munkadarab – a prototípustól a tömeggyártásig – fémjelzi. Az ügyfelek ezen megoldásokat a megnövekedett termelékenység, stabilitás, pontosság, minőség, rugalmasság és rendelkezésre állás tekintetében értékelik nagyra.

Növekszik az igény a nagy fúrás- és marásigényű forgácsolásra

A gépsorozat következő nagy ugrása a szeptemberi AMB kiállításon válik elérhetővé a nagyközönség számára. Az új fejlesztések a rendkívüli rugalmasság és a kiemelkedő termelékenység közötti látszólagos ellentmondások feloldását célozzák.

„Mintegy két évvel ezelőtt végeztünk egy átfogó trend- és a technológia kutatást a fő piacainkon annak érdekében, hogy meghatározzuk, milyen fejlesztések futnak a komplett megmunkálás terén – magyarázta dr.-ing. Guido Spachtholz, a Stama vezérigazgatója. – Arra a következtetésre jutottunk, hogy ügyfeleink rugalmasabb és rugalmasabban automatizálható megoldásokat igényelnek a komplex munkadarabok legyártáshoz. Az iparban a trend az egyre erősebb, nehezen megmunkálható anyagok felé mutat az alkatrészek teljesítménysűrűségének növelése céljából. Kiváló példa erre a fenntartható mobilitási koncepciók térhódítása. Ehhez olyan alkatrészek szolgálnak alapul, amelyek a megnövelt megmunkálási pontosságnak köszönhetően hozzá tudnak járulni az alacsonyabb zajkibocsátáshoz és károsanyag-emisszióhoz. A 7-es sorozat modernizációjához azt a végkövetkeztetést vontuk le, hogy a rendelkezésre állás, valamint az 5-tengelyes szimultán megmunkálás mechanikus, dinamikus és termikus stabilitása és pontossága szempontjából kell megtennünk a következő lépést. Elemeztük a célpiacok jellemző munkadarabjainak szempontjából az MT megmunkálóközpontok egyes technológiáinak súlyát is és arra jutottunk, hogy a marás és esztergálás jelenlegi 70:30-as aránya a jövőben 50:50-re módosul majd. Ennek is meg kívánunk felelni. Általánosságban pedig fontos volt számunkra, hogy ne adjuk fel a komplex marás és maróesztergálás terén szerzett kompetenciánkat és know-howunkat, hanem továbbvigyük az ismert és elismert Stama DNS-t. Ezért ’A komplett megmunkálás újraértékelése’ szlogenre esett a választásunk.”

Portál helyettesíti a mozgó oszlopot

A legfontosabb módosítást vesszük a legelejére: A Stama merev portálfelépítésre váltotta le a mozgóoszlopokat. Az ágyból és a portál(ok)ból álló gépváz precíziósan öntött polimerbetonból készült, amely a magas hőelnyelő képessége (ezért alacsony termikus deformációja) és kiváló rezgéscsillapító tulajdonságai révén lett a szerszámgépgyártás egyik alapanyaga. A ráncfelvarrás egy egész gépsorozatot eredményezett és létrejött az MT 733 négy alapkoncepciója: a 733 one, a 733 one plus, a 733 two és a 733 two plus:

• MT 733 one: 5-tengelyes belépő verzió (X / Y / Z / A) egyetlen portállal, egy munkakamrával, egy maró- és egy esztergaorsóval, a hatodik oldal megmunkálási képessége nélkül. A géppel rúdalkatrészek, megközelítőleg 1 l/d viszonyszámmal rendelkező alkatrészek, például fűrészelt előgyártmányok, öntvények, vagy félkész termékek munkálhatók meg.
• MT 733 one plus: rugalmas gép hasonlóan egyetlen portállal, maróorsóval és munkakamrával, de a komplett hatoldalú megmunkáláshoz egy ellenorsóval kiegészítve. Opcionálisan tiszta pozícionáló tengelyekkel az ellenorsón, vagy két teljes értékű esztergaorsóval a marás és esztergálás tökéletes folyamat integrációjához a fő- és ellenorsóhoz, beleértve a nagy pontosságú alkatrész továbbítást.
• MT 733 two: két-két portál, maróorsó, esztergaorsó és munkakamra a megnövelt termelékenységhez. Párhuzamos teljes körű munkavégzés a fő- és ellenorsókon.
• MT 733 two plus: a két munkakamrának köszönhetően maximális termelékenység és rugalmasság, valamint integrált munkadarab mozgatás egy központi fekvésű rakodózsilipen keresztül (a be- és kitöltés hátul történik és teljesen független a forgácsolási folyamattól).

„Az új fejlesztés során négy prioritást határoztunk meg: a megnövelt statikus és dinamikus merevséggel elért nagyobb stabilitást, a kisebb mozgó tömegeknek köszönhető nagyobb dinamikát, a termikus stabilitással megemelhető precizitást és a gép nagyobb rendelkezésre állását a megbízhatóság növelése által – mondta dr.-ing. Frank Müller, a Stama fejlesztési vezetője. – A nagy termelékenységű folyamatok során megismert követelmények is állandóan szem előtt voltak: 5-tengelyes komplett megmunkálás, ezenkívül szimultán hatoldali marás és esztergálás, rúdalaktrészek és megközelítőleg 1 l/d viszonyszámmal rendelkező alkatrészek forgácsolása, automatizált és rugalmas munkadarab mozgatás, valamint nagypontosságú alkatrész átadás az egyik munkakamrából a másikba.”

Ennek érdekében az alkatrészek 90 százaléka újonnan fejlesztett és a Chiron-csoporton belül szabványosított, ami várhatóan csökkenti majd a fő alkatrészekre – az orsókra, az automatizálási elemekre, a vezérlőkre és a szerszámtárakra – vonatkozó árszintet és szállítási határidőket. Dr. Müller szerint a Stama egyik legfontosabb erénye is megmaradt: „Az 1 méteres rúdalkatrészek a B-tengely és a függőleges irányú maróorsó általi billentése egyedülálló előnyöket jelentett a piaci környezetben. A rendelkezésre álló munkaterületen szignifikánsan magasabb marási teljesítmény lett elérhető, mint egy billenőfejjel. A megmunkálás sokkal stabilabbá vált a rögzített függőleges irányba, a megközelítőleg 1 l/d viszonyszámmal rendelkező előgyártmányokat pedig felülről függőlegesen is fel lehet fogatni.”

Innovációs áttekintés

Ahhoz azonban, hogy egy már bevált alapkoncepcióra épült gép még igényesebb megmunkálási feladatokra váljon alkalmassá, rengeteg, a résztelekbe menő változtatást kellett végrehajtani. Lássuk ezeket pontról pontra az új MT-733-es gépkonstrukcióban:

• Portálkoncepció: Nagyobb alapstabilitást kölcsönöz a gépnek. Valamennyi modell kevés számú alapmodulból építhető meg, vagy alakítható át szimmetrikus és kompakt módon. A folytonos X-tengely garantálja a munkadarab pontos, koncentrikus átadását az OP 10-ből az OP 20-ba. Mindez a 733-as sorozat esetében pozíció- és szögorientáltan, forgatás közben is végbemehet! A zárt teljesítménykör és a rövid emelőkarok garantálják a merevséget, ami így csak a Z-irányú túlnyúlási hosszon múlik. Ennek megfelelően a lineáris hőtágulás megbízhatóan kompenzálható. A megmunkálási folyamatok mindkét munkakamrában optimális módon választódnak szét. Amint már említettük, a polimerbeton magas hőelnyelő képesség mellett is kiváló rezgéscsillapító tulajdonságokkal rendelkezik.
• Merevség: Tanulmányok bizonyítják, hogy a gép merevsége a portálkoncepciónak és a polimerbeton öntvénynek köszönhetően növekedni tudott, a korábbi konstrukcióval összehasonlítva statikusan mintegy 86, dinamikusan pedig 70 százalékot.
• Termikus stabilitás: A polimerbeton gépágy öntése során hűtőtekercsek kerülnek behelyezésre, amelyek aktív hűtésre szolgálnak. A fókuszpontok a lineáris vezetékekre, a forgácskihordó spirálra, a portáloszlopokra és a hűtőközeg bemeneti helyére kerültek.
• Maróorsók: A Chiron-csoporton belül kifejlesztett új generációs, még erősebb maróorsók 28 000 min-1 fordulatszámmal és akár 200 Nm nyomatékkal. A patronos szerszámbefogóval szerelt, termikusan semleges orsók tökéletesen hűtőköpenybe zártak. Szintén új elem a mechanikus befogás, amely az eddigi „vezérlésorientált esztergálással” szemben lényegesen nagyobb stabilitást és erőteljesebb anyagleválasztási folyamatot biztosít mereven rögzített szerszámokkal.
• Alaptartó: A Stama a pontosabb HSK-T (HSK-A kompatibilis) szerszámtartóra váltott. A precíz szerszámvezetéshez PSC-63, vagy a Capto C6 befogók állnak rendelkezésre.
• B-tengely: A Stama egy különleges innovációt hajtott végre a B-tengelyen az esztergáláshoz. A korábban alkalmazott csigahajtás helyett a Wittenstein kompakt és nagyteljesítményű Galaxy direkthajtásokat építettek be. A Stama számára ez a korlátok nélküli, dinamikus szimultán 5-tengelyes megmunkálás felé tett lépésnek tekinthető. Az alapelv nagy merevséget képes biztosítani és a vonalvezetés helyett a sokszöggeometriából fakadó felületvezetésnek köszönhetően a teljes élettartam alatt garantált a holtjáték-, utánállítás-, és kopásmentesség.
• Y-tengely: az Y-tengely opcionálisan rendelhető lineáris közvetlen hajtással. Ennek eredményeképpen tovább növekedett a funkcionalitás a kerekítés és különösen a nem kerekre esztergálás esetében.
• Automatizálási koncepciók: A belépő szintű megoldásoktól (pneumatikus tengely) az integrált, teljes automatizálásig rúdalkatrészekhez és megközelítőleg 1 l/d viszonyszámmal rendelkező alkatrészekhez mindkét irányban – balról jobbra és elölről hátra. Az MT 733 two esetében például: anyagáramlás balról jobbra – az előgyártmány betöltése a rúdalapanyag-tárolóból, vagy rakodó berendezésből, az elkészült alkatrészek kitöltése egy- vagy kéttengelyes kirakodó portálon keresztül. Az MT 733 two plus esetében: kombinált gép. A rúdalapanyag tárolón keresztüli betöltése. A megközelítőleg 1 l/d viszonyszámmal rendelkező alkatrészek előgyártmányai az Y- irányú rakodógépen keresztül kerülnek ki- és betöltésre. Mindezt a mindkét munkakamrához újonnan tervezett zsilipek teszik lehetővé.
• Szerszámtár: Stama-specifikus láncos szerszámtár, amelyet teljesen újraterveztek 36, vagy 64 szerszám számára. Újnak számít a forgácsok, illetve a hűtő- és kenőanyag ellen védő teljes betokozás, valamint a szenzorosan ellenőrzött láncfeszítés, amely automatikusan vagy manuálisan is állítható (figyelmeztetés a CNC-vezérlőben). A meghajtás a pozícionálási hibák megszüntetése érdekében a frontoldalon helyezkedik el.
• Minden szenzoradat I/O-Link-en keresztül kérhető le. Az érzékelők Profinet buszrendszeren keresztül csatlakoznak, ami jelentősen lerövidíti az üzembe helyezési időt.
• A vezérlőszekrény szabadon áll és egy kábelhídon keresztül csatlakozik, így optimálisan elrendezhető.
• A Stama egy modern érintőképernyő mellett tette le a voksát. A vezérlők és a hajtástechnika a Siemenstől, opcionálisan a Fanuctól származnak. A kontextus-érzékeny információkat megjelenítő vezérlőpanel az egész X-tengely mentén mozgatható és igény szerint vízszintes billentyűzetet is tartalmaz.
• A digitalizálásról és az Ipar 4.0 koncepcióról sem feledkeztek meg a fejlesztők. A Stama számos alkalmazásalapú szoftvereszközt kínál a gép teljes életciklusa alatt „Smarline” gyűjtőnév alatt. Ott van mindjárt a CONDITIONLine eszköz, amely hozzáférést biztosít a vezérlési adatokhoz, leolvashatóvá teszi a tengelyterheléseket és az integrált mérőrendszereket, ami alapján körkörösségi tesztek hajthatók végre a holtjáték megállapításához (Condition Monitoring). Az ügyfelek számára magas színvonalú műszaki rendelkezésre állás, vagy a távoli asszisztencia keretein belül prediktív karbantartás és adatelemzés is elérhető.

A legkorszerűbb kulcsrakész megoldások a jelen és a jövő elvárasaihoz

A Stama a legapróbb részletekig elmerült a 8-tól 102 mm-ig tartó átmérőjű rúdalkatrészek és 250 mm-es átmérőig tartó, megközelítőleg 1 l/d viszonyszámmal rendelkező alkatrészek teljes körű hatoldali megmunkálásának optimalizálásában. Két tipikus alkatrész – egy klasszikus szerszámtartó és egy esztergakés – NC programjainak szimulációja kétszámjegyű százalékos csökkenést mutatott a ciklusidőben (10-15 százalék a jelenlegi géphez képest). Ennek okai az esztergálási és marási folyamat nagyobb anyagleválasztási sebességében, valamint a nem produktív időtartamok, például a munkadarab átadás, illetve be- és kirakodás lerövidítésében rejlenek.

„A továbbfejlesztett komplett megmunkálással az új építési sorozat jelentősen kiszélesítette a teljesítményhatárokat – jelentette ki dr.-ing. Guido Spachtholz vezérigazgató. – A már meglévő piacainkon kívül a lefejtő megmunkálás terén is megjelentünk és a jelentősen megnövekedett esztergálási kompetenciánknak köszönhetően az esztergaközpontok között is felvettük a versenyt mind az ár, mind a teljesítmény terén. Mindent egybevéve az új sorozatban számos Stama- és némi Chiron-fortély található, amiket meglévő és új ügyfeleink értékelni fognak, mivel teljes körű üzleti know-howt kapnak a csomagban a későbbi folyamatoptimalizációkhoz. Teljesen meg vagyunk győződve az új sorozat piaci sikeréről. Mivel minden téren és minden szempontból javulni tudtunk, az új fejlesztésünk nagy dobásnak számít a forgácsolástechnikában.”

A gép A 2018-as AMB kiállításon került kereskedelmi forgalomba. Az új MT-733 sorozattal a Stama reális célként tűzte ki maga elé, hogy 2021-ig megduplázza forgalmát az érintett gépkategóriában.

Helmut Damm
www.stama.de

Rolatast
www.rolatast.hu