Přichází pátá generace lineární EDM technologie

17. května 2010

Použití systému pohonu lineárními motory umožňuje u hloubicích elektroerozivních strojů a drátových řezaček Sodick provádět obtížné operace obrábění, kterých není možné s konvenčními typy strojů s kuličkovými šrouby dosáhnout. Elektroerozivní stroje s lineárními motory eliminují nutnost užívání kuličkových šroubů a umožňují nekontaktní jiskrové obrábění. Použití lineárních motorů odstraňuje nepřesnosti obrábění způsobené opotřebením kuličkových šroubů během životnosti stroje. Nesporným důkazem o kvalitě těchto strojů je desetiletá záruka přesnosti polohování poskytovaná výrobcem na všechny stroje s lineárními pohony.

Nová EDM drátová řezačka AG600L

Vysoká tuhost a teplotní stabilita

Pátá generace EDM strojů Sodick se vyznačuje vylepšenou základní konstrukcí s optimalizovaným žebrovým uspořádáním, která byla vyvinuta s pomocí nejnovějších CAD a CAE technologií včetně numerických simulací. Tuhost strojů tak byla zvýšena přibližně o 70 %. Minimalizace deformací umožňuje využít optimální výkon vysokorychlostních lineárních motorů s velkou akcelerací.

Teplota rámu stroje je harmonizována s okolní teplotou místnosti, čehož je dosaženo pomocí cirkulace dielektrické kapaliny tepelně namáhanými částmi stroje v kombinaci s řízeným oběhem atmosférického vzduchu. V závislosti nejen na okolní teplotě je efektivně regulována vnější a vnitřní teplota odlitku, optimalizované zakrytování zabezpečuje efektivní řízení teploty. Izolační materiál pokrývající celý rám stroje jej izoluje proti tepelným vlivům okolního prostředí. Počítačem řízený Aero Harmonic System účinně nastavuje systémy vnitřního a vnějšího chlazení, a tím minimalizuje vliv kolísání teploty okolního prostředí v různých výrobních podmínkách.

Keramické komponenty

Konstrukce EDM drátových řezaček AG400L a AG600L využívá keramické komponenty vlastní výroby pro pracovní stůl a ostatní kritické díly pro zajištění vysoké přesnosti obrábění, zlepšené elektrické izolace a odolnosti proti otěru a velké tuhosti. Keramické komponenty jsou ideální pro dosažení vysoké přesnosti obrábění vzhledem k jejich nízkému koeficientu tepelné roztažnosti (méně než jedna třetina hodnoty pro litinu), vysoké tuhosti a odolnosti proti stárnutí. Rovněž u elektroerozivních EDM hloubiček AG40L, AG60L a AG80L jsou použity keramické komponenty pro pracovní stůl, pinolu a další díly.

Pohon lineárním motorem

Nejvýznamnějšími rysy lineárních motorů vyvinutých a vyráběných firmou Sodick jsou vysokorychlostní pohyb os a rychlá odezva při polohování. Zatímco konvenční pohony používají pro převod rotačního pohybu motoru na lineární pohyb osy kuličkové šrouby, u kterých následkem zpoždění při velkých rychlostech nebo chyby při změně směru pohybu dochází ke zhoršení odezvy servopohonů, lineární motory poskytují přímý pohyb pro každou osu bez potřeby převodu točivého pohybu. Výsledkem je velká dynamická citlivost, stabilita, výkon a dlouhá životnost pohonu os, přičemž lineární motory po celou dobu životnosti nevyžadují žádnou údržbu.

Pro dosažení maximálního výkonu lineárního motoru je použita řídicí jednotka pohybu motoru K-SMC vyvinutá firmou Sodick. Odezva z jiskřiště je přivedena přímo do obvodu K-SMC, který může okamžitě měnit podmínky jiskření.

Kvalita povrchu

Super Pika-W je název dokončovacího modulu pro drátové řezačky. Technologie Super Pika byla vyvinuta za účelem minimalizace spotřeby energie pro obrábění. Kromě toho umožňuje dosáhnout vysokou kvalitu výsledného povrchu s drsností Ra pod 0,1 µm, což minimalizuje a v některých případech dokonce i odstraňuje potřebu následného leštění a dalších dokončovacích operací.

Řídicí systém

Firma Sodick používá svůj vlastní řídicí systém umožňující simultánní řízení až osmi os, což žádný jiný výrobce EDM technologií nenabízí. Multiosé EDM obrábění se používá hlavně v leteckém a zdravotnickém průmyslu, ale i v dalších oblastech. Možnost jednorázového upnutí obrobku pro komplexní řešení složitých operací výrazně zvyšuje produktivitu a přesnost výroby.

Automatický programovací systém Intelligent Q³vic EDW je součástí vybavení drátových řezaček řady Premium. Systém rozpozná oblast obrobku, která může být EDM strojem obrobena a jednoduše vyexportuje celou konturu určenou k obrábění. Díky této funkci, která dokáže jedním příkazem exportovat i složité tvary, je výrazně urychlena práce obsluhy.

Pro hloubicí elektroerozivní stroje je určen software Inteligent Q³vic EDM. Řídicí jednotce umožňuje přímo importovat data trojrozměrných 3D modelů, což velmi zvyšuje efektivitu práce. Problémové ruční vkládání dat pro polohování bylo nahrazeno jednoduchou operací spočívající v pouhém kliknutí myší na požadovaný trojrozměrný model zobrazený na obrazovce řídicího systému. Jednotlivé operace je možné zadávat a spouštět přesně a jednoduše a tím předcházet chybám způsobeným lidským faktorem.

Pro standardní obráběcí operace je k dispozici přehledný LN Asistent, který ukládá data pro více než 10 000 obráběcích podmínek. Optimální obráběcí podmínka je automaticky vybrána poté, co obsluha jednoduchým způsobem zadá data pro obrábění, jako jsou materiál a rozměrové zmenšení elektrody.

EDM drátové řezačky AG400L a AG600L

Aktivní řízení obráběcího procesu zajišťuje obvod Thinking Circuit 2, který automaticky rozeznává tloušťku obrobku a vypočítává pro všechny tloušťky optimální nastavení obráběcího procesu počínaje hrubováním až po dokončovací operace, přičemž zabraňuje přetržení drátu. Stroje řady Premium jsou vybaveny nejnovějším generátorem LP2WH, který se vyznačuje významnou rychlostí řezání oproti předešlým generacím generátorů. Tento zdokonalený generátor přináší výjimečné výsledky při použití jak mosazného, tak povlakovaného drátu.

Volitelné doplňky

Pro řadu Premium je k dispozici nový antikorozní systém ANCS, který slouží k ochraně proti korozi či změně barvy obrobku během obrábění nebo v době, kdy je obrobek ponechán v dielektriku. Je účinný pro ocel i tvrdokov.

Pro mimořádnou a extrémní geometrii je pro řadu Premium k dispozici funkce DSM (Dynamic Shape Master), umožňující přesné a efektivní obrábění na drátové řezačce. DSM přináší následující výhody:

• vysokou řeznou stabilitu při obrábění extrémně stupňovitých částí, kapes a průchozích děr;
• 2 nezávislá čerpadla pro výplachy;
• zvětšenou přesnost a kvalitu povrchu;
• zvýšenou řeznou rychlost.

Elektroerozivní EDM hloubičky AG40L, AG60L a AG80L

Nová jednotka generátoru LP2 je vybavena vybíjecím obvodem SGF2, jenž minimalizuje opotřebení grafitové elektrody, maximalizuje obráběcí rychlost a umožňuje dosáhnout vysokého výkonu, při kterém lze obrábět s „nulovým" opotřebením. Díky obvodu SGF2 lze pro hrubování i dokončování použít pouze jedinou grafitovou elektrodu, což přináší úsporu výrobního času. Tato inovace je možná právě díky použití lineárního motoru.

Generátory nových hloubiček Sodick jsou nyní standardně vybaveny jednotkou TMP3, která umožňuje dosáhnout dramatického zvýšení řezné rychlosti při obrábění materiálů z karbidu.

Možnosti strojů Sodick

Výrobní sortiment firmy Sodick je velmi široký a sahá od základních ekonomických modelů drátových řezaček, hloubiček a elektroerozivních vyvrtávaček přes vyšší střední třídu určenou pro nástrojárny, kterou představuje řada Premium, a vysoce přesné drátové řezačky řady AP s možností variantního výběru obrábění ve vodě nebo v oleji až po exkluzivní model EXC 100L, který je charakterizován jako nejpřesnější elektroerozivní stroj na světě, jenž pracuje s drátem o průměru až 20 mikrometrů. Vysokým nárokům vyhovuje i přesná vyvrtávačka K1BL s možností vrtání přesných otvorů o minimálním průměru až 0,08 mm.

Vedle elektroerozivních strojů patří do sortimentu firmy Sodick i velmi přesná obráběcí centra s pohonem lineárními motory. Speciální výrobní řady jsou přímo určeny k použití v mikro- a nanotechnologiích pro vysoce přesné obrábění miniaturních dílů. Na opačném konci výrobní řady pak stojí největší elektroerozivní hloubička s lineárními pohony na světě typu AQ 15 s úctyhodnými osovými pojezdy 900 x 1 500 x 600 mm a hmotností obrobku až 10 000 kg či drátová řezačka AQ 900L Premium s pojezdy 900 x 600 x 400 mm a nosností 2 000 kg.

Hloubička AP1L

V reakci na potřebu vyšší úrovně přesnosti obrábění byla do České republiky dodána hloubička AP1L od firmy Sodick, určená pro vysoce přesnou práci v oblasti mikroobrábění. Technologie firmy Sodick zde zajišťuje extrémně přesné vysokorychlostní obrábění tvrdých a obtížně zpracovatelných materiálů při výrobě na mini- a mikroforem. Česká republika se tím zařadila k několika málo evropským zemím, kde je k dispozici tato nejpřesnější technologie s lineárním pohonem na světě.

Ing. Viktor Künstler

Zenit