Vysokorychlostní obráběcí centrum Sodick HS430L
Dva druhy litiny
Obráběcí
centra Sodick mají hlavní rám z litiny na bázi FC300, pro portálovou
část využívají tvárnou litinu FCD-500. Tento materiál zaručuje v
normálních pracovních podmínkách vynikající tlumení nárazů a vibrací,
jakož i minimální deformace způsobené teplotními vlivy. Díky tomu ve
většině případů předčí stroje konkurence. Stroje Sodick jsou těžší a
stabilní, jsou spolehlivé a zaručují požadovanou přesnost dílů a
kvalitní povrch u nástrojů vyráběných z kalené oceli.
Pracovní prostor stroje
Koncepce hybridních strojů
Obráběcí
centra využívají portálovou konstrukci, která zmenšuje vzdálenost mezi
středem vřetena a vodicími lištami osy , minimalizuje možnost teplotní
distorze a současně vytváří extrémní tuhost. Portálová konstrukce
zároveň eliminuje převis osy obvykle spojené s konstrukcí C portálem.
Konstrukční uspořádání vřetena
Lineární vodítka s kuličkovými ložisky
Sodick pro systém vedení používá technologii lineárních vodítek s kuličkovými ložisky. Kuličková ložiska zde umožňují:
- přímý kontakt přes šířku povrchu vodítka zaručující větší stabilitu;
- podporu ve dvou směrech;
- vysoké tlumení a tuhost díky dotyku na větší ploše povrchu;
- rychlost až 5 metrů za sekundu;
- zvýšenou přesnost;
- vyšší hmovyšší hmotnost obrobku
Skleněná pravítka
Skleněná
pravítka s přesností 30 nanometrů jsou namontována na všechny pohyblivé
osy, což zaručuje vysokou přesnost obrábění a možnost přesného
opakování úkonů. Vzhledem k tomu, že pravítka jsou namontována přímo na
osu, je vždy měřena skutečná poloha stroje, a ne natočená poloha
kuličkového šroubu, jako je tomu v případě rotačních snímačů.
Některé
konkurenční firmy sice také využívají skleněná pravítka, ale ve spojení
s pohonem kuličkovým šroubem. To není vhodné řešení, jelikož kuličkový
šroub se opotřebovává, což vytváří mezeru mezi maticí a šroubem. Kvůli
této mezeře pak spolu skleněné pravítko a pohon „bojují“ při určení
aktuální pozice, což vede k vibracím a nepřesnosti obráběných dílů.
Pohon os lineárními motory
Lineární
motory se nikdy neopotřebují tak jako sada kuličkových šroubů, které
mohou přijít na spoustu peněz. Lineární motor je tvořen magnety a
měděnými cívkami podobně jako rotační servomotory, ale na rozdíl od
kuličkového šroubu a matice zde chybí mechanické spojení s poháněnou
částí. Přímý pohon eliminuje potřebu převodu mezi motorem a osou, což
vede k dosažení kratší odezvy a vyšší přesnosti programovaných pohybů a
tudíž k rychlejšímu a spolehlivějšímu obrábění. Vzhledem k chybějícímu
mechanickému kontaktu mezi stolem a lineárním motorem je pohyb os tichý a
bez vibrací. Lineární motory nevyžadují údržbu a jejich teoretická
životnost je nekonečná. Firma Sodick vyrábí své vlastní lineární motory,
což zaručuje jejich spolehlivost a dostupnost.
Použití
technologie lineárních motorů u HSM strojů je přirozené. Na strojích HSM
se obrábí s malou hloubkou řezu, vysokou rychlostí vřetena a velkou
rychlostí posuvu. Mrtvý chod kuličkového šroubu zde limituje, jak
velkého „chodu napřed“ může být použito k řízení polohování osy. Protože
„chod napřed“ je mírou citlivosti řídicího systému, může být zároveň
limitujícím faktorem pro konstrukci nástrojů pro stroj. Pohony
lineárními motory mohou být řízeny s mnohokrát větším dopředním chodem,
než je tomu u rotačních motorů. To při vyšších hodnotách posuvu dovoluje
přesnější polohování, tvarování a interpolaci. Nesporným důkazem o
kvalitě strojů Sodick je desetiletá záruka přesnosti polohování
poskytovaná výrobcem na všechny stroje s lineárními pohony.
Lineární motor
Regulátor pohybu
Regulátor
pohybu K-SMC vyvinula firma Sodick speciálně pro řízení svých
lineárních pohonů. Systém K-SMC řídí všechny pohyby os a oproti systému
pro řízení pohybu stroje s kuličkovými šrouby je principiálně
jednodušší. Regulátor pohybu pro systém s kuličkovým šroubem totiž musí
při výpočtu polohovacích pohybů uvažovat hodnoty pro kompenzaci
kuličkového šroubu (pitch error), což ovlivňuje rychlost výpočtu.
Protože K-SMC nemusí kompenzovat pitch error kuličkového šroubu,
výsledkem je okamžitá odezva serva.
Vysokofrekvenční vřeteno
Konstrukce
vysokofrekvenčního vřetena využívá úhlového kontaktu ložisek
integrovaného HF motoru a umožňuje až 40 000 otáček za minutu.
Integrovaný vysokofrekvenční motor umožňuje maximální odezvu na příkazy
programu v plném rozsahu otáček. Ložiska vřetena jsou hermeticky
uzavřena a mazána ureázou, což zcela eliminuje jejich znečištění olejem,
jak tomu bývá u vřeten s jiným typem mazání.
K chlazení vřetena
je využíván systém s plynovým bypassem, stejně jako k chlazení
lineárních motorů. Tím je zabezpečena maximální teplotní stabilita,
která po krátkém desetiminutovém zahřívacím cyklu stabilizuje vřeteno na
opakovatelnou přesnost 1 μm.
Řízení vysokorychlostního obrábění
Rozšířená
technologie přesnosti Sodick (SEPT) umožňuje dosáhnout impozantních 500
bloků za sekundu. SEPT je software, který řídí hardware. Toto vede k
nástrojům, které mohou zvládnout komplexnější, trojrozměrné tvary lépe
než při použití na jiných strojích stejné kategorie.
Řízení na bázi Windows
Díky
citlivosti dosažené pomocí lineárních motorů firmy Sodick a SMC byla
firma Sodick nucena vytvořit řízení, které by bylo schopné zpracovat
enormní množství dat extrémně rychle a bez zaváhání. Kombinace
lineárních motorů, regulátoru pohybu a systému řízení vede k nadprůměrně
vysoké přesnosti, kvalitě povrchu a krátkým časům obrábění.
Pro
operátora může být stresující seznamovat se s novým neznámým systémem
ovládání, avšak ovládání LN2X firmy Sodick na bázi Windows vytváří
okamžitě důvěrný vztah mezi strojem a operátorem. Operátor může
postřehnout spoustu podobností mezi svým běžným domácím počítačem a
počítačem využívaným v těchto strojích. Toto jej uvádí do pohody,
redukuje potíže s učením se nového a vyúsťuje ve vyšší produktivitu.
Ovládání LN2X může být také propojeno přes standardní ethernetové
rozhraní s firemní sítí. Součástí standardního vybavení je 30GB harddisk
a 30 MB programovací paměti.
Detailní tréninkový program pro HSM
Vysokorychlostní
obrábění (HSM) je hodně odlišné od konvenčního obrábění. Firma Sodick
proto poskytuje propracovaný systém školení pro HSM a konvenční
obrábění. Toto školení eliminuje tápání ohledně HSM, a umožňuje tak
zákazníkům být úspěšný již od samotného počátku.
Ing. Viktor Künstler
Umístění na MSV: pavilon P, stánek 13
Zenit