Dvostruka obrada metala: inovacije u proizvodnji

Gleason se oslanja na Siemens CNC sustav SINUMERIK ONE za visoko precizne alatne strojeve u proizvodnji zupčanika. Novi stroj zupčanika 100HCD impresionira ne samo svojom brzinom i preciznošću, već i integracijom novog postupka skošenja.

Čitajte kao PDF

Precizan kao švicarski sat

Kada je proizvođač satova Karl Lüthy osnovao tvornicu strojeva Mikron u Bielu 1908. godine, tvrtka je odigrala ključnu ulogu u industrijalizaciji švicarske industrije satova sa svojim strojevima i alatima za rezanje zupčanika. Danas Gleason Switzerland AG pripada međunarodnoj korporaciji Gleason i funkcionira kao kompetentni centar za skakanje, preskakanje snage, integrirane procese skošenja i uklanjanja brušenja te brušenje visoko preciznih zupčanika. Sjedište u Studenu u blizini Berna najsuvremeniji je tehnološki centar za strojeve za skakanje, strujno skijanje, skošenje i brušenje zupčanika. Osim toga, integrirana su razna rješenja za sekundarnu obradu i automatizaciju.

Kupci uključuju tvrtke iz automobilske, robotičke i zrakoplovne industrije, proizvođače industrijskih zupčanika kao i male i velike ugovorne proizvođače. "Montaža strojeva odvija se u Studenu", objašnjava dr. Ing. Markus Krömer, direktor tehnologije i Software u Gleasonu: "Radimo s brojnim lokalnim tvrtkama, kao i s drugim Gleasonovim lokacijama koje proizvode pojedinačne komponente za nas. To čini Gleason Švicarsku izuzetno fleksibilnim u ispunjavanju zahtjeva kupaca."

Hobbing Gleason SINUMERIK ONE. Hobbing zahtijeva najveću preciznost. Gleason Švicarska koristi SINUMERIK ONE za sve tipove strojeva.

Inovativna kombinacija

Strojevi iz bernskog Seelanda popularni su: Gleason je 2019. isporučio tisućiti stroj poznate serije P90. Tijekom postupka skakanja, pomicanjem materijala stvaraju se neželjene neravnine koje se moraju ukloniti. Kroz postupak rezanja skošenja, ove oštre neravnine potpuno se uklanjaju. Dr. Krömer na primjeru električnih pogona objašnjava zašto je to važno: "Moderni pogoni postaju sve tiši, ističu se pojedinačne uznemirujuće frekvencije. Da bi se ispunili zahtjevi, koriste se posebni postupci tvrde završne obrade koji mogu biti narušeni slabo skošenim komponentama."

Uz "Radijalno skošenje", Gleason integrira univerzalni postupak rezanja izravno u stroj za skakanje ili pogonsko skijanje. Ova novost u industriji ne samo da štedi vrijeme i prostor, već i smanjuje radni napor i troškove koji nastaju prelaskom na druge strojeve. To je zanimljivo za proizvođače zupčanika svih vrsta, objašnjava dr. Krömer: "Cijeli proizvodni proces se ubrzava i povećava učinkovitost proizvodnje. Zahvaljujući pristupačnim alatima za košenje koji se koriste u ovom procesu, inovativna metoda ima smisla i za male serije."

Prednosti digitalne transformacije

"Pogotovo u automobilskom sektoru zahtjevi se neprestano povećavaju", kaže dr. Krömer: "S tipičnim stupnjem prijenosa sada postižemo odstupanje od pet do maksimalno deset mikrometara na bokovima zuba - jednu desetinu ljudske kose." Gleason se oslanja na najnoviju generaciju CNC upravljanja SINUMERIK ONE. "Upravljanje nudi funkciju spajanja alata i obratka. Ova takozvana elektronička oprema važna je značajka kvalitete za nas", naglašava Krömer. U novom stroju za skakanje i skošenje od 100HCD mora se kontrolirati ukupno 18 osi. To se radi sa servo motorima Siemens Simotics. "Da bi se postigla najmanja odstupanja u brzini ili položaju pod kontrolom, rotacijske osi alata i obratka koje definiraju postupak opremljene su izravnim pogonima. Time se izbjegavaju netočnosti uzrokovane pojasevima ili zupčanicima."

Uz SINUMERIK ONE, Siemens pokreće digitalnu transformaciju industrije alatnih strojeva. Svi razvojni procesi mogu se potpuno digitalno mapirati pomoću virtualnog blizanca "Create My Virtual Machine". To značajno smanjuje vrijeme razvoja proizvoda i uvođenja na tržište novih strojeva i donosi fleksibilnost: "Softver za seriju 100H pripremio je zaposlenik u kućnom uredu - digitalni blizanac je to omogućio", objašnjava dr. Krömer.

Godine povjerenja kao temelj

U Studenu se već duže vrijeme koriste isključivo Siemens kontrole, kaže dr. Krömer. "Nedavno smo pretvorili CNC kontrole svih strojeva u SINUMERIK ONE. S Siemensom surađujemo desetljećima. Siemensove kontrole nude sve što nam je potrebno i dostupne su širom svijeta; to je važno za nas." Pretvaranje kontrola uz svakodnevno poslovanje bio je priličan izazov, kaže Krömer, koji je doktorirao strojarstvo na Sveučilištu u Aachenu. "Siemens nas je podržao ne samo u dizajnu pogonskih i upravljačkih komponenti već i tijekom faze implementacije sa zaposlenikom službe za korisnike, što smo jako cijenili."

Pretvorom kontrole provedena je i najnovija uredba EU-a o strojevima. To ne samo da osigurava zaštitu zaposlenika, već i čvrsto integrira OT sigurnost (Operativna tehnologija) u stroj. Sada je svakoj osobi potreban osobni ključ s lozinkom za upravljanje strojem. Međutim, važno je da se strojevima može upravljati jednostavno i intuitivno unatoč visokim sigurnosnim standardima, naglašava dr. Krömer. Nakon unosa podataka obratka i parametara obrade putem korisničkog sučelja GEMS "Gleason Engineering and Manufacturing System" koje je razvio Gleason na upravljačkoj ploči, CNC kontrola generira kôd za proizvodnju iz ovih podataka.

Izmjerite, analizirajte, spremite

S alatnim strojevima potrošnja energije sve više dolazi u fokus. Rolf Leutwyler, voditelj proizvoda i tehnički savjetnik u Siemensu, kaže: "S našom funkcijom uštede energije Ctrl-E, operateri strojeva uvijek imaju na umu potrošnju energije i oporavak energije kroz procese kočenja. Te informacije čine temelj za mjere uštede energije, a time i za bolju ravnotežu CO2 u proizvodnji.

Međutim, Gleasonovi strojevi ionako su ekonomični, dr. Krömer stavlja u perspektivu: "U radu 100H troši prosječno 6.000 vata, maksimalno opterećenje je 13.000 vata. To nije mnogo za takav stroj. Čak i kada su brza vremena ciklusa ili jaki zakretni momenti presudni za primjenu, ona se odmah prebacuje na rad koji štedi energiju kada je iskorištenost niska. Osim korištenja učinkovitih motora i/ili LED svjetiljki koje štede energiju, Gleason pridaje veliku važnost ispravnom dimenzioniranju komponenata kako bi se izbjeglo nepotrebno trošenje resursa. A činjenica da se Gleason Švicarska isključivo oslanja na Siemens za kontrole i pogone također osigurava mršava skladišta rezervnih dijelova. To znači da se manje komponenti mora letjeti ekspresno diljem svijeta - još jedan plus za klimu.

Radijalno skošenje brz je i isplativ način za skošenje zupčanika svih vrsta.

Tehnologija ukratko

Simatic PLC S7-1500 integriran u SINUMERIK ONE optimalno je prikladan za automatizaciju zahvaljujući svojim performansama. CNC kontrola omogućuje kontrolu do 31 osi u 10 obradnih kanala. Sastavni dio CNC-a je digitalni blizanac "Create My Virtual Machine". SIMOTICS servo motori su kompaktni i visoko dinamični sinkroni motori s trajnim magnetom za široku primjenu u industrijskim okruženjima. Karakterizira ih velika gustoća snage i sposobnost preopterećenja.

Na korisničko izvješće (PDF)

Gleason Švicarska AG

Gleason Switzerland AG je izvorno osnovan 1900. godine kao Mikron AG u Bielu. Kao podružnica tvrtke Gleason Corporation sa sjedištem u Rochesteru, NY, SAD, sada funkcionira kao kompetenčni centar za proizvodnju zupčanika pomoću hobbinga, električnog skivanja, skošenja, brušenja zupčanika i integrira različite mogućnosti automatizacije.