Kettős fémfeldolgozás: Innováció a gyártásban

A Gleason a Siemens SINUMERIK ONE CNC rendszerre támaszkodik a nagy pontosságú szerszámgépekhez a fogaskerékgyártásban. Az új 100HCD fogaskerékgép nemcsak sebességével és pontosságával, hanem egy új vágási folyamat integrálásával is lenyűgöz.

Olvassa el PDF-ként

Precíz, mint a svájci óraműv

Amikor Karl Lüthy óragyártó 1908-ban megalapította a Mikron gépgyárat Bielben, a vállalat fogaskerékvágó gépeivel és szerszámaival kulcsszerepet játszott a svájci óraipar iparosításában. Manapság a Gleason Switzerland AG a nemzetközi Gleason Corporation-hez tartozik, és kompetenciaközpontként működik a burkolás, az erőátvitel, az integrált vágás és burkolás folyamatok, valamint a nagy pontosságú fogaskerekek csiszolása területén. A Bern melletti Studenben található székhely egy legmodernebb technológiai központ a kerékpározás, motoros síelés, vágás és fogaskerék csiszoló gépek számára. Ezenkívül számos másodlagos megmunkálási és automatizálási megoldást integrálnak.

Az ügyfelek közé tartoznak az autóipari, robotikai és repülőgépipar vállalatai, ipari fogaskerekek gyártói, valamint kis- és nagy szerződéses gyártók. „A gépek összeszerelése Studenben történik” - magyarázza Dr. Ing. Markus Krömer, a Gleason technológiai és szoftverigazgatója: „Számos helyi vállalattal és más Gleason telephelyekkel dolgozunk együtt, amelyek egyedi alkatrészeket gyártanak számunkra. Ez a Gleason Switzerland rendkívül rugalmassá teszi az ügyfelek igényeinek kielégítésében.”

Hobbing Gleason SINUMERIK ONE. A hobbing a legnagyobb pontosságot igényli. A Gleason Switzerland a SINUMERIK ONE ONE-t használja minden géptípushoz.

Innovatív kombináció

A Berni Seeland gépei népszerűek: 2019-ben Gleason szállította a jól ismert P90 sorozat ezredik gépét. A burkolási folyamat során az anyag elmozdulásával nem kívánt fúrások keletkeznek, amelyeket el kell távolítani. A vágási folyamat során ezeket az éles borításokat teljesen eltávolítják. Dr. Krömer az elektromos hajtások példáján elmagyarázza, miért fontos ez: „A modern hajtások egyre csendesebbek, az egyes zavaró frekvenciák kiemelkednek. A követelmények teljesítése érdekében speciális kemény befejező eljárásokat alkalmaznak, amelyeket a rosszul levágott alkatrészek károsíthatnak.”

A „Radial Chamfering” segítségével a Gleason egy univerzális, vágóvágó levágási folyamatot integrál közvetlenül a burkoló- vagy elektromos vágógépbe. Ez az iparági újdonság nemcsak időt és helyet takarít meg, hanem csökkenti a más gépekre való áttérés során felmerülő munkaerőfeszítést és költségeket is. Ez mindenféle fogaskerék gyártója számára érdekes - magyarázza Dr. Krömer: „A teljes gyártási folyamat felgyorsul és a termelés hatékonysága megnő. Az ebben a folyamatban alkalmazott megfizethető vágószerszámoknak köszönhetően az innovatív módszer kis sorozatoknál is értelmes.”

A digitális átalakulás előnyei

„Különösen az autóiparban a követelmények folyamatosan nőnek” - mondja Dr. Krömer: „Egy tipikus sebességváltóval most öt-maximum tíz mikrométeres eltérést érünk el a fogak szélén, ami az emberi haj egytizedét.” A Gleason a SINUMERIK ONE legújabb generációs CNC-vezérlésre támaszkodik. „A vezérlés csatlakozási funkciót kínál a szerszám és a munkadarab számára. Ez az úgynevezett elektronikus felszerelés fontos minőségi jellemző számunkra” - hangsúlyozza Krömer. Az új 100HCD burkoló- és vágógépben összesen 18 tengelyt kell vezérelni. Ez a Siemens Simotics szervomotorokkal történik. „A sebesség vagy a helyzet legkisebb eltérésének ellenőrzése érdekében a szerszám és a munkadarab folyamatmeghatározó forgótengelyei közvetlen hajtásokkal vannak felszerelve. Ezzel elkerülhető az övek vagy fogaskerekek által okozott pontatlanságok.”

A SINUMERIK ONE segítségével a Siemens a szerszámgépipar digitális átalakulását hajtja végre. Minden fejlesztési folyamat teljesen digitálisan leképezhető a „Create My Virtual Machine” virtuális ikerrel. Ez jelentősen csökkenti az új gépek termékfejlesztési és piacvezetési idejét, és rugalmasságot eredményez: „A 100H sorozat szoftverét az otthoni irodában dolgozó alkalmazott készítette el — ezt a digitális iker tette lehetővé” — magyarázza Dr. Krömer.

Évek a bizalom mint alapítvány

Studenben már régóta kizárólag a Siemens vezérlőket használják - mondja Dr. Krömer. „Nemrég átalakítottuk az összes gép CNC vezérlőjét SINUMERIK ONE. Évtizedek óta dolgozunk együtt a Siemensszel. A Siemens vezérlők mindent kínálnak, amire szükségünk van, és világszerte elérhetők; ez fontos számunkra.” Krömer, aki az Aacheni Egyetemen szerzett gépészmérnöki doktori fokozatot szerzett, komoly kihívást jelentett az irányítások átalakítása a mindennapi üzletág mellett. „A Siemens nemcsak a meghajtó- és vezérlőelemek tervezésében, hanem a megvalósítási szakaszban is támogatott minket egy ügyfélszolgálati alkalmazottal, amit nagyra értékeltünk.”

Az ellenőrzés átalakításával a legújabb uniós géprendeletet is végrehajtották. Ez nemcsak az alkalmazottak védelmét biztosítja, hanem szilárdan integrálja az OT biztonságát (Operational Technology) a gépbe. Most minden embernek szüksége van egy személyes kulcsra jelszóval a gép működtetéséhez. Fontos azonban, hogy a gépek a magas biztonsági előírások ellenére egyszerűen és intuitív módon működtethetők legyenek — hangsúlyozza Dr. Krömer. Miután a munkadarab adatait és a megmunkálási paramétereket a Gleason által kifejlesztett GEMS „Gleason Engineering and Manufacturing System” felhasználói felületen keresztül megadta a kezelőpanelen, a CNC vezérlés ezen információk alapján generálja a gyártási kódot.

Mérje meg, elemezze, mentse

A szerszámgépek esetében az energiafogyasztás egyre nagyobb hangsúlyba kerül. Rolf Leutwyler, a Siemens termékmenedzsere és műszaki tanácsadója elmondta: „A Ctrl-E energiatakarékos funkciónkkal a gépkezelők mindig figyelembe veszik az energiafogyasztást és az energia-visszanyerést a fékezési folyamatok révén. Ez az információ az energiatakarékos intézkedések alapját képezi, és ezáltal a gyártás jobb szén-dioxid-egyensúlyának biztosításához is.”

A Gleason gépei azonban egyébként gazdaságosak, Dr. Krömer perspektívába veszi: „Működés közben a 100H átlagosan 6000 wattot fogyaszt, a maximális terhelés 13 000 watt. Ez nem sok egy ilyen géphez. Még akkor is, ha a gyors ciklusidők vagy az erős nyomatékok döntő fontosságúak az alkalmazás szempontjából, az alacsony kihasználtság esetén azonnal energiatakarékos működésre vált.” A hatékony motorok és/vagy energiatakarékos LED-lámpák használata mellett a Gleason nagy jelentőséget tulajdonít az alkatrészek helyes méretezésének, hogy elkerülje az erőforrások felesleges pazarlását. És az a tény, hogy a Gleason Switzerland kizárólag a Siemens-re támaszkodik a vezérlésekben és meghajtásokban, szintén biztosítja a karcsú alkatrész- Ez azt jelenti, hogy kevesebb komponenst kell kifejezetten repülni szerte a világon - ez egy újabb plusz az éghajlatnak.

A radiális levágás gyors és költséghatékony módszer mindenféle fogaskerék levágására.

A technológia röviden

A SINUMERIK ONE ONE-be integrált Simatic PLC S7-1500 teljesítményének köszönhetően optimálisan alkalmas automatizálásra. A CNC vezérlés lehetővé teszi akár 31 tengely vezérlését 10 megmunkáló csatornán. A CNC szerves része egy digitális iker „Create My Virtual Machine”. A SIMOTICS szervomotorok kompakt és rendkívül dinamikus állandó mágneses szinkron motorok, amelyek széles körben használhatók ipari környezetben. Nagy teljesítménysűrűség és túlterhelési képesség jellemzi őket.

A felhasználói jelentéshez (PDF)

Gleason Switzerland AG

A Gleason Switzerland AG eredetileg 1900-ban alakult Mikron AG néven Bielben. A Gleason Corporation leányvállalata, amelynek székhelye Rochesterben (NY), az USA-ban található, ma már kompetenciaközpontként működik a fogaskerék-gyártás területén, amely a hajtóművek gyártásában, motoros síelés, levágás, hajtómű-csiszolási folyamatokat alkalmaz, és különféle automatizálási lehetőségeket integrál.