Prelucrarea dublă a metalelor: inovație în producție

Gleason se bazează pe sistemul CNC Siemens SINUMERIK ONE pentru mașini-unelte de înaltă precizie în fabricarea angrenajelor. Noua mașină cu angrenaje 100HCD impresionează nu numai prin viteza și precizia sa, ci și prin integrarea unui nou proces de șanfrenare.

Citește ca PDF

Precise ca un ceas elvețian

Când ceasornicarul Karl Lüthy a fondat fabrica de mașini Mikron în Biel în 1908, compania a jucat un rol cheie în industrializarea industriei elvețiene de ceasuri cu mașinile și uneltele sale de tăiat angrenaje. Astăzi, Gleason Switzerland AG aparține corporației internaționale Gleason Corporation și funcționează ca un centru de competență pentru frezare, scuturare electrică, procese integrate de șanfrenare și debavurare, precum și șlefuirea angrenajelor de înaltă precizie. Sediul central din Studen, lângă Berna, este un centru tehnologic de ultimă generație pentru mașini de șlefuit, șanfrenare și mașini de șlefuit. În plus, sunt integrate o varietate de soluții de prelucrare secundară și automatizare.

Clienții includ companii din industria auto, robotică și aerospațială, producători de angrenaje industriale, precum și producători contractuali mici și mari. „Asamblarea mașinilor are loc în Studen”, explică Dr.-Ing. Markus Krömer, Director de Tehnologie și Software la Gleason: „Lucrăm cu numeroase companii locale, precum și cu alte locații Gleason care fabrică componente individuale pentru noi. Acest lucru face ca Gleason Elveția să fie extrem de flexibilă în îndeplinirea cerințelor clienților.”

Hobbing Gleason SINUMERIK ONE. Hobbing necesită cea mai mare precizie. Gleason Elveția utilizează SINUMERIK ONE pentru toate tipurile de mașini.

Combinație inovatoare

Mașinile din Bernese Seeland sunt populare: în 2019, Gleason a livrat a miea mașină a binecunoscutei serii P90. În timpul procesului de spălare, bavurile nedorite sunt create prin deplasarea materialului care trebuie îndepărtată. Prin procesul de tăiere a șanfrenării, aceste bavuri ascuțite sunt îndepărtate complet. Dr. Krömer explică folosind exemplul acționărilor electrice de ce este important acest lucru: „Unitățile moderne devin din ce în ce mai silențioase, frecvențele individuale perturbatoare ies în evidență. Pentru a îndeplini cerințele, se folosesc procese speciale de finisare dură care pot fi afectate de componentele slab teșite.”

Cu „Șanfrenarea radială”, Gleason integrează un proces universal de șanfrenare a tăierii direct în mașina de șanfrenat sau cu șanfrenare electrică. Această noutate din industrie nu numai că economisește timp și spațiu, dar reduce și efortul de muncă și costurile care decurg din trecerea la alte mașini. Acest lucru este interesant pentru producătorii de unelte de toate tipurile, explică dr. Krömer: „Întregul proces de fabricație este accelerat și eficiența producției este crescută. Datorită instrumentelor de șanfrenare accesibile utilizate în acest proces, metoda inovatoare are sens și pentru seriile mici.”

Avantajele transformării digitale

„În special în sectorul auto, cerințele sunt în continuă creștere”, spune dr. Krömer: „Cu un angrenaj tipic, obținem acum o abatere de cinci până la maximum zece micrometri pe flancurile dinților - o zecime din părul uman.” Gleason se bazează pe cea mai recentă generație de control CNC SINUMERIK ONE. „Comanda oferă o funcție de cuplare pentru sculă și piesă de prelucrat. Acest așa-numit echipament electronic este o caracteristică importantă de calitate pentru noi”, subliniază Krömer. În noua mașină de frezat și șanfrenat 100HCD, trebuie controlate un total de 18 axe. Acest lucru se face cu servomotoarele Siemens Simotics. „Pentru a controla cele mai mici deviații de viteză sau poziție, axele rotative care definesc procesul pentru sculă și piesă de prelucrat sunt echipate cu acționări directe. Acest lucru evită inexactitățile cauzate de curele sau angrenaje.

Cu SINUMERIK ONE, Siemens conduce transformarea digitală a industriei mașinilor-unelte. Toate procesele de dezvoltare pot fi mapate complet digital cu gemenul virtual „Create My Virtual Machine”. Acest lucru reduce semnificativ timpul de dezvoltare a produselor și de introducere pe piață pentru mașinile noi și aduce flexibilitate: „Software-ul pentru seria 100H a fost pregătit de un angajat la biroul de acasă - geamănul digital a făcut acest lucru posibil”, explică Dr. Krömer.

Ani de încredere ca fundație

În Studen, controalele exclusiv Siemens au fost utilizate de mult timp, spune dr. Krömer. „Recent, am convertit comenzile CNC ale tuturor mașinilor în SINUMERIK ONE. Lucrăm cu Siemens de zeci de ani. Comenzile Siemens oferă tot ce avem nevoie și sunt disponibile în întreaga lume; acest lucru este important pentru noi.” Convertirea controalelor alături de afacerile zilnice a fost destul de o provocare, spune Krömer, care și-a obținut doctoratul în inginerie mecanică la Universitatea din Aachen. „Siemens ne-a sprijinit nu numai în proiectarea componentelor de acționare și control, ci și în faza de implementare cu un angajat al serviciului clienți, lucru pe care l-am apreciat foarte mult.”

Odată cu conversia controlului, a fost implementat și cel mai recent regulament al UE privind mașinile. Acest lucru nu numai că asigură protecția angajaților, ci și integrează ferm securitatea OT (Tehnologia operațională) în mașină. Acum fiecare persoană are nevoie de o cheie personală cu parolă pentru a opera o mașină. Cu toate acestea, este important ca mașinile să poată fi operate simplu și intuitiv, în ciuda standardelor ridicate de securitate, subliniază Dr. Krömer. După introducerea datelor piesei de prelucrat și a parametrilor de prelucrare prin interfața cu utilizatorul GEMS „Gleason Engineering and Manufacturing System” dezvoltată de Gleason pe panoul de control, controlul CNC generează codul pentru fabricație din aceste informații.

Măsurați, analizați, salvați

Cu mașini-unelte, consumul de energie devine din ce în ce mai important. Rolf Leutwyler, Product Manager și Consultant Tehnic la Siemens, spune: „Cu funcția noastră de economisire a energiei Ctrl-E, operatorii de mașini au întotdeauna în vedere consumul de energie și recuperarea energiei prin procesele de frânare. Aceste informații stau la baza măsurilor de economisire a energiei și, prin urmare, și pentru un echilibru mai bun al emisiilor de CO2 în industria prelucrătoare.

Cu toate acestea, mașinile lui Gleason sunt oricum economice, Dr. Krömer pune în perspectivă: „În funcționare, 100H consumă o medie de 6.000 de wați, sarcina maximă este de 13.000 de wați. Nu este mult pentru o astfel de mașină. Chiar și atunci când timpii rapizi de ciclu sau cuplurile puternice sunt decisive pentru aplicație, acesta trece imediat la funcționarea cu economie de energie atunci când utilizarea este scăzută.” Pe lângă utilizarea motoarelor eficiente și/sau a lămpilor LED cu economie de energie, Gleason acordă o mare importanță dimensionării corecte a componentelor pentru a evita risipa inutilă a resurselor. Iar faptul că Gleason Elveția se bazează exclusiv pe Siemens pentru controale și acționări asigură, de asemenea, depozite de piese de schimb slabe. Acest lucru înseamnă că mai puține componente trebuie să fie transportate expres în întreaga lume - un alt plus pentru climă.

Șanfrenarea radială este o modalitate rapidă și rentabilă de teșire a angrenajelor de toate tipurile.

Tehnologia pe scurt

PLC Simatic S7-1500 integrat în SINUMERIK ONE este potrivit pentru automatizare datorită performanțelor sale. Controlul CNC permite controlul a până la 31 de axe în 10 canale de prelucrare. O parte integrantă a CNC este un geamăn digital „Creați mașina mea virtuală”. Servomotoarele SIMOTICS sunt motoare sincrone cu magnet permanent compacte și extrem de dinamice pentru utilizare largă în medii industriale. Acestea se caracterizează prin densitate mare de putere și capacitate de suprasarcină.

La raportul utilizatorului (PDF)

Gleason Elveţia AG

Gleason Switzerland AG a fost fondată inițial în 1900 sub numele de Mikron AG în Biel. Fiind o filială a Gleason Corporation cu sediul în Rochester, NY, SUA, funcționează acum ca un centru de competență pentru fabricarea angrenajelor folosind procese de frezare, șanfrenare, șanfrenare și integrează diverse opțiuni de automatizare.