Dvojna obdelava kovin: inovacije v proizvodnji

Gleason se zanaša na Siemens CNC sistem SINUMERIK ONE za visoko natančne obdelovalne stroje pri proizvodnji zobnikov. Novi zobniški stroj 100HCD navdušuje ne le s svojo hitrostjo in natančnostjo, temveč tudi z integracijo novega postopka skosenja.

Preberite kot PDF

Natančen kot švicarska ura

Ko je urar Karl Lüthy leta 1908 ustanovil tovarno strojev Mikron v Bielu, je podjetje s svojimi stroji in orodji za rezanje zobnikov igralo ključno vlogo pri industrializaciji švicarske urne industrije. Gleason Switzerland AG danes spada v mednarodno korporacijo Gleason in deluje kot kompetenčni center za premikanje, premikanje z močjo, integrirane postopke skosenja in odstranjevanja brušenja ter brušenje visoko natančnih zobnikov. Sedež v Studenu pri Bernu je najsodobnejši tehnološki center za stroje za kobanje, motorno smučanje, skosenje in honiranje zobnikov. Poleg tega so integrirane različne rešitve sekundarne obdelave in avtomatizacije.

Stranke vključujejo podjetja iz avtomobilske, robotične in vesoljske industrije, proizvajalci industrijskih zobnikov ter majhni in veliki pogodbeni proizvajalci. »Sestavljanje strojev poteka v Studenu,« pojasnjuje dr. Ing. Markus Krömer, direktor tehnologije in programske opreme v Gleasonu: »Sodelujemo s številnimi lokalnimi podjetji in drugimi gleasonovimi lokacijami, ki izdelujejo posamezne komponente za nas. Zaradi tega je Gleason Switzerland izjemno prilagodljiv pri izpolnjevanju zahtev strank.«

Hobbing Gleason SINUMERIK ONE. Hobbing zahteva najvišjo natančnost. Gleason Švica uporablja SINUMERIK ONE za vse vrste strojev.

Inovativna kombinacija

Stroji iz bernskega Seelanda so priljubljeni: Gleason je leta 2019 dostavil tisočeti stroj znane serije P90. Med postopkom kopanja nastanejo neželene brazde s premikom materiala, ki jih je treba odstraniti. S postopkom rezanja skosenja se te ostre brazde popolnoma odstranijo. Dr. Krömer na primeru električnih pogonov pojasnjuje, zakaj je to pomembno:« Sodobni pogoni postajajo vse tišji, izstopajo posamezne moteče frekvence. Za izpolnitev zahtev se uporabljajo posebni postopki trde zaključne obdelave, ki jih lahko oslabijo slabo skošene komponente.«

Gleason z »Radialnim skosenjem« integrira univerzalni postopek rezanja neposredno v stroj za rezanje ali močnostno premikanje. Ta novost v industriji ne le prihrani čas in prostor, temveč tudi zmanjšuje delovni napor in stroške, ki nastanejo pri prehodu na druge stroje. To je zanimivo za proizvajalce zobnikov vseh vrst, pojasnjuje dr. Krömer: »Celoten proizvodni proces se pospeši in poveča učinkovitost proizvodnje. Zahvaljujoč cenovno ugodnim orodjem za skosenje, ki se uporabljajo v tem procesu, je inovativna metoda smiselna tudi za majhne serije.«

Prednosti digitalne transformacije

»Zlasti v avtomobilskem sektorju se zahteve nenehno povečujejo,« pravi dr. Krömer: »S tipično prestavo zdaj dosežemo odstopanje od pet do največ deset mikrometrov na bokih zob - eno desetino človeških las.« Gleason se zanaša na najnovejšo generacijo CNC krmiljenja SINUMERIK ONE. »Krmiljenje ponuja funkcijo sklopke za orodje in obdelovanec. Ta tako imenovana elektronska oprema je za nas pomembna lastnost kakovosti, »poudarja Krömer. V novem stroju za oblaganje in skosenje 100HCD je treba nadzorovati skupno 18 osi. To se naredi s servo motorji Siemens Simotics. »Da bi dosegli najmanjša odstopanja v hitrosti ali položaju pod nadzorom, so rotacijske osi orodja in obdelovanca, ki določajo postopek, opremljene z neposrednimi pogoni. S tem se izognemo netočnostim, ki jih povzročajo pasovi ali zobniki.

Siemens s SINUMERIK ONE spodbuja digitalno preobrazbo industrije obdelovalnih strojev. Vse razvojne procese je mogoče popolnoma digitalno preslikati z virtualnim dvojčkom »Ustvari moj virtualni stroj«. To bistveno skrajša čas razvoja izdelkov in uvajanja novih strojev na trg ter prinaša prilagodljivost: »Programsko opremo za serijo 100H je pripravil zaposleni v domači pisarni — digitalni dvojček je to omogočil,« pojasnjuje dr. Krömer.

Leta zaupanja kot temelj

V Studenu se že dolgo uporabljajo izključno krmilniki Siemens, pravi dr. Krömer. »Pred kratkim smo CNC krmilnike vseh strojev pretvorili v SINUMERIK ONE. S Siemensom sodelujemo že desetletja. Siemensove kontrole ponujajo vse, kar potrebujemo in so na voljo po vsem svetu; to je za nas pomembno.« Pretvorba nadzora poleg vsakodnevnega poslovanja je bila velik izziv, pravi Krömer, ki je doktoriral iz strojništva na univerzi v Aachnu. »Siemens nas je podpiral ne le pri oblikovanju pogonskih in krmilnih komponent, ampak tudi v fazi izvedbe z uslužbencem za stranke, kar smo zelo cenili.«

S preoblikovanjem nadzora je bila izvedena tudi najnovejša uredba EU o strojih. To ne zagotavlja le zaščite zaposlenih, ampak tudi trdno integrira varnost OT (operativna tehnologija) v stroj. Zdaj vsaka oseba potrebuje osebni ključ z geslom za upravljanje stroja. Pomembno pa je, da lahko naprave kljub visokim varnostnim standardom upravljate preprosto in intuitivno, poudarja dr. Krömer. Po vnosu podatkov obdelovanca in parametrov obdelave prek uporabniškega vmesnika GEMS »Gleason Engineering and Manufacturing System«, ki ga je razvil Gleason na nadzorni plošči, CNC krmiljenje iz teh informacij ustvari kodo za izdelavo.

Izmerite, analizirajte, shranite

Z obdelovalnimi stroji se poraba energije vedno bolj osredotoča. Rolf Leutwyler, vodja izdelkov in tehnični svetovalec pri Siemensu, pravi:« Z našo funkcijo varčevanja z energijo Ctrl-E imajo upravljavci strojev vedno v mislih porabo energije in obnovitev energije z zavornimi postopki. Te informacije so osnova za ukrepe za varčevanje z energijo in s tem tudi za boljšo ravnovesje CO2 v proizvodnji.«

Gleasonovi stroji pa so vseeno ekonomični, dr. Krömer postavlja v perspektivo: »Pri obratovanju 100H porabi povprečno 6.000 vatov, največja obremenitev je 13.000 vatov. To ni veliko za takšen stroj. Tudi če so za uporabo odločilni hitri časi cikla ali močni vrtilni momenti, se takoj preklopi na varčno delovanje, ko je poraba nizka.« Gleason poleg uporabe učinkovitih motorjev in/ali varčnih LED žarnic daje velik pomen pravilnemu dimenzioniranju komponent, da se izognemo nepotrebnemu zapravljanju virov. Dejstvo, da se Gleason Switzerland zanaša izključno na Siemens za krmiljenje in pogone, zagotavlja tudi vitka skladišča rezervnih delov. To pomeni, da je treba po svetu leteti manj komponent, kar je še en plus za podnebje.

Radialno skosenje je hiter in stroškovno učinkovit način za skosenje zobnikov vseh vrst.

Tehnologija na kratko

Simatic PLC S7-1500, vgrajen v SINUMERIK ONE, je zaradi svoje zmogljivosti optimalno primeren za avtomatizacijo. CNC krmiljenje omogoča nadzor do 31 osi v 10 obdelovalnih kanalih. Sestavni del CNC je digitalni dvojček »Create My Virtual Machine«. Servo motorji SIMOTICS so kompaktni in visoko dinamični sinhroni motorji s trajnimi magneti za široko uporabo v industrijskih okoljih. Zanje je značilna visoka gostota moči in sposobnost preobremenitve.

K uporabniškemu poročilu (PDF)

Gleason Švica AG

Gleason Switzerland AG je bil prvotno ustanovljen leta 1900 kot Mikron AG v Bielu. Kot hčerinska družba podjetja Gleason Corporation s sedežem v Rochesterju v New Yorku, ZDA, zdaj deluje kot kompetenčni center za proizvodnjo zobnikov z uporabo kroženja, premikanja moči, skosenja, postopkov honiranja prestav in vključuje različne možnosti avtomatizacije.