Подвійна обробка металу: інновації у виробництві

Gleason покладається на систему ЧПУ Siemens SINUMERIK ONE для високоточних верстатів у виробництві зубчастих передач. Новий редукторний верстат 100HCD вражає не тільки своєю швидкістю і точністю, але і інтеграцією нового процесу фаски.

Читати як PDF

Точний, як швейцарський годинник

Коли годинниковий виробник Карл Люті заснував машинну фабрику Mikron в Білі в 1908 році, компанія відіграла ключову роль в індустріалізації швейцарської годинникової промисловості зі своїми верстатами та інструментами для різання зубчастих передач. Сьогодні компанія Gleason Switzerland AG належить до міжнародної корпорації Gleason і функціонує як центр компетенції для обшивки, силового скидання, інтегрованих процесів фаски та видалення задирок, а також відточування високоточних зубчастих передач. Штаб-квартира в Студені поблизу Берна є найсучаснішим технологічним центром для верстатів для обшивки, силового скидання, фаски та відточування зубчастих передач. Крім того, інтегровані різноманітні рішення для вторинної обробки та автоматизації.

Серед клієнтів компанії з автомобільної, робототехніки та аерокосмічної промисловості, виробники промислових передач, а також малі та великі контрактні виробники. «Збірка машин відбувається в Студені», - пояснює д-р. Маркус Крьомер, директор з технологій та програмного забезпечення Gleason: «Ми працюємо з численними місцевими компаніями, а також з іншими відділеннями Gleason, які виробляють окремі компоненти для нас. Це робить Gleason Швейцарія надзвичайно гнучким у задоволенні вимог клієнтів».

Повідомлення про побажання Сіменс Глісон 3

Хоббінг Глісон SINUMERIK ONE. Хоблінг вимагає найвищої точності. Компанія Gleason Швейцарія використовує SINUMERIK ONE для всіх типів машин.

Інноваційна комбінація

Популярні верстати з Бернського Зеланду: У 2019 році компанія Gleason поставила тисячну машину відомої серії P90. Під час процесу обшивки створюються небажані задирки зміщенням матеріалу, які необхідно видалити. За допомогою процесу різання фаски ці гострі задирки повністю видаляються. Доктор Крьомер пояснює на прикладі електричних приводів, чому це важливо: «Сучасні приводи стають все більш тихішими, виділяються окремі тривожні частоти. Для задоволення вимог використовуються спеціальні процеси жорсткої обробки, які можуть бути порушені погано скошеними компонентами».

Завдяки «Радіальній фасці» Gleason інтегрує універсальний процес різання фаски безпосередньо в верстат для фальцевого або силового відкидання. Ця галузева новинка не тільки економить час і простір, але і знижує трудові зусилля і витрати, які виникають при переході на інші машини. Це цікаво для виробників шестерень всіх видів, пояснює доктор Крьомер: «Весь виробничий процес прискорюється, а ефективність виробництва підвищується. Завдяки доступним інструментам для фаски, що використовуються в цьому процесі, інноваційний метод також має сенс для невеликих серій».

Переваги цифрової трансформації

«Особливо в автомобільному секторі вимоги постійно зростають, - каже доктор Крьомер. - За допомогою типової передачі ми зараз досягаємо відхилення від п'яти до максимум десяти мікрометрів на боках зубів - одна десята частина людського волосся». Глісон спирається на останнє покоління управління з ЧПУ SINUMERIK ONE. «Управління пропонує функцію зчеплення інструменту та заготовки. Ця так звана електронна передача є важливою характеристикою якості для нас», - підкреслює Крьомер. У новому верстаті для обшивки та фаски 100HCD необхідно контролювати загалом 18 осей. Це робиться за допомогою сервомоторів Siemens Simotics. «Щоб отримати під контроль найменші відхилення швидкості або положення, обертові осі, що визначають процес для інструменту та заготовки, оснащені прямими приводами. Це дозволяє уникнути неточностей, викликаних ременями або шестернями».

Завдяки SINUMERIK ONE, Siemens сприяє цифровій трансформації галузі верстатів. Всі процеси розробки можуть бути повністю цифровими відображеннями за допомогою віртуального близнюка «Створити мою віртуальну машину». Це значно скорочує час розробки продуктів та впровадження на ринок нових машин та забезпечує гнучкість: «Програмне забезпечення для серії 100H було підготовлено працівником домашнього офісу - цифровий близнюк зробив це можливим», - пояснює доктор Крьомер.

Роки довіри як фундамент

Повідомлення про побажання Сіменс Глісон

У Studen давно використовуються виключно елементи керування Siemens, каже доктор Крьомер. «Нещодавно ми перетворили управління з ЧПУ всіх верстатів на SINUMERIK ONE. Ми працюємо з Siemens десятиліттями. Елементи керування Siemens пропонують все, що нам потрібно, і доступні по всьому світу; це важливо для нас». Перетворення елементів керування разом із повсякденним бізнесом було досить складним завданням, каже Крьомер, який здобув ступінь доктора машинобудування в Аахенському університеті. «Siemens підтримала нас не тільки в проектуванні компонентів приводу та управління, але й на етапі впровадження з працівником служби обслуговування клієнтів, що ми дуже цінуємо».

З перетворенням контролю також було впроваджено останнє регулювання машинобудування ЄС. Це не тільки забезпечує захист співробітників, але і міцно інтегрує ОТ безпеку (Операційна технологія) в машину. Тепер кожній людині потрібен персональний ключ з паролем для роботи з машиною. Однак важливо, щоб машини могли керуватися просто та інтуїтивно, незважаючи на високі стандарти безпеки, підкреслює доктор Крьомер. Після введення даних заготовки та параметрів обробки через користувальницький інтерфейс GEMS «Gleason Engineering and Manufacturing System», розроблений компанією Gleason на панелі управління, управління з ЧПУ генерує код для виготовлення з цієї інформації.

Виміряйте, аналізуйте, зберігайте

З верстатами енергоспоживання все більше стає в центрі уваги. Рольф Леутвілер, менеджер з продуктів та технічний консультант Siemens, каже: «Завдяки нашій енергозберігаючій функції Ctrl-E оператори машин завжди мають на увазі споживання енергії та відновлення енергії за допомогою гальмівних процесів. Ця інформація є основою для енергозберігаючих заходів, а отже, і для кращого балансу CO2 у виробництві».

Однак машини Глісона все одно економічні, доктор Крьомер ставить у перспективу: «У роботі 100H споживає в середньому 6000 Вт, максимальне навантаження - 13 000 Вт. Це не так вже й багато для такої машини. Навіть коли швидкий час циклу або сильні крутні моменти є вирішальними для застосування, він негайно переходить на енергозберігаючу роботу, коли використання низьке». Окрім використання ефективних двигунів та/або енергозберігаючих світлодіодних ламп, Gleason надає великого значення правильному розмірам компонентів, щоб уникнути зайвої витрати ресурсів. А той факт, що Gleason Switzerland виключно покладається на Siemens для управління та приводів, також забезпечує ощадливі склади запасних частин. Це означає, що менше компонентів доводиться транспортувати експрес по всьому світу - ще один плюс для клімату.

Повідомлення про побажання Сіменс Глісон 2

Радіальна фаска - це швидкий і економічно ефективний спосіб фаски зубчастих передач усіх видів.

Технологія коротко

ПЛК Simatic S7-1500, інтегрований в SINUMERIK ONE, оптимально підходить для автоматизації завдяки своїй продуктивності. Управління з ЧПУ дозволяє контролювати до 31 осі в 10 обробних каналах. Невід'ємною частиною ЧПУ є цифровий близнюк «Створити мою віртуальну машину». Сервомотори SIMOTICS - це компактні та високодинамічні синхронні двигуни з постійними магнітами для широкого використання в промислових умовах. Вони характеризуються високою щільністю потужності і здатністю до перевантаження.

До звіту користувача (PDF)

Глісон Швейцарія AG

Компанія Gleason Switzerland AG була заснована в 1900 році як Mikron AG в Білі. Будучи дочірньою компанією Gleason Corporation зі штаб-квартирою в Рочестері, штат Нью-Йорк, США, тепер вона функціонує як центр компетенції для виробництва зубчастих передач з використанням фальцевих, силових скидок, фасок, відточування зубчастих передач та інтегрує різні варіанти автоматизації.