Mikron MILL P 500 i 800 U (ST) - obrabiarki gotowe na wyzwania przyszłości

2019-01-14 08:00

Ze względu na potrzeby przemysłu maszynowego, samochodowego i lotniczego oraz charakter współczesnej produkcji istnieje duże zapotrzebowanie na wielofunkcyjne, uniwersalne obrabiarki, zapewniające wysoką precyzję obróbki i niskie koszty eksploatacyjne. Przykładem takich maszyn są pięcioosiowe frezarskie centra obróbkowe CNC Mikron MILL P 500 U i Mikron MILL P 800 U (ST) firmy GF Machining Solutions. Sprawdzają się one zarówno w obróbce form i matryc, jak i w zastosowaniach typowo produkcyjnych.

Rys. 1: Frezarka Mikron MILL P 500 U
Rys. 2. Symetryczny stół uchylno-obrotowy wyposażony w bezpośredni napęd

Obrabiarki z rodziny Mikron MILL P 500/800 U (rys. 1) mają korpus zapewniający wysoką sztywność. Symetryczny stół uchylno-obrotowy,
wyposażony w bezpośredni napęd (rys. 2), oraz dwa napędy w osi Y zapewniają wysokowydajną obróbkę z zachowaniem bardzo dużej dokładności wymiarów geometrycznych.Maszyny Mikron MILL P 800 U ST oferują dodatkową opcję symultanicznego toczenia, która zwiększa możliwości technologiczne i wydajność linii produkcyjnych.

Rys. 3. Zwarta konstrukcja korpusu obrabiarek z rodziny Mikron MILL P 500/800 U. Masa korpusu z polimerobetonu wynosi 9 ton

Istotną zaletą obrabiarek jest zwartość konstrukcji (dzięki temu powierzchnia instalacji jest niewielka), a ponadto łatwość integracji z istniejącym parkiem maszynowym oraz automatyzacji, w tym robotyzacji. Zwartą budowę korpusu z zespołem wrzeciona oraz symetrycznym stołem uchylno-obrotowym przedstawiono na rys. 3.

W osi Y zastosowano podwójny napęd. Maszyny zapewniają dostęp do przestrzeni roboczej od tyłu, dlatego obrabiarki z tej rodziny można z powodzeniem stosować jako autonomiczne, zrobotyzowane stanowiska
obróbkowe, a także realizować na ich bazie zrobotyzowane gniazda obróbkowe, zintegrowane z magazynami systemu paletowego.

Zastosowania

Rys. 4. Przykład toczenia na obrabiarce Mikron MILL P 800 U ST

Obrabiarki tej klasy stanowią odpowiedź na zmienne potrzeby przemysłu, będące konsekwencją rozwoju gospodarki i związanej z tym ewolucji procesów produkcyjnych. Wynika to m.in. ze wzrostu znaczenia produkcji jednostkowej i małoseryjnej, dużej różnorodności konstrukcyjnej obrabianych detali oraz mnogości materiałów inżynierskich.

Sztuką, która udała się firmie GF Machining Solutions, było  zaprojektowanie i wytworzenie wielofunkcyjnej obrabiarki, która sprosta oczekiwaniom użytkowników z różnych gałęzi przemysłu i sprawdzi się w wielu zastosowaniach. Takie podejście oznacza również konkurencyjność cenową. Obrabiarki Mikron MILL P 500 U i 800 U są rezultatem ewolucji istniejących rozwiązań. Maszynę MILL P 800 U ST dodatkowo wyposażono w możliwość toczenia (rys. 4).

Frezowanie i toczenie w ramach jednej operacji technologicznej wpływa na skrócenie czasów przygotowawczo-zakończeniowych. W obu metodach skrawania wykorzystuje się jedno ustalenie i zamocowanie, co ułatwia osiąganie pożądanych efektów jakościowych w ramach geometrycznej specyfikacji wyrobu (dokładności wymiarów geometrycznych) i stanu warstwy wierzchniej obrobionych powierzchni.

Obrabiarki Mikron MILL P 500 U i 800 U są przeznaczone do obróbki: form i matryc dla przemysłu samochodowego, urządzeń dla gospodarstw domowych oraz części dla przemysłu maszynowego, lotniczego i energetycznego.

Technologie

W przetwórstwie tworzyw sztucznych oraz przemyśle maszynowym, lotniczym i energetycznym nieraz wykorzystuje się części przeznaczone do pracy w trudnych warunkach i pełnienia najbardziej odpowiedzialnych funkcji, często wykonane z trudnoobrabialnych materiałów.

Obrabiarki Mikron MILL 500 U oraz 800 U zostały opracowane po to, aby spełnić szerokie wymagania użytkowe. Umożliwiają obróbkę  konwencjonalną oraz szybkościową, w tym wysokowydajną HPM (high performance machining), utożsamianą z obróbką zgrubną, oraz obróbkę kształtową i  wykończeniową HSM.

Konstrukcja

Rys. 5. Przykładowy przedmiot, którego obróbkę przeprowadzono do końca pomimo wystąpienia 200 kolizji – przykład skuteczności modułu MSP

Zwarta bramowa konstrukcja korpusu sprzyja redukcji drgań i tym samym gwarantuje większą stabilność obróbki. Konstrukcja bazuje na symetryczności i wykorzystuje wodny system chłodzenia korpusu, aby zapewnić stabilność termiczną. Mimo kompaktowej budowy obrabiarki oferują dużą przestrzeń roboczą z dobrym dostępem. W zależności od wersji możliwa jest obróbka przedmiotów o masie do 800 kg.

Wrzeciona Step-Tec zapewniają odpowiednią charakterystykę zakresu prędkości obrotowych i mocy. Dodatkowo zespół wrzeciona wyposażono w moduł ochronny MSP (machine and spindle protection), zapobiegający skutkom kolizji. 

Na rys. 5 przedstawiono przedmiot, który został obrobiony, mimo że podczas obróbki doszło do 200 kolizji. MSP jest więc skutecznym systemem, który przyczynia się do obniżenia kosztów obróbki, ponieważ chroni narzędzie (wrzeciono) i obrabiany przedmiot.

Kolizje elementów wrzeciona, oprawki narzędziowej i narzędzia z elementami obrabiarki oraz oprzyrządowania technologicznego występują głównie podczas  pierwszych uruchomień programów obróbkowych NC. Moduł ochronny działa we wszystkich osiach i wykazuje skuteczność do prędkości posuwu równej 12 m/min przy prędkości obrotowej narzędzia nieprzekraczającej wartości 20 000 obr/min.

W obrabiarkach Mikron MILL P 500 U oraz 800 U wykorzystano układy sterowania firm Siemens lub Heidenhain, co w  połączeniu z rozwiązaniami elektronicznymi i elektromechanicznymi sprawia, że te maszyny są gotowe do funkcjonowania zgodnie z  założeniami Przemysłu 4.0 (w tym internetu rzeczy).  

Smart Machine

Zastosowanie rozwiązań Smart Machine i wyposażenie obrabiarek z rodziny Mikron MILL P w inteligentne moduły pozwoliło na zapewnienie:

  • dokładności obróbki na poziomie ±2 μm (dzięki stabilizacji termicznej i symetrycznej budowie korpusu);
  • o 250% wyższej wydajności (dzięki konstrukcji pozwalającej na integrację z rozwiązaniami automatyzacji stanowiska);
  • obróbki dynamicznej (1,7g) przedmiotu o masie do 800 kg i średnicy 860 mm na stole uchylno-obrotowym, z wykorzystaniem 36 kW mocy wrzeciona Step-Tec;
  • elastyczności zastosowań;
  • skrócenia przerw w pracy aż o 98% na rzecz czynności eksploatacyjno-serwisowych.

Automatyzacja

W obrabiarkach z rodziny Mikron MILL P zastosowano znany już system paletowy System 3R.

Jak wiadomo, wdrażanie robotyzacji stanowiska obróbkowego wiąże się z kosztami zabezpieczeń, a tymczasem w większości konstrukcji obrabiarek nie przewidziano możliwości zastosowania robota przemysłowego załadowczo-odbiorczego, który obsługiwałby obrabiany przedmiot.

W obrabiarkach z rodziny Mikron MILL P uwzględniono już dostęp dla robota przemysłowego do strefy roboczej – od tylnej strony maszyny. Jednocześnie od czoła obrabiarki zachowano swobodny dostęp dla operatora.

Firma GF Machining Solutions standardowo wykorzystuje własny System 3R z paletami. Taka integracja wyraźnie ułatwia automatyzację i dodatkowo zwiększa jej efektywność.

Stół roboczy obrabiarek Mikron MILL P 500/800 U można skonfigurować w różny sposób w zależności od potrzeb. Można go wyposażyć w gniazdo wybranego systemu paletowego, system bazująco-mocujący lub stół z rowkami teowymi.

Reasumując, obrabiarki Mikron MILL P 500/800 U firmy GF Machining Solutions stanowią bardzo dobry przykład nowoczesnych, wielozadaniowych maszyn, zapewniających dużą elastyczność pod względem konfiguracji oraz szerokie możliwości technologiczne.  

Wróć

O GF Machining Solutions