Tepelně stabilní

BA W06 a BA W08 od SW patří mezi nejrychlejší obráběcí centra na trhu. Dokážou vyrábět vysoce přesné komponenty z hliníkové slitiny, např. díly pro letadla a vozidla a kryty baterií, a to během velmi krátkého okamžiku. Osvědčené konstrukční principy, jako je monoblok, „tříosá jednotka“ v rámci konstrukce box-in-box nebo otočný nosič pro nakládání a vykládání souběžně s hlavní dobou zpracování, zajišťují základ pro minimální doby cyklů. Umožňují SW zvýšit tuhost stroje při zachování minimální hmotnosti a zkrátit neproduktivní prostoje.

Výzva: Vysoký tepelný příkon, nízká hmotnost

Rychlého polohování podél tří os je dosaženo díky vysoce dynamickým lineárním motorům. Je zde však jeden negativní vedlejší účinek: výrazné množství odpadního tepla, které musí být ze stroje odvedeno. „Efektivní tepelná bilance je pro nás velmi důležitá, protože hmotnostně optimalizovaná tříosá jednotka v konstrukci box-in-box s tenkostěnnými svařovanými konstrukcemi může absorbovat pouze malé množství tepla,“ vysvětluje Marcus Mixner, vedoucí vývoje společnosti SW. „Bez regulace teploty by dynamický výkon lineárních motorů vedl rychle k tepelným deformacím.“

Řešení: Odvod tepla pomocí lineárního vedení

Z důvodu neustálého zvyšování přesnosti polohování pracuje SW již léta intenzivně na zlepšování tepelné stability s využitím stávajícího přesného chladicího okruhu. „Tepelnou přesnost považujeme v přesném obrábění za důležitou konkurenční výhodu,“ říká Mixner. „Po počátečních zkouškách a optimalizacích s vozíkem Z, který vstupuje do pracovního prostoru, se nyní zaměřujeme na regulaci teploty vodítka ve svislé hlavní ose, které nese vozíky X a Z.“

Rozhodujícím řešením pro ekonomicky i prostorově neutrální realizaci je dlouholetý partner společnosti, Bosch Rexroth, v oblasti lineární techniky: Patentovaný systém kolejnic TCRS (Thermo Compensating Rail System) integruje funkci regulace teploty jako volitelnou funkci přímo do zvoleného kolejnicového systému nebo systému kuličkového vedení. Princip je jednoduchý, ale účinný: Pokud je vybrána možnost TCRS, spodní strana vodicí kolejnice je vybavena dvěma drážkami pro uložení standardních trubek, které jsou připojeny k chladicímu okruhu stroje. Přímý odvod tepla z lineárního vedení usnadňuje kompenzaci tepelných účinků, což znamená, že lze snížit rozměrové výkyvy v procesu a tím i rychlost odmítnutí, ušetřit materiál a dále zkrátit doby cyklů.

Více kvalitních dílů v malých šaržích

Marcus Mixner vidí také důležitý přínos pro zákazníky v rychlejší výrobě kvalitních dílů: „Trh je stále náročnější na stroje pro menší velikosti šarží. Proto musíme udržovat časové konstanty co nejkratší.“ Tepelná stabilita je pro to nezbytným předpokladem. Na základě údajů z měření shromážděných během dvou let se společnosti SW podařilo vyvinout komplexní systém řízení teploty chladicí vody, který „ochlazuje“ teplotní špičky, ke kterým dochází během provozu při vysokých rychlostech. To umožňuje minimalizovat míru odmítnutí během celého procesu. „Od uvedení obráběcích center BA W06 a BA W08 na trh jsme od společností z odvětví obdrželi pouze pozitivní zpětnou vazbu,“ dodává Mixner.

Probíhající inovace

Díky integrovaným řešeními, která se týkají teploty může společnost SW opět prokázat svoji schopnost průběžně vyhovovat měnícím se požadavkům trhu. Partnerství se společností Bosch Rexroth hrálo v tomto ohledu již v minulosti důležitou roli, například zavedením systému válečkového vedení RSHP. Jeho kuličkové kladky pomalu přenášejí valivé prvky na maximální sílu prostřednictvím patentované zóny záběhu, což umožňuje pohyby s nízkou pulzací. V kombinaci s novou vodicí kolejnicí TCRS budou mít zákazníci společnosti SW opět prospěch ze zvýšení kvality a výkonu.

Pro Mixnera představuje flexibilní možnost regulace teploty stále velký potenciál: „Již pracujeme na dalších aplikacích,“ prozrazuje Mixner. „Oceňujeme také osobní poradenství a odborné znalosti společnosti Bosch Rexroth v oblasti obráběcích strojů a automatizace.“ Mixner se mimo jiné zajímá o možnost prostorově neutrálního začlenění třetí funkce – měření – do vodicí kolejnice prostorově neutrálním způsobem. Společnost Bosch Rexroth nabízí integrovaný měřicí systém IMS právě pro tento účel.

„Zejména v současné situaci na trhu jsou inovativní řešení a zkušení partneři, jako je Bosch Rexroth, životně důležití pro udržení konkurenceschopnosti jak z technického, tak z ekonomického hlediska.“ říká Mixner. „Díky prověřené a otevřené spolupráci se nám podařilo zdvojnásobit teplotní přesnost oproti strojům předchozí generace a tím nastavit nové standardy v mezinárodním prostoru.“