Stabilność termiczna

Modele BA W06 i BA W08 firmy SW należą do najszybszych centrów obróbczych na rynku. W krótkim czasie mogą produkować precyzyjne elementy ze stopów aluminium, takie jak części do samolotów i pojazdów oraz obudowy akumulatorów. Sprawdzone zasady konstrukcji, takie jak zastosowanie monobloku, „jednostki trójosiowej” w konstrukcji typu box-in-box lub obrotowego uchwytu do załadunku i rozładunku równolegle z głównym czasem obróbki, stanowią podstawę umożliwiającą osiąganie minimalnych czasów cyklu. Pozwalają one SW zwiększyć sztywność maszyny przy jednoczesnym zachowaniu minimalnej masy i skrócić nieproduktywne przestoje.

Wyzwanie: Moc cieplna, mała masa

Szybkie pozycjonowanie wzdłuż trzech osi jest możliwe dzięki wysoce dynamicznym silnikom liniowym. Istnieje jednak jeden negatywny efekt uboczny: znaczna ilość ciepła odpadowego, które musi zostać odprowadzone z maszyny. „Efektywny bilans cieplny jest dla nas tak ważny, ponieważ zoptymalizowana pod względem masy trójosiowa jednostka w konstrukcji typu box-in-box, z cienkościennymi konstrukcjami spawanymi układ chłodzenia może pochłaniać tylko niewielką ilość ciepła”– wyjaśnia Marcus Mixner, dyrektor ds. rozwoju w SW. „Bez kontroli temperatury dynamiczna moc wyjściowa silników liniowych szybko doprowadziłaby do odkształceń termicznych”.

Rozwiązanie: rozpraszanie ciepła poprzez prowadnicę liniową

Aby stale zwiększać dokładność pozycjonowania, firma SW od lat intensywnie pracuje nad poprawą stabilności termicznej poprzez istniejący precyzyjny układ chłodzenia. „Uważamy dokładność termiczną za ważną przewagę konkurencyjną w precyzyjnej obróbce” – mówi Mixner. „Po wstępnych testach i optymalizacji wózka Z, który wjeżdża do przestrzeni roboczej, obecnie skupiamy się na kontroli temperatury prowadnicy w pionowej osi głównej, która przenosi wózki X i Z”.

Decydujące rozwiązanie pozwalające na ekonomiczną i kompaktową realizację pochodzi od długoletniego partnera w zakresie technologii przemieszczeń liniowych, firmy Bosch Rexroth: mowa o opatentowanym systemie Thermo Compensating Rail System (TCRS), który obejmuje funkcję kontroli temperatury jako opcjonalną funkcję bezpośrednio w wybranej rolce lub prowadnicy szynowej kulkowej. Zasada jest prosta, ale skuteczna: przy wyborze opcji TCRS, spód szyny prowadzącej jest wyposażony w dwa rowki do montażu standardowych rur, które są podłączone do układu chłodzącego maszyny. Bezpośrednie odprowadzanie ciepła z prowadnicy liniowej ułatwia kompensację efektów termicznych, co oznacza, że można zmniejszyć wahania wymiarów w procesie, a tym samym ograniczyć odsetek odrzutów, zaoszczędzić materiał i jeszcze bardziej skrócić czasy cyklu.

Więcej dobrych części w małych partiach

Marcus Mixner dostrzega w szybszej produkcji dobrych części również ważną korzyść dla klienta: „Rynek w coraz większym stopniu wymaga maszyn do mniejszych partii. Dlatego też musimy skrócić współczynniki czasu do minimum”. Stabilność termiczna jest zasadniczym wymogiem w tym aspekcie. Na podstawie danych pomiarowych zebranych w ciągu dwóch lat firma SW opracowała złożony system kontroli temperatury wody chłodzącej, który „chłodzi” temperatury szczytowe występujące podczas pracy z dużą prędkością. Pozwala to zminimalizować odsetek odrzuconych produktów w całym procesie. „Od momentu wprowadzenia na rynek centrów obróbczych BA W06 i BA W08 otrzymujemy wyłącznie pozytywne opinie od użytkowników”– informuje Mixner.

Nieustanne innowacje

Rozwiązanie SW ze zintegrowaną kontrolą temperatury jest kolejnym przykładem na zdolność do ciągłego spełniania zmieniających się wymagań rynkowych. Współpraca z firmą Bosch Rexroth odegrała już w przeszłości ważną rolę w tym zakresie, czego przykładem jest wprowadzenie systemu prowadnic szynowych rolkowych RSHP. Wózki kulkowe powoli przenoszą elementy toczne do maksymalnej siły poprzez opatentowaną strefę wprowadzania, umożliwiając ruchy o niskiej pulsacji. W połączeniu z nową szyną prowadzącą TCRS klienci SW ponownie skorzystają na poprawie jakości i wydajności.

Zdaniem Mixnera opcja elastycznej regulacji temperatury nadal ma duży potencjał: „Pracujemy już nad kolejnymi zastosowaniami” – zdradza Mixner. „Cenimy również indywidualne doradztwo i wiedzę specjalistyczną firmy Bosch Rexroth w dziedzinie obrabiarek i automatyki”. Mixner interesuje się między innymi możliwością zintegrowania trzeciej funkcji – pomiaru – z szyną prowadzącą bez zajmowania dodatkowej przestrzeni. Właśnie do tego celu firma Bosch Rexroth oferuje zintegrowany system pomiarowy IMS.

„Szczególnie w obecnej sytuacji rynkowej innowacyjne rozwiązania i doświadczeni partnerzy, tacy jak Bosch Rexroth, mają kluczowe znaczenie dla utrzymania konkurencyjności zarówno pod względem technicznym, jak i ekonomicznym” – mówi Mixner. „Dzięki sprawdzonej i otwartej współpracy udało nam się podwoić dokładność termiczną w porównaniu z poprzednimi maszynami, ustanawiając tym samym nowe standardy na arenie międzynarodowej”.