Nový vývoj představuje pozoruhodný pokrok v vysoce specializovaném technologickém oboru: zvyšuje počet simultánně ovládaných klíčů a tím přináší výrazné zvýšení produktivity. Při prvním nasazení u zákazníka se cyklová doba ve srovnání s dosavadním řešením se čtyřmi klíči snížila o 70 procent.
Statorové skříně patří pro MAPAL mezi klíčové komponenty, pro jejichž zpracování společnost poskytuje rozsáhlé portfolio nástrojových a procesních řešení. Výchozím bodem aktuálního vývoje bylo zpracování statorového otvoru v tenkostěnné hliníkové skříni pro e-mobilitu. Konkrétní aplikace spojuje náročnou geometrii součásti s vysokými požadavky na hospodárnost – a vyžadovala odpovídající výkonnostní nástrojové řešení.
Vyvažování jako flexibilní nástrojový princip pro složité kontury
Vyvažovací nástroje umožňují soustružení na obráběcích centrech s U-osou, zejména u kubických součástí se složitými vnitřními konturami, různými průměry a zářezy nebo podřezáními. Zpracování probíhá při stacionárním obrobku a umožňuje sloučit několik zpracovatelských kroků do jednoho upnutí. V tomto případě se jedná o vnitřní zpracování statorového otvoru pro elektromotor. Hliníková odlitková součást je tenkostěnná a geometricky náročná: Kontura otvoru má různé průměry, přechodové rádiusy, zářezy a podřezání. Současně existují nejvyšší požadavky na koaxiálnost, kulatost a koncentrické vlastnosti všech zpracovatelských charakteristik.
Osvědčené řešení se čtyřmi klíči
Dosud používal MAPAL pro zpracování tahově řízenou plochou soustružnickou hlavu se čtyřmi klíči a širokými dokončovacími nástroji. Čtyři synchronně vyvažující klíče s každým 20 mm zdvihem realizovaly složité zpracování v cyklové době 120 sekund na statorovou skříň. Vzhledem k rostoucím výrobním číslům v oblasti e-mobility byl MAPAL vyzván k optimalizaci procesu.
Nový koncept umožňuje šest klíčů
Osadit nástroj více břity je logické řešení pro zvýšení produktivity. Inovační skok však nespočívá v vyšším počtu břitů, ale v realizaci tohoto v rámci konstrukčních limitů vyvažovacího nástroje prostřednictvím přepracování ovládání klíčů. Existující koncept nenabízel prostor pro další břity. Zatímco u dosavadních čtyřklíčových systémů bylo použito klasické systém přenosu síly přes táhlo, pro nové řešení bylo vnitřní uspořádání nástroje zásadně přepracováno.
Přesunutím ozubení ven do samotného klíče se pohyblivé komponenty staly výrazně kompaktnějšími a především lehčími, takže se tímto způsobem také snížily vznikající síly. Díky tomu bylo možné při zachování nástrojového rozhraní a téměř identických vnějších rozměrech zvýšit počet simultánně ovládaných klíčů ze čtyř na šest. Na toto konstrukční řešení byla podána patentová přihláška, která byla již uznána.
Dvě varianty pro různé požadavky
Aby bylo možné vyhovět různým požadavkům na zpracování, realizoval MAPAL na základě nového konceptu dvě varianty. V první variantě pracuje šest klíčů simultánně ven, takže vzniká plnohodnotný šestibřitý nástroj. Zdvih přitom činí 10 milimetrů, což odpovídá průměrovému rozsahu 20 milimetrů. Ve druhé variantě je systém navržen jako 3+3 koncept: Ovládání táhla ovládá tři klíče, zatímco tři protiklíče zůstávají v klidu. Vzhledem k opačnému pohybu zde vzniká zdvih ±5 milimetrů na klíč, což odpovídá zpracovatelskému rozsahu 10 milimetrů v průměru. Uložení břitů snižuje tahové síly a současně umožňuje kombinované použití různých geometrií břitů. Tak lze pro různé konturové oblasti využít jak široké dokončovací nástroje pro vysoké posuvy, tak hospodárné rádiusové břity pro podřezání a přechody.
Až o 70 % kratší cyklové doby v praxi
Zákaznický přínos se projevuje okamžitě v procesní výkonnosti. Dosud používané čtyřklíčové řešení zpracovávalo konturu za 120 sekund. S variantou 3+3 nového šestibřitého klíče byla cyklová doba snížena na 35 sekund. Plnohodnotné šestibřité provedení dokonce dosáhlo 33 sekund. Tím se doba zpracování v závislosti na konfiguraci zkrátila o přibližně 70 procent, při nezměněné vysoké přesnosti a procesní bezpečnosti. Další výhodou jsou potenciálně snížené náklady na řezné materiály varianty 3+3, protože standardní břity lze cíleně použít tam, kde není vyžadována geometrie širokého dokončování.
Rozhodující pro toto zvýšení výkonu je snížená hmotnost pohyblivých částí. U vyvažovacích nástrojů není rozhodující celková hmotnost, ale především hmotnost pohyblivých klíčů. Čím lehčí jsou, tím menší jsou odstředivé síly a tím vyšší může být otáčkový počet, aniž by překročil omezenou ovládací sílu strojního táhla. Právě zde se nový vývoj zaměřuje. Umožňuje vyšší otáčky a tím rozšiřuje procesní okno. Současně zůstává typická síla vyvažovacích nástrojů zachována: Kontury lze při změnách na součásti flexibilně přizpůsobit přes NC program, aniž by bylo nutné nástroj samotný konstrukčně měnit. Výměnou nástrojového nástavce lze základní nástroj navíc flexibilně, rychle a hospodárně dále využívat pro varianty součástí nebo nové aplikace.
První aplikace inovativního šestibřitého klíče od MAPAL při zpracování statorových skříní proběhla mimořádně úspěšně, další nástroje jsou v realizaci. Vývoj zároveň ukazuje, že MAPAL vyvažovací zpracování jako strategicky relevantní technologické pole důsledně sleduje. Pro uživatele to znamená kontinuitu v náročném specializovaném segmentu – a partnera, který tuto flexibilní technologii již mnoho let doprovází a dále rozvíjí.
Kontakt:
