Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Siemens na MSV 2009 představí techniku pro obráběcí stroje

Společnost Siemens bude prezentovat novinky ze své produkce na 51. ročníku Mezinárodního strojírenského veletrhu, který se na brněnském výstavišti uskuteční ve dnech 14. až 18. září 2009. Expozice v pavilonu P (stánek č. 145) představí aktuální trendy v oblasti řídicích systémů a pohonů pro obráběcí stroje. Prezentace nových produktů, systémů a řešení budou pro tuzemské výrobce obráběcích strojů organizovány formou workshopů pořádaných přímo ve stánku společnosti Siemens. V plném rozsahu budou všechny „horké“ novinky k vidění na světové výstavě EMO 2009 v Miláně.

 
Pro každého výrobce obráběcích strojů je rozhodující zkrátit na minimum dobu, po kterou je nový stroj ve stadiu prototypu. Společnost Siemens bude na letošním MSV prezentovat speciální nástroje zvyšující efektivitu inženýrské práce, počínaje správou životního cyklu výrobků, přes tvorbu virtuálního stroje až po podporu realizace mechatronických systémů. Siemens je v současnosti jediným dodavatelem na světě, který je schopen dodat veškeré systémy pro realizaci celého procesu CAD/CAM/CNC tzv. z jedné ruky.
 

Řídicí systémy a pohony pro obráběcí stroje všech druhů

 
Expozice Siemens návštěvníkům veletrhu představí různé hardwarové i softwarové komponenty pro oblast techniky pohonů i pro řídicí systémy řady Sinumerik, připravené k použití v obráběcích strojích všech typů, velikostí a stupně složitosti, počínaje stroji tvořícími základní vybavení dílny, přes kompaktní obráběcí stroje až po velmi výkonná obráběcí centra, a to pro všechna výrobní odvětví průmyslu.
 
Součástí nabídky jsou nové motory 1PH8, které rozšiřují výkonové spektrum hlavních motorů (obr. 1), nové operátorské rozhraní, optimalizované inteligentní metody řízení pohybu používané při frézování či „technologické balíčky“ pro obrábění současně ve třech nebo pěti osách. Výraznými trendy současnosti dále jsou integrace systémů pro konstruování, řízení jakosti a sledování výroby, zpětná dohledatelnost výrobních dat nebo možnost doplnit stroje robotickými jednotkami pro manipulaci s materiálem (obr. 2) či sestavovat stávající stroje do výrobních linek bez jakýchkoliv problémů s jejich propojováním.
 
Dalším aspektem důležitým pro uživatele je nárůst produktivity výroby zvýšením výkonnosti zařízení a snížením nákladů na jeho provoz. Provozní náklady jsou ve stále větší míře určovány výdaji za energii. K využití všech možností úspory energie je do patřičného rozboru třeba zahrnout všechny formy energie používané v daném stroji i okolo něj. Právě proto Siemens v rámci svého konceptu Plně integrované automatizace (TIA) nejen inovuje komponenty a systémy s ohledem na snížení jejich vlastní spotřeby energie, ale optimalizuje i způsob hospodaření s energií ve výrobním řetězci jako celku.
 

Sinumerik MDynamics – nový technologický balíček pro frézování

 
Mezi nejvýraznější novinky bude patřit technologický balíček Sinumerik MDynamics pro frézování. Jeho součástí je hardware CNC, inteligentní funkce CNC a celý řetězec nástrojů CAD/CAM/CNC pro obory s velmi vysokými požadavky na kvalitu opracovávaného povrchu. V balíčku je verze jak pro tříosé frézky, tak pro strojní zařízení s pěti osami (tři lineární a dvě rotační). Pětiosé frézovací stroje lze využít např. v automobilovém a v leteckém průmyslu, v energetice a medicínské technice, v dílenské výrobě a zejména pro výrobu nástrojů a forem; (viz také text na rastru).
 
Technologický balíček pro tříosé obrábění určený pro Sinumerik 840D sl obsahuje nejen novou a zdokonalenou formu řízení pohybu, ale také nové funkce, např. správu nástrojů a programů, které spolu s modulem ShopMill výrazně zjednodušují programování stroje. Do balíčku byly integrovány inovované technologické cykly, měřicí cykly, 3D simulace na podporu programování a výkonné funkce vysokorychlostního obrábění (High Speed Cutting – HSC). Nabídku uzavírají nové funkce HMI, snadná manipulace s daty a programem díky rozšířené paměti v podobě karty typu CF, interpolace drážek nebo simulace obrábění pro opracovávání povrchů z různých materiálů.
 
Speciálně pro pětiosé obrábění je určen cyklus Cycle996 pro měření a kalibraci stroje. Zatímco u pětiosého stroje běžně trvá proměření a kalibrace několik hodin (nebo i celý den, protože rotační osy se zpravidla proměřují ručně a práce je velmi zdlouhavá), pomocí Cycle996 jsou měření a kalibrace, popř. rekalibrace, hotovy přibližně za deset minut.
 
Součástí technologického balíčku jsou dále funkce pro prostorovou kompenzaci poloměru nástrojů nebo funkce TRAORI – transformace pohybu středu nástroje podél obrysu obrobku, která umožní snadnou záměnu nástroje nebo i změnu kinematiky obrábění (u výměnných hlavic) bez potřeby měnit program obrábění. U tříosého obrábění má podobnou funkci cyklus Cycle800, který umožňuje posun, otočení, zrcadlení a změnu měřítka souřadného systému, a výrazně tak usnadňuje obrábění složitých obrobků.
 
Nový cyklus HighSpeed Setting Cycle832 zajistí rychlou adaptaci nastavení na druh obrábění (hrubování, obrábění načisto, dokončovací operace) pro zajištění maximální efektivity práce při co nejlepší přesnosti a kvalitě povrchu obrobku. Další nové technologické cykly, jako např. cyklus pro trochoidální nebo axiální frézování, umožňují rychlé, jednoduché a efektivní opracování obrobku.
 
Podporu při obrábění poskytuje uživateli zobrazení zbytkové doby použitelnosti nástroje a vizualizace složitých programů pro výrobu forem. Technologický balíček pro pětiosé obrábění doplňuje automatická identifikace zbytkového materiálu. Při použití funkce Sinumerik Safety Integrated (spolu s odpovídajícími snímači a spínacími prvky) lze dosáhnout vysokého stupně bezpečnosti lidí i strojů.
 

Odborná konference

 
Vzhledem k tomu, že se Siemens tematice moderních metod obrábění intenzivně věnuje i v České republice, bude část expozice v pavilonu P věnována prezentaci odborné konference Moderní výrobní technologie pro 21. století, kterou pořádá Fakulta strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně za aktivní spolupráce společnosti Siemens. Konference se uskuteční v polovině října tohoto roku.
 

Sinutrain – školení a příprava výroby

 
Na veletrhu bude k vidění také pracoviště se systémem Sinutrain, umožňující počítačovou simulaci činnosti programů NC pro výuku programování obráběcích strojů se systémem Sinumerik i pro optimalizaci výrobních postupů ve fázi technologické přípravy výroby. K dispozici jsou standardní ovládací rozhraní včetně softwarových aplikací typu Jobshop. Programovací software Sinutrain je plnohodnotnou verzí řídicího systému Sinumerik a na PC se chová jako reálný stroj. Je tedy možné do něj nahrát konkrétní strojní data, využívat standardní cykly a všechny možnosti včetně transformací, nastavitelných a programových posunutí atd. V expozici Siemens si tak návštěvníci budou moci v praxi vyzkoušet základy práce s řídicím systémem a seznámit se s jeho ovládáním.
 
Ve stánku Siemens bude prezentován i tzv. virtuální stroj, pomocí něhož si návštěvníci mohou vlastní naprogramovanou součástku virtuálně vyrobit, aniž by se museli obávat poškození stroje či nástroje nebo zničení materiálu.
 
 
Obr. 1. Excelentní dynamika a tichý chod bez vibrací, to jsou charakteristické rysy nových motorů 1PH8, dostupných v synchronní i asynchronní verzi
Obr. 2. Rozhraní řídicího systému Sinumerik 840D sl je připraveno pro snadnou integraci obslužných robotů
Obr. 3. Sinumerik 840D sl je vhodný pro pětiosé obrábění složitých a přesných součástí
Obr. 4. Náhrada kolenního kloubu
 

Výroba implantátů – od prvotní myšlenky po finální obrobek

Výsledkem pokroku v medicíně v posledních několika desetiletích je výrazné prodloužení lidského života. Demografické studie předpovídají, že za dvacet let bude přibližně jedna třetina lidské populace západní průmyslové společnosti starší šedesáti let. Tento trend zvyšuje požadavky kladené na udržování kvality života i v pokročilém věku, což zvýší poptávku po špičkových zdravotnických službách. Součástí těchto služeb budou také nové léčebné metody a kvalitní implantáty i protézy, jako jsou šrouby, páteřní segmenty, kyčelní, kolenní, ramenní či loketní klouby nebo zubní můstky. Právě proto se společnost Siemens ve svém vývoji v oblasti řídicích systémů pro obráběcí stroje mimo jiné zaměřila i na využití vysokorychlostního obrábění (HSC) pro výrobu tělních implantátů a protéz.
 
Bezpodmínečnými požadavky kladenými na obrábění při výrobě tělních implantátů a protéz je přesné dodržení rozměrů a perfektní kvalita povrchu obrobků.
 
Stroje pro HSC se vyznačují velkými otáčkami vřeten a velmi rychlými posuvy. Siemens má ve své nabídce různé komponenty systémů CNC od tvorby programů v prostředí CAD/CAM při použití softwaru NX CAM z produkce společnosti Siemens PLM Software až po řídicí platformu vhodnou pro vysokorychlostní obrábění: systém Sinumerik 840D sl s měniči řady Sinamics S120 a výkonnými motory.