Твърдо и високопрецизно
Машините за струговане на закалени детайли на Hembrug постигат точност до микрони
Струговането на закалени детайли се е наложило като икономична алтернатива на кръговото шлифоване. Като една от първите фирми, възприела тази технология, Hembrug днес е специализирана почти изключително в технологията за бързо свръхпрецизно струговане на закалени детайли и предлага машини, които могат да обработват детайли с диаметър до 1500 мм. FANUC, като партньор в задвижванията и управляващите устройства, оборудва тези машини с ЦПУ от сериите 0i-D и 32i в зависимост от спецификациите. Hembrug Machine Tools от холандския град Харлем е бивше държавно предприятие, приватизирано през 1983 г. Стартирала първоначално в сферата на машините за свръхпрецизно струговане, от началото на 1990-те тази семейна компания е насочила вниманието си изцяло към струговането на закалени детайли. „По това време за първи път се появиха нови материали за инструменти, които направиха възможна машинната обработка на закалени стомани“, спомня си ръководителят на проектните дейности Берт де Веер. „За да можем да внедрим висококачествено, прецизно струговане на закалени детайли, разработихме машини с много висока степен на стабилност, тъй като силите, генерирани по време на този процес, са огромни, а по друг начин е невъзможно да се постигне прецизност до микрони.“ С дългогодишния си опит в разработването на стругове с хидростатични лагери Hembrug превзема пазарната ниша за струговане на закалени детайли и разработва технологията, превръщайки я в напълно завършена алтернатива на кръговото шлифоване като технология за прецизна повърхностна обработка. Междувременно компанията може да се похвали с няколко примера за това. Берт де Веер споменава, че първите машини за струговане на закалени детайли на Hembrug са били предназначени за клиенти от сферата на инструменталното производство и отливането на форми и са били използвани за производството на пластмасови бутилки: „До този момент нашите машини струговаха не само инструменти за шприцоване на преформи, но и форми за капачки, включително и винтови. С помощта на револверна глава със задвижвани инструменти дори се фрезоваха малките вентилационни каналчета в тях, така че от машината излизаха напълно завършени инструменти.“ Други приложения могат да се намерят в автомобилната промишленост (впръскващи дюзи, зъбни колела), при производството на лагери (вътрешни и външни канали), както и при производството на хидравлични и пневматични компоненти (клапани).
За струговане на детайли с диаметър до 1500 мм
Серията машини Mikroturn на Hembrug включва изцяло хидростатични стругове, които практически не се износват, за обработка на широк спектър закалени детайли със свръхпрецизност. Хоризонталните машини от серията CNC 100 са подходящи за дребни детайли с отвори от 1 мм. Вертикалните стругове са подходящи за големи и тежки обработвани детайли с диаметър между 450 мм и 1500 мм.
Всички машини Mikroturn имат едно общо нещо, обяснява Берт де Веер: „Те осигуряват най-високата прецизност, която може да бъде постигната до момента при струговане на закалени детайли“ и подкрепя твърдението си с цифри: „С тези машини могат да се постигнат следните допуски при обработвани детайли с твърдост до 70 HRC и диаметър до 1500 мм: точност на повърхността Ra = от 0,0001 до 0,0004 мм, правилност на формата между 0,0002 и 0,001 мм, както и точност на размерите от 0,002 мм или по-висока.“
Хидростатиката осигурява прецизност дълго време
С допуски като тези машините Mikroturn са основен конкурент на кръглошлифовъчните машини, като ги превъзхождат в няколко други области. Така например при струговането на закалени детайли обработваният детайл не изисква захващане, което спестява време и предотвратява грешки при захващането. Всевъзможни профили могат да се създават само с един инструмент, което премахва необходимостта от скъпи шлифовъчни дискове. Нещо повече, струговането на закалени детайли е екологично чист процес, защото в повечето случаи се извършва в сухо състояние. Шлифоването винаги създава утайка, чието изхвърляне е скъпо. От друга страна, със струговането на закалени детайли се постига по-голяма производителност при повечето от случаите на ЦПУ обработка на метали.
В сравнение с други стругове за закалени детайли машините на Hembrug се отличават с висока точност, която запазват за дълго време. Основните причини за това са хидравличните лагери за шпиндела и направляващите детайли. Те постигат точност на ексцентричност и повторяемост от 0,1 микрона – и правят това с дълготрайно постоянство. Както посочва Берт де Веер: „Машините без хидростатични лагери постигат тези стойности само когато са нови. Нашите машини могат да предложат това качество дори след 20 – 30 години.“
Hembrug и FANUC – надеждно партньорство
Вече много години Hembrug работят съвместно със световния пазарен лидер в производството на ЦПУ, FANUC, които осигуряват задвижванията и управленията на техните машини. Петер ван Омерен, ръководител на електротехническата част на проекта, казва: „Преди използвахме ЦПУ от серия 15-TB на FANUC. Днес за стандартните ни машини Mikroturn използваме серията системи за ЦПУ 0i-D. Това управляващо устройство предлага разделителна способност от 100 нанометъра. За по-сложни задачи сме разработили специални машини Mikroturn, които след това можем да оборудваме с ЦПУ от серия 32i на FANUC. С подходящите мащаби то позволява разделителна способност от 10 нанометъра.“
При производството си Hembrug използва няколко от собствените си машини, управлявани с ЦПУ от серия 0i-D на FANUC – „защото тази комбинация работи прекрасно“, обяснява Петер ван Омерен. „Непрекъснато чуваме това от нашите клиенти. Практически няма откази, свързани с управляващото устройство, дори в течение на няколко години. Електрониката, моторите и управляващите устройства на FANUC са с най-високо качество и са много издръжливи дори на електромагнитни смущения. Допълнително положително качество на продуктите на FANUC е възходящата им съвместимост. Това означава, че през 1990-те години машините работеха с управляващо устройство 15-TB. Сега, близо 20 години по-късно, програмите все още могат да се използват на по-нови машини и с последно поколение управления. Защото на фона на всички иновации и допълнителни функции FANUC са запазили основната структура, която стои зад тях. Нас, като производители на машини, това ни улеснява при внедряването, а на клиентите ни спестява много обучителни курсове.“
Нови разработки повишават производителността
През последните няколко години Hembrug е инициатор на няколко нови разработки, които не само са високопрецизни, но и изключително продуктивни. На EMO 2011 например компанията представи Mikroturn Twin Spindle и Mikroturn 100 CNC Special. Mikroturn Twin Spindle е оборудван с два изцяло хидростатични шпиндела с интегрирани шпинделни мотори, линейни мотори в шейните за придвижване по оси X и Z, както и интегриран, напълно автоматичен робот за подаване. Като изключим, че по своя характер в някои случаи струговането на закалени детайли е три пъти по-бързо от аналогичните операции за шлифоване, двойният шпиндел позволява още по-голямо намаление на времето за цикъл с до 30% и повишаване на производителността с до 100%. Mikroturn 100 CNC Special е специална версия с изцяло хидростатичен високопроизводителен шпиндел със скорост 2000 об/мин, интегриран високомоментен мотор и удължен ход на направляващата по ос Z. Тя позволява струговане на по-големи и по-тежки детайли в сравнение със стандартната версия Mikroturn 100 CNC.
Берт де Веер вижда в тези разработки важна крачка към бъдещето: „Дълго време бяхме смятани за най-добрите в света по отношение на прецизността, но отдавахме твърде малко значение на производителността. Сега нещата се промениха. В новите ни разработки от една страна сме поставили акцент върху производителността, а от друга – върху гъвкавостта, което е съобразено с желанията на клиентите. Готови сме с радост да предоставяме специални решения.“ Като пример той споменава проект, при който се обработват различни валове за зъбни помпи. Те се придвижват върху подаващ конвейер до машината, откриват се от камера за обработка на изображения и се вкарват от робота. По този начин машината разпознава конкретния обработван детайл и автоматично избира подходящата програма за ЦПУ.
Директните контакти гарантират висока степен на удовлетвореност на клиентите
FANUC взе участие в новите разработки. Петер ван Омерен, ръководител на електротехническата част на проекта, пояснява: „За нас бе важно FANUC да съдейства за интегриране на моторите на други доставчици. Ние например използваме интегрирани шпинделни мотори от други производители. В началото имахме угризения на съвестта заради това. Но FANUC показа голяма отвореност, така че моторите можеха да бъдат управлявани без затруднения.“
„Hembrug в момента участва в разработването на специални потребителски интерфейси, предназначени да улеснят работата на потребителя с машината. FANUC Picture осигурява високопроизводителна среда за разработване на тези потребителски интерфейси според нашите желания. Резултатът в момента се тества в собствената ни производствена база върху Mikroturn с нашето управляващо устройство 32i, като се режат повторно вътрешните резби на големи гайки след процеса на втвърдяване.“
Експертът по електроника Петер ван Омерен е ентусиазиран за сътрудничеството с FANUC: „Въпреки че в сравнение с други производители на машини ние сме произвели относително малко стругове и съответно сме използвали само малко на брой управления на FANUC, получихме отлична и експедитивна поддръжка от тях. Когато и да възникнат въпроси, имаме лице за директен контакт и това наистина работи брилянтно.“ Той илюстрира казаното с пример: „Клиент от Съединените щати се обърна към нас със запитване за специфичен проект, който включваше сложна четириосова машина с два инструментални държача и две устройства за автоматична смяна на инструментите. Не бе лесна задача от гледна точка на управление и задвижване, затова се обърнахме за помощ към FANUC. За кратко време хора от FANUC дойдоха на място, за да можем да обсъдим проекта. Те определиха задвижванията и многоканален ЦПУ от серията 32i. Това ни позволи незабавно да изготвим на клиента поисканата оферта.“
Струговане на закалени детайли с максимална прецизност
Днес 95% от проектирането и производството на основаната през 1973 г. като държавно предприятие и приватизирана през 1983 г. фирма Hembrug включва изцяло хидростатични стругове за обработка на закалени детайли със свръхпрецизност, които практически не се износват. Серията машини Mikroturn може да обработва метални детайли с твърдост до 70 HRC и диаметър до 1500 мм. Персоналът на Hembrug наброява около 70 служители, които произвеждат 25 – 30 машини годишно. Годишният й оборот за 2011 г. е около 15 милиона евро.
