Nagy teljesítményű CNC nagy teljesítményű kerekekhez

Vezető hely a megmunkálásban

A BBS Motorsport vállalat FANUC-vezérlésű eszterga- és maróközpontokat alkalmaz

A Forma-1-es és más versenygépekhez készített kerekek esetében az öntött és kovácsolt nyersdarabok megmunkálása komoly verseny az idővel. A prémium gyártóként számon tartott BBS Motorsport kiváló eredményeket ér a Matsuura-megmunkálóközpontokat is felvonultató gépparkja révén. Az előnyben részesített vezérlési és hajtási technológia szállítója a világpiacon első FANUC.

Nem nehéz észrevenni, hogy Roman Müller, a BBS Motorsport GmbH ügyvezető igazgatója rajong a motorsportokért. Lelkesen beszél a cége által fejlesztett és gyártott, könnyűfémötvözetből készülő kerekekről, valamint a gyorsasági versenysport különböző szakágaiban az immár 40 éve gyártott BBS-kerekeken elért sikerekről. Példa: Michael Schuhmacher a Ferrari színeiben az összes világbajnoki címét BBS-kerekeken nyerte el.

Éppen ezért nem meglepő, hogy Roman Müller saját magával és tapasztalt csapatával szemben is komoly elvárásokat fogalmaz meg: „Célunk az, hogy a legjobb versenyistállókkal együttműködve kifejlesszük a világ legjobb, könnyűfémötvözetből készülő kerekét, amely képes biztosítani azt a bizonyos extra, mindent eldöntő 1/100 másodpercnyi előnyt."

40 éve sikeres partner az autóversenyzésben

A vállalat történelmében számos fejlesztési mérföldkő található. Az 1970-ben alapított BBS már 1972-ben három darabból – központi agyból, belső keréktárcsából és külső keréktárcsából – álló kerekeket gyártott. Míg az utóbbi különféle méretben rendelkezésre áll a raktárkészletben, az adott járműnek megfelelő, előre szerelt agy rögzítése rövid határidővel történik. A moduláris felépítésű rendszer révén számos különféle szélességű, besajtolási mélységű és átmérőjű változat készülhet. „Egy ilyen egyedi kerék egy héten belül elkészülhet – mondta el Roman Müller – és az ügyfél már vezetheti is sportgépét a versenypályán.”

A három darabból álló kerekek továbbra is népszerűek, de ma már több az egyetlen darabból készülő, könnyűfémötvözetből készített kerék, amelynek öntése, illetve kovácsolása egyetlen tömör darabként történik. „Ezek egyesítik a különleges ötvözetek kis tömegét a maximális szilárdsággal – gyenge pont nélkül” – emelte ki Roman Müller. Ennek garantálása érdekében a BBS Motorsport több gyártósori vizsgálatot is végez – az elsőt már a megmunkálás előtt, hogy ellenőrizze az anyagminőségre vonatkozó szabványelőírások teljesülését. Ezt követik a gyártás közbeni mérések a gépszerszámokon, majd végül három dimenziós, 100%-os átvizsgálás történik a mérőszobában.

A tömeg, a merevség és a terhelhetőség terén a BBS új mérföldkőhöz ért a kovácsolt magnéziumkerék kifejlesztésével. Roman Müller szerint ez óriási sikert jelentett: „Az 1990-es évek elején a Ferrari volt az első versenycsapat, amely a Forma-1-ben használni kezdte kovácsolt magnéziumkerekeinket. Ma ezek a kerekek szabvánnyá váltak, és sajnos már nem mi vagyunk a kizárólagos gyártók.”

A BBS Motorsport azonban nemcsak a felhasznált anyagok terén, hanem az innovációban is a csúcsra tör, és új mércét teremt az anyagmegmunkálásban. A tömeg és a stabilitás arányát például a küllők marásával optimalizálni lehet. Eközben a kerék merevségének biztosításához szükségtelen, azaz felesleges tömeget jelentő részeket eltávolítják. Az eredetileg a BBS által kifejlesztett technológiát ma már sokan utánozzák.

A mezőny előtt a megmunkálásban is

Az ennyire bonyolult megmunkálási eljárások gazdaságos végrehajtásához a kerékgyártónak tökéletesen felszerelt gyártórészlegre van szüksége. A megmunkáláshoz Roman Müller alapvetően két beszállítóra támaszkodik: A Mori Seiki szállítja az esztergagépeket, a Matsuura pedig a marógépeket. A vállalat tulajdonosa leginkább az e beszállítók által biztosított hosszú távú minőséget tartja értékesnek. A versenysporthoz szükséges termékek gyártójaként a BBS külön értékeli a Matsuura-megmunkálóközpontok sebességét is: „Nagy sebességű megmunkálási eljárásaink 1999-es indításakor több gyártó megmunkálóközpontját is teszteltük. A könnyűfémötvözetek megmunkálásával kapcsolatos igényeinknek egyértelműen a Matsuura FX70-es típusa felelt meg leginkább.”

Akkoriban a BBS rendszerint az eldolgozatlan előgyártmányokat kapta meg, amelyek a végső kontúrhoz közel előkovácsoltan érkeztek, ezért csak minimális marási és fúrási rutinok végrehajtására volt szükség. Az ún. nettó formához közeli előgyártmányok elkészítéséhez be kellett ruházni rendkívül magas árú kovácsszerszámokba – ez pedig csak magasabb termelési egységszám mellett tűnt kifizetődőnek, márpedig ez nem jellemző a versenysportra.

Emiatt Roman Müller csapata alternatívát keresett és talált: ez a keréklemezzé kovácsolt előgyártmányok nagy sebességű megmunkálása volt. Az esztergálás és marógépek segítségével ezek tetszőleges kontúrt kaphatnak – ügyfélspecifikusan, saját stíluselemekkel ellátva. Roman Müller kifejtette: „Ha költséges süllyesztékes kovácsolóba fektet be egy vállalat, azzal évekre gúzsba köti magát. 5 tengelyes marógépünkkel rugalmasak maradhatunk, és 2 héten belül meg tudjuk valósítani és az ügyfélnek be tudjuk mutatni az ötleteket.”

CNC és hajtási technológia a világpiac vezető szereplőjétől

Az ezt követő években a BBS Motorsport kitartott a Matsuura vállalat mellett. Francisco Serrano gyártási felelős menedzser így emlékezett vissza: „Éveken keresztül használtunk a FANUC vállalattól származó vezérlési és hajtási technológiát, és a lehető legjobb tapasztalataink voltak. A termékek kivételesen jó minőségűek, ami azt jelenti, hogy az évek alatt soha nem merült fel probléma. Ráadásul a CNC menürendszere is rendkívül egyszerű. 2007-ben úgy döntöttünk, hogy FANUC 30i-A CNC-vezérléssel rendelkező Matsuura-berendezéseket rendelünk.” Megemlített egy olyan előnyt is, amely a CNC-gyártó egyenletes teljesítményéből ered: A FANUC rendszerét ismerő, képzett dolgozók bármilyen további oktatás nélkül egyszerűen átirányíthatók más gépekhez. Emellett az egymáshoz hasonló vezérlőelemeknek köszönhetően a képzési költségigény és a hibák száma is csökken.

A gépkezelők elsősorban az NC-programokért felelősek. Támogatást kapnak a munkaütemezőktől, akik külső CAD/CAM-rendszert használnak, elsősorban az összetett alakú formatervekhez. Ehhez a dolgozó kész szubrutinokat kap, amelyeket a fő program összeállításakor összedolgoz saját fúrási és esztergálási ciklusaival. Emellett a szükséges mérési programokat is integrálja a gyártás közbeni vizsgálatokhoz. Bonyolultnak hangzik, de a FANUC Manual Guide műhelyprogramozási szoftverrel mindez egyszerűen kezelhető. A szoftver lényegében két programozási világot hoz össze azzal, hogy lehetővé teszi a kényelmes, párbeszéd alapú programozást, egyúttal viszont támogatja a DIN ISO szerinti, illetve a makró alapú programozást is. Így minden felhasználó – a követelményektől és az egyén tudásától függően – megválaszthatja az optimális programozási módszert. Ezenfelül különféle metódusokat lehet azonnal kombinálni egymással. Meglévő DIN ISO programokat is könnyedén be lehet illeszteni, illetve szerkeszteni.

Hasznos CNC-funkciók

A BBS Motorsports a kerekek megmunkálásakor az optimális kompromisszumot keresi a rövid megmunkálási idő és a kiemelkedő minőségű felületkiképzés között. Ebben nyújt támogatást a Matsuura MAM72-63V megmunkálóközpontba épített, 30i-A sorozatba tartozó FANUC CNC-rendszer, amely optimális megoldás a nagy sebességű (HSC) és öttengelyes megmunkálási műveletekhez. Ez azt jelenti, hogy a megmunkálás rendkívüli gyorsasága mellett több szoftverfunkciót is kínál az öttengelyes megmunkáláshoz, így optimálisan aknázhatók ki a gépben rejlő lehetőségek. HSC-használathoz AICC automatikus adagolásvezérlő rendszert is kínál. Ezzel az elnevezéssel – AICC: Artifical Intelligence Contour Control, azaz mesterséges intelligenciát alkalmazó kontúrvezérlés – a FANUC olyan funkciókat jelöl, amelyek optimalizálják a gyorsítási és fékezési rutinokat, és amelyek képesek automatikusan beállítani a fordulatszámokat sarok-, illetve körcikk-megmunkálási műveletek esetében. Ebből kifolyólag az AICC-funkciók bizonyos mértékig fejlett vezérlést biztosítanak, és garantálják, hogy a szerszám úgy haladjon az előírt útvonalon, hogy a kontúr is pontos maradjon.

Ez előnyt jelent például olyankor, ha nehezen megvalósítható tervtanulmányokkal kell dolgozni – ahogyan ez a gyártásért felelős menedzser, Francisco Serrano szavaiból is kiderül: „Nemrégiben furatokat kellett alkalmaznunk, amelyek kezdeti átmérője 0,4 mm volt, és az átmérő a furat tengelye mentén fokozatosan növekedett. Az éleknek még a legkisebb sugarú ponton is borotvaélesnek kellett lenniük, amihez kifinomult megmunkálásra volt szükség a marási művelet során. Sikerült tökéletes eredményt elérnünk a FANUC-vezérléssel ellátott Matsuura-géppel.”

A BBS gyártócsapata igyekszik magas, 27 000 perc^-1 fordulatszámokat alkalmazni könnyűfém ötvözetek megmunkálásakor. Alumínium esetében a rendszer 8–10 m/s, magnézium esetében 12–14 m/s előtolási sebességet használ – 5 mm-es fogásvételhez. A paraméterek egyszerűbb beállítása érdekében a BBS csapata a FANUC CNC 30i-A által biztosított Machining Level Condition Function (Megmunkálási szint feltételei funkció) segítségével dolgozik, amely lehetővé teszi a felhasználó számára a pontosság, a sebesség és a felületkiképzés tényezőinek súlyozását. A vezérlés ezt követően önállóan kialakítja az optimális paraméterkészletet. Eközben kihasználja a vezérlés azon képességét, hogy képes feldolgozni spline görbéket, valamint optimalizálni a felületkiképzés minőségét a Nano Smoothing 2 funkcióval. Francisco Serrano: „A Matsuura alkalmazási szakembereivel közösen meghatározzuk a kívánt forgácsolási adatokat és a felületkiképzést, majd a funkció segítségével beállítjuk őket az összes berendezésen. Ez egyenletesen jó megmunkálási minőséget eredményez.”

Az összes FANUC-komponens rendkívüli elérhetőségét is kiemelte: „Az elmúlt 12 év során mindössze négy alkalommal fordultunk a FANUC ügyfélszolgálatához. Ezek egyikére saját hibánkból került sor, kettőt az anyagkopás indokolt, és mindössze egyetlen esetben volt szükség rá egy hibás azonosító kártya miatt.” A termelésért felelős menedzser a következőképpen foglalta össze véleményét: „Bár alapvetően a gépek és azok teljesítménye a döntő tényező, annyira pozitív tapasztalatokat szereztünk a FANUC vezérléseivel és hajtásaival kapcsolatban, hogy e részegységek megléte szempontként szerepel a megmunkálási szerszámok beszerzésével kapcsolatos döntéseinkben.”

Kerekek nemzetközi autóversenyzéshez

Lehet szó Forma-1-ről, IndyCar sorozatról, 24 órás versenyekről, rallyról vagy márkakupa sorozatról, számos versenyistálló bízik a BBS Motorsport által kínált kerekekben – köszönhetően a cég több mint 40 évnyi, a csúcskategóriás, alumíniumból vagy magnéziumból készített kerekek fejlesztése és gyártása terén felhalmozott tapasztalatának. A szakértők a jelenleg Haslach i. K. székhelyű üzemben teljesen kovácsolt, illetve több részből álló kerekeket gyártanak, amelyek esetében a cél mindig ugyanaz: a lehető legkisebb légellenállású, minimális tömegű és ideális merevséget biztosító termékek előállítása. A vállalat jelenleg 26 alkalmazottat foglalkoztat, éves gyártási kapacitása pedig nagyjából 12 000 könnyűfém-ötvözetből készített kerék. A versenyistállók mellett a magánszemélyek is fontos ügyfelek közé tartoznak. Összességében a megrendelések kb. 40%-a származik ebből az ügyfélkörből. Az eredeti anyacég fizetésképtelensége miatt kialakult nehézségek után a sikeres BBS Motorsport csapat német „GmbH” (azaz kft.) formában újrakezdte működését 2012-ben. Az elsődleges tulajdonos egy japán vállalat, amely évek óta szállítja a BBS kovácsolt kerekeit az ázsiai piacra.