Система ЧПК для високоточного різання та штампування

Штампування мікромеханічних деталей за допомогою передових інструментів – це, головним чином, гідравлічний або механічний процес. Оснащення осей приводами та керування ними за допомогою ЧПК наближає цю технологію до епохи промисловості 4.0. Тому Greub, швейцарська компанія з проектування та переоснащення верстатів, зробила правильний вибір, звернувшись до світового лідера в області технологій ЧПК.

Виробникам годинників, мікромеханічних, мехатронних, електричних і електронних пристроїв потрібно виготовляти мініатюрні деталі дрібними, середніми та великими серіями. Ці деталі штампують на дуже високих швидкостях (до 300 ударів за хвилину) з рулонної сталі, що має товщину листа менше 1 мм. Потенціал числового програмного керування такими операціями визнав Франсуа Максим Греуб – власник компанії Greub Machines SA, заснованої його дідом Жаном. Успадкувавши потяг до модернізації верстатів, кілька років тому пан Греуб разом зі своїм партнером FANUC оснастив електроприводами невеликі преси із зусиллям три тонни та адаптував їх до вимог цифрової епохи. Ця бездоганна інтеграція відкриває шлях до промисловості 4.0 – четвертої промислової революції. 

Повний контроль над операціями

Передовий прес має працювати за кількома основними параметрами: 1) опускання робочого органа на задану довжину з можливістю регулювання верхньої та нижньої мертвої точки; 2) число ударів на хвилину; 3) швидкість подачі сталевого листа з рулону. Обрізки та/або заготовку потрібно витягати за допомогою штампа або повторно встановлювати в лінію подачі, зокрема для переробки або подальшого лиття. Точність позиціонування між прес-формами та матрицями залежить від блока штампів і повторного центрування стрічки. Усі ці фактори залежать від якості інструменту, регулювання потужності преса відповідно до міцності матеріалу та периметра, який буде вирізаний, або поверхні, яку будуть пробивати. Франсуа Максим Греуб і незалежний інтегратор продуктів FANUC Тьєррі Метр втілили геніальну ідею: вони оснастили прес приводами, системою числового програмного керування та контролю за всіма операціями й узгодили їх із конкретними механічними характеристиками обладнання. Відповідно, робочий орган опускається, а його верхня та нижня мертві точки контролюються за допомогою поворотного електродвигуна FANUC DiS і його датчика положення, одночасно запускається керований кульково-гвинтовий привод із притискним зусиллям три тонни. Водночас лінійний двигун регулює подачу сталевої стрічки. Вона розмотується двома механізованими розмотувачами з обох боків верстата, при цьому швидкість подачі контролюється оптоелектронними датчиками. Завдяки шістьом електродвигунам FANUC з абсолютними перетворювачами можна також керувати захисними дверцятами. Програмування приводної системи та керування нею здійснює контролер ЧПК FANUC Power Motion i-A. "Панель оператора системи ЧПК FANUC забезпечує зручне програмування та повний контроль", – пояснює Тьєррі Метр.

Висока гнучкість сприяє інноваціям

Преси з ЧПК використовуються досить давно, але прес Greub G3 продемонстрував новий підхід до створення інструментів для різання та високоточного штампування. Для дрібно- та середньосерійного виробництва можна створювати простіші й дешевші інструменти, які зручніше адаптувати для виробництва продуктів, що користуються попитом на ринку. Наприклад, у сучасних верстатах стандартні модулі для монтажу прес-форм і матриць за необхідності можна швидко змінювати та інтегрувати в блоки штампів. Контролери ЧПК FANUC поєднані з оптичними або лазерними сканерами надзвичайно точно керують подачею стрічки. Крім того, вони здатні підтримувати швидкість опускання, підведення та різання, а також глибину різання з точністю до сотих відсотка. Також можна програмувати співвідношення між числом ударів, глибиною різання та швидкістю подачі стрічки. Безпеку оператора постійно забезпечують засоби захисту, які автоматично розпізнають, коли прес працює. Зручність використання та широкі можливості інтеграції контролерів FANUC (сенсорний екран, 4 канали, 24 осі) дають повну свободу проектувальникам. Можливість дрібносерійного виробництва деталей із високою повторюваністю за собівартістю масового виробництва відкриває абсолютно нові перспективи для виробників годинників, мікромеханічних і мехатронних пристроїв.

Випередили свій час?

Можливо, Greub Machines SA разом із FANUC і системним інтегратором Thierry Maître випередили свій час. Випущений у 2013 році прес G3 не досяг очікуваного успіху. Інтерес до інтегрування верстатів із ЧПК згідно з вимогами промисловості 4.0 може змінити ситуацію, проте останнє слово залишається за гравцями ринку та інтеграторами обладнання нового покоління. Необхідність знижувати собівартість і підвищувати точність механічних деталей в умовах дрібносерійного виробництва сприяє впровадженню числового програмного керування в усіх галузях промисловості. FANUC пропонує контролери, обладнання, програмне забезпечення, а також технології для підтримки компаній, які рухаються в цьому напрямку. Їм щодня допомагають 50 палких професіоналів у Швейцарії.