Високопотужні ЧПК для високопотужних коліс

Лідерство на старті

BBS Motorsport обирає токарно-фрезерні центри із системами ЧПК FANUC

Обробка литих і кованих заготовок для коліс болідів Формули-1 і аналогічних машин дуже нагадує перегони. Компанія BBS Motorsport, як виробник екстра-класу, досягає неперевершених результатів на обробних центрах Matsuura, які оснащуються системами ЧПК і приводами від світового лідера FANUC.

Неважко помітити, що Роман Мюллер, керуючий директор BBS Motorsport GmbH, захоплюється автоспортом. Він з ентузіазмом розповідає про легкосплавні диски, які проектує та виробляє його компанія, а також про успіхи, досягнуті протягом 40 років у всіх класах автоперегонів завдяки колесам BBS. Один приклад: усі чемпіонати світу в команді Ferrari Міхаель Шумахер виграв на колесах BBS.

Тому ніхто не дивується, що Роман Мюллер пред’являє високі вимоги до себе та своєї досвідченої команди: "Ми співпрацюємо з провідними гоночними командами, тому прагнемо розробляти кращі у світі легкосплавні диски, які дають вирішальні для перемоги соті частки секунди".

40 років успішного партнерства з автоспортом

Історія компанії відзначена численними досягненнями. На початку 1972 року компанія BBS, заснована лише двома роками раніше, виробляла колеса з трьох частин: маточини, а також зовнішнього та внутрішнього обода. Незважаючи на доступність ободів різних розмірів, попередньо встановлені маточини доводилося швидко підганяти для різних автомобілів. Утім, якщо запровадити модульну систему, можна створювати безліч модифікацій коліс із різною шириною, зміщенням обода та діаметром. "Індивідуальні колеса виготовляються протягом одного тижня, – каже Роман Мюллер, – після чого клієнт одразу може випустити спортивний автомобіль на трек".

Колеса з трьох частин залишаються популярними, але сьогодні превалюють цільні легкосплавні колеса, відлиті або викувані як суцільна деталь. Як зазначив Роман Мюллер, у них легкість спеціальних сплавів поєднується з особливою стійкістю та відсутністю слабких місць. Щоб гарантувати відповідність матеріалів стандартам якості, BBS Motorsport виконує кілька виробничих перевірок перед обробкою. Потім диски заміряються під час обробки на верстатах і, нарешті, проводиться повний тривимірний контроль у лабораторії.

Розробивши магнієві ковані колеса, компанія BBS задала нові стандарти легкості, жорсткості та міцності. Для Романа Мюллера це був великий успіх: "На початку 90-х років гоночна команда Ferrari вперше використала наші ковані магнієві колеса на чемпіонатах Формули 1. Сьогодні ці диски стали стандартом, і, на жаль, ми більше не володіємо правами виключного виробника".

Однак компанія BBS Motorsport вирізняється не лише застосуванням нових матеріалів, а й задає нові стандарти механічної обробки. Наприклад, співвідношення ваги та стійкості можна оптимізувати фрезеруванням спиць. У такий спосіб видаляється частина колеса, яка не впливає на жорсткість, або, простіше кажучи, усувається непотрібний баласт. Цю технологію спочатку розробили фахівці BBS, а сьогодні її повторюють багато виробників.

Передовик обробної галузі

Щоб ефективно виконувати такі складні види обробки потрібне передове технологічне обладнання. У галузі обробки Роман Мюллер робить ставку на два ключові бренди: токарні верстати Mori Seiki та фрезерні Matsuura. Понад усе власник компанії цінує їхню довготривалу якість роботи. Постачальник деталей для гоночних автомобілів також відзначає швидкість обробних центрів Matsuura: "Ми протестували центри різних виробників, коли починали високошвидкісну обробку в 1999 році. Центр Matsuura FX70 випередив усіх конкурентів, тому для обробки легких сплавів ми вибрали саме його".

У той час токарі BBS, як правило, отримували попередньо сформовані необроблені заготовки з контуром, близьким до кінцевого, для яких потрібні були лише короткі програми фрезерування та свердління. Щоб отримувати близькі до остаточних за формою виливки, необхідно було вкласти великі кошти в інструменти кування, що було доцільно лише для серійного виробництва, яке практично не використовується для випуску гоночних автомобілів.

Тому команда Романа Мюллера продовжила пошуки альтернативи, і знайшла її у високошвидкісній обробці кованих заготовок для колісних дисків. За допомогою токарних і фрезерних верстатів їм можна надати будь-яку форму з елементами стилю окремого клієнта. Роман Мюллер пояснює: "Придбання дорогого кувального штампа прив’язує вас до нього на багато років. А наш універсальний фрезерний верстат із 5 осями дає змогу втілювати ідеї протягом двох тижнів і демонструвати результати клієнту".

Контролери ЧПК та приводні технології від лідера світового ринку

Уже тривалий час компанія BBS Motorsport залишається вірною технологіям Matsuura. Керівник виробництва Франциско Серрано згадує: "Ми використовуємо верстати, обладнані контролерами й приводними технологіями FANUC, багато років поспіль і дуже задоволені результатом. Установлене обладнання вирізняється винятковою якістю, тому за всі ці роки ми не мали жодних проблем. Крім того, у контролерів ЧПК дуже проста структура меню. У 2007 році ми вирішили замовити верстати Matsuura з контролерами ЧПК FANUC серії 30i-A". Він також вказує на ще одну перевагу для свого виробництва, яка випливає з узгодженості контролерів ЧПК: Досвідчених робітників, знайомих з обладнанням FANUC, можна легко переводити на інші верстати без додаткового навчання. Більш того, обмежений асортимент контролерів дає змогу уникнути помилок і витрат на навчання.

Одне з головних завдань операторів верстатів – робота з програмами ЧК. Їм допомагають диспетчери, які підключаються до зовнішніх CAD/CAM-систем, зокрема для отримання креслень елементів зі складними формами. Щоб зібрати основні програми, оператор суміщає готові підпрограми із власними свердлильними й токарними циклами. На довершення він інтегрує програми вимірювання, щоб забезпечити поточний контроль. Усе це лише звучить складно, а насправді легко втілюється за допомогою ПЗ для програмування на робочому місці FANUC Manual Guide i. Це програмне забезпечення, по суті, поєднує дві концепції програмування: з одного боку, забезпечує зручне діалогове програмування, а з іншого – підтримує програмування за стандартами DIN ISO або за допомогою макросів. Таким чином, кожен користувач – залежно від вимог і особистої кваліфікації – може обрати оптимальний метод програмування. Більш того, можна легко суміщати ці методи, а також вводити й редагувати існуючі програми DIN ISO.

Корисні функції ЧПК

У виробництві колісних дисків BBS Motorsport прагне знайти оптимальне співвідношення між малою тривалістю та високою якістю обробки поверхні. Це забезпечують контролери ЧПК FANUC серії 30i-A, що ідеально підходять для високошвидкісної обробки із застосуванням п’яти осей і використовуються в обробних центрах Matsuura MAM72-63V. Окрім значного пришвидшення обробки, контролери також пропонують низку програмних функцій, які було спеціально розроблено, щоб оптимально задіяти потенціал верстатів для обробки із застосуванням п’яти осей. Для високошвидкісної обробки використовується автоматична система контролю AICC (контроль контурів за допомогою штучного інтелекту). Вона оптимізує прискорення та гальмування й може автоматично регулювати швидкість обробки кутів або сегментів кола. Таким чином, функція AICC певною мірою контролює рух інструменту, гарантуючи, що він пройде задану траєкторію з високим ступенем точності контуру.

Керівник виробництва Франциско Серрано пояснює, що це суттєва перевага, зокрема у виробництві за складними проектами: "Нещодавно нам потрібно було дотримуватися траєкторії розточених отворів, діаметр яких починався від 0,4 мм і щодалі збільшувався. Краї мали бути гострими, наче бритва, навіть у дуже малих радіусів. Це вимагало витонченого фрезерування. Утім, ми досягли неперевершених результатів завдяки верстатам Matsuura, обладнаним контролерами FANUC".

Під час обробки легких сплавів на виробництві BBS намагаються дотримуватися швидкості обертання до 27 000 хв^-1 . Глибина подачі заготовок становить 5 мм, а швидкість – 8–10 м/с для алюмінієвих і 12–14 м/с для магнієвих. Інженери BBS легко налаштовують параметри за допомогою функції встановлення рівня обробки в контролері ЧПК FANUC 30i-A. Вона дає змогу призначати вагу факторам точності, швидкості та якості обробки поверхні. Потім контролер самостійно формує оптимальний набір параметрів. Більш того, завдяки функції Nano Smoothing 2 він може обробляти поліноміальні криві, забезпечуючи оптимальну якість поверхні. Франциско Серрано наголошує: "Разом зі спеціалістами Matsuura із впровадження ми визначили потрібні параметри різання та якості поверхні й за допомогою цієї функції ввели їх у верстат. Це гарантує стабільно високі результати обробки".

Також він задоволений надзвичайно високим рівнем доступності компонентів FANUC: "За останні 12 років у нас було лише чотири сервісних звернення до FANUC. З них одне було пов’язане з нашою провиною, ще два – зі зношенням матеріалів і лише одне – з несправністю плати доступу". Керівник виробництва підсумовує: "Для нас верстати та їхня продуктивність мають вирішальне значення. Ми маємо великий досвід використання контролерів і двигунів FANUC, тому ці компоненти стали одним із ключових аргументів на користь саме цього верстата".

Диски для міжнародного автоспорту

У Формулі-1, серії IndyCar, 24-годинних перегонах, різноманітних ралі та трофі безліч автогонщиків покладається на більш ніж 40-річний досвід компанії BBS Motorsport, яка проектує та виробляє високотехнологічні колісні диски з алюмінію та магнію. Спеціалісти з німецького Хаслаху пропонують повністю ковані й розбірні диски, що мають неперевершені аеродинамічні характеристики, мінімальну вагу та ідеальну жорсткість. Компанія зі штатом у 26 співробітників виробляє 12 000 легкосплавних колісних дисків на рік. Утім, серед найважливіших клієнтів компанії не лише гоночні команди, а й приватні автомобілісти – 40 % замовлень надходить саме від таких споживачів. Після складного економічного періоду та банкрутства головної компанії, у 2012 році компанія BBS Motorsport отримала новий старт як німецьке товариство з обмеженою відповідальністю (GmbH). Головний акціонер – японська компанія, яка вже тривалий час імпортувала ковані колісні диски BBS на дороги Азії.