Nagyban gondolkodunk!

Az OKUMA „ujjlenyomata” megtalálható csaknem minden japán autón. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy a japán szerszámgép gyártók között az OKUMA csaknem 50%-os piaci részesedéssel bír (48,6%, 2012-es adat) a nagyméretű portál marógépek piacán. És ezeken a gépeken készülnek a karosszéria elemeket gyártó szerszámok. A cikkben arra keressük a választ, mi okozza ezt a kiemelkedő piaci fölényt, melyek azok a tulajdonságok, amelyekre a magyar gyártóknak is érdemes fölfigyelni.

OKUMA_MCR-BIIIAz autóipari szerszám gyártás tekintetében a klasszikus másoló marás még a 80-as években is használt technológia volt. A mester darab mechanikus pneumatikus vagy hidraulikus kapcsolatban állt egy a maró szerszámot mozgató szervo mechanizmussal. Ezt váltotta fel a CAD/CAM rendszerek fejlődésével a nagy sebességű 3D marás. A folyamat gyorsulásának következtében új elvárások jelentkeztek a géppel és a gép hajtásaival szemben, így a másoló marásra még alkalmas gép család helyét folyamatosan veszi át az 5 oldali megmunkálásra alkalmas, gyors, pontos marógép család, melynek szerkezeti elemeit és a hajtását a nagysebességű megmunkáláshoz optimalizálták.

További, részletes gépbemutató videót EZEN a linken, a SMARTUS Zrt honlapján lehet elérni!

Thermo Friendly Concept

A váz merevségét a képen látható merevítő bordákkal ellátott szerkezet adja:

2_abra

A váz szerkezet merevségének növelésén kívül biztosítani kell, hogy a kereszt-gerenda merevsége is a lehető legnagyobb legyen. Ezen kívül pedig lehetővé tegye, hogy a Z oszlop csak a szerszámpálya lekövetéséhez szükséges módon nyúljon ki, mert a felületi egyenetlenséget előidéző rezgések csak ily módon kerülhetők el. Ez a szerkezet egyik legkritikusabb része, ezért lineáris gördülő vezeték ezeken a helyeken nem alkalmazhatók. Az OKUMA gépek egyrészt nagy merevségű, csúszó vezetékkel támasztott kereszt-gerendával, másrészt a rezgések terjedését meggátló merev, kettős rögzítő rendszerrel vannak ellátva.

A stabil gépváz másik szerepe, hogy a hőtágulás okozta méret változás kontrollálható legyen –leginkább közelítsen a lineáris hőtáguláshoz- ezáltal pedig a megmunkálás során számított módon lehessen figyelembe venni. Ezért a gépek építő elemeit nem csak szilárdsági, de hőtani szempontból is méretezik. Így a vázra, az orsóra és az asztalra külön-külön kidolgozott hőkompenzációs eljárást az OKUMA vezérlő összesíti és az aktív hőkompenzációval biztosítja a nagy méretű alkatrészek esetén is a nagyon pontos megmunkálást. Ez a módszer megtalálható minden „Thermo Friendly Concept” emblémával ellátott OKUMA gépen.

Super-Nurbs

Bonyolult térbeli vagy szabad felületek esetén különösen fontos a megmunkálás utáni felületi minőség. A Super-NURBS olyan OKUMA specifikus program funkció, mely nagy felületi pontosságot eredményez rövidebb ciklusidő mellett a CNC megmunkálás során. A kiváló eredménynek két összetevője van: a fent említett extrém merev gépváz és a nagy feldolgozási sebességű OKUMA CNC-hajtás vezérlés.

(A NURBS kifejezés „NURBS=Non Uniform Rational Basis Spline” olyan matematikai eljárást takar, melynek segítségével szabad felületek, görbült formák generálhatók, mint pl. a gépjármű karosszéria vagy hajótest.)

A CAM program eredményeként G1 utasításokkal, azaz elemi egyenes mozgásokkal írja le a vezérlő a szerszámpálya mozgását. A pálya annál pontosabban követi a modellezett felületet, minél pontosabb a gép hajtás vezérlése. A problémát az okozza, hogy az X,Y,Z koordináták mentén végrehajtott interpolációt követően a vezérlő lekérdezi, hogy az adott cél koordinátát elérte-e a hajtás. Ez a mozgás szakaszosságát, a hajtás megnövelt igénybevételét és hosszabb ciklusidőt eredményez. Az OKUMA Super-NURBS esetén megadható egy bizonyos tolerancia sáv melyen belül a vezérlő a NURBS technológia segítségével folytonos pályát generál. A módszer előnye, hogy a pálya „finomabb” lesz, nem lesznek benne redundáns adatok és ezáltal gyorsabb lesz a megmunkálás.

super_nurbs

Az OKUMA előnyét az adja, hogy a gyártmány fejlesztés során egy kézben van a szerkezet és a hajtás optimalizálás, hiszen mind a CNC vezérlést, mind az hajtás rendszert az OKUMA tervezi és gyártja. Ezt hivatott kifejezni az OKUMA logo is mely a mechanika és az elektronika harmonikus egységét szimbolizálja. Így a digitális hajtás vezérléssel elérhető, hogy nem kell a hagyományos hajtás analóg jelét a digitális NC számára átalakítani, a vezérlés direkt kommunikál a hajtással, ezáltal az adatfeldolgozás gyorsabb lesz. Nincs szükség nagy mennyiségű adat előre olvasására, ami végeredményben szintén a ciklus idejét csökkenti.

A pontos felület eléréséhez szükség van a pályakövetés pontosságán kívül arra is, hogy az interpolációt végző tengelyek mozgásakor az irányt váltó tengely teljes összhangban mozogjon a másik tengellyel. A mozgás tökéletes összehangolásához viszont ismernünk kell a gyorsítandó tehetetlen tömeget, ami változik, hiszen egyrészt az asztalon változhat a munkadarab tömege, (X-irányú mozgás) másrészt a fej egység cserélhető a megmunkálás jellegének megfelelően, ezért a tömeg változhat a merőleges irányban is (Y-irány). A kezdeti beállítások csak bizonyos tartományon belül biztosítják a tökéletes mozgást.

4_abra.ai

Az OKUMA portál marógépeken is elérhető Servo Navi funkció gondoskodik arról, hogy mindig az adott terhelési viszonyoknak megfelelő hajtás paraméterekkel működjön a vezérlés. A beállítás automatikus, a kezelőnek mindösszesen a megváltozott viszonyokat követően, még a megmunkálás előtt kell a beállító programot lefuttatni.

Ezen felül a terheléshez optimalizált beállításnak köszönhetően elkerülhetők az un. irányváltási csúcsok, és a hajtásláncban keletkező nem kívánt rezgések is.

Az eredmény magáért beszél. A képen látható motorház fedél sajtoló szerszám megmunkálása 42 órán át tart. A hajtás optimalizációnak köszönhetően a megmunkálás gyorsabb, (a korábbi 12 óra 35 perc és 5 másodperces simítási idő 11 óra 23 perc 13 másodpercre, 10%-kal csökkent) másrészt a fenti funkciók együttes hatásának köszönhetően az azonos magasságú, de más időben készült felületek közötti eltérés kevesebb, mint 5µm annak ellenére, hogy a környezeti hőmérséklet 14,2 és 18,6 °C között változott.

Végül, de nem utolsó sorban, a fent említett előnyökön kívül a népszerűséghez hozzá járul az is, hogy az OKUMA portál maró gépek különféle kialakításban, más-más felszereltséggel is rendelhetők. Így összeállíthatunk kimondottan pontos, szerszám gyártási munkákra optimalizált gépet, vagy olyan nagy gyártási rugalmasságot biztosító berendezést, mely paletta váltó mechanizmussal, vagy osztott munkaasztallal rendelkezik, meggyorsítva ezáltal a gyártás előkészületi munkáit. Hazai felhasználóink előszeretettel érdeklődnek a gép kihasználhatósági mutatói iránt, ezért az alábbi videóval illusztráljuk, hogy a nagy gép nem jelent lomha gépet és hogy az automata fej és automata szerszám cserélésnek köszönhetően teljesen automatizálható a gyártás.

Forrás:SMARTUS Zrt.

További információ:

Az Okuma honlapján.

Az Okuma gépek hazai forgalmazója, a SMARTUS Zrt. honlapján.