Královský stroj pro královskou firmu OKUMA VTM 200Yb pro ZKL BRNO

V minulém roce jsme byli požádáni firmou ZKL Brno o návrh řešení výroby velkorozměrových, královských ložisek pro největší a nejvýkonnější aplikace. V průběhu jednání bylo jako nejvhodnější vybráno multifunkční soustružnicko-frézovací centrum Okuma VTM 200 Yb. Stroj VTM 200Yb s maximálním průměrem obrábění 2000 mm umožňuje maximálně protočit dílec až o průměru 2400 mm při výšce opracovávaného dílu 1200 mm. Naklápěcí nástrojová hlava dovoluje jak soustružnické, tak i frézovací operace, přičemž vřeteník má neskutečnou nosnost 7000 kg. To už jsou parametry stroje, který splní i ty nejnáročnější požadavky zákazníka. Požadavky ZKL Brno byly opravdu náročné: obrábění různých materiálů - ocel na ložiskové kroužky a zároveň mosaz vodicích klecí, vysoká produktivita soustružení při výrobě kroužků, dostatečná frézovací kapacita pro výrobu jednotlivých kapes v klecích, a to vše při zachování vzájemných přesností pro bezproblémovou montáž finálního produktu - královského ložiska. Tyto požadavky však tento stroj, který má maximálně tuhou a dlouhodobě stabilní konstrukci na bázi litinového odlitku, bezezbytku splňuje. Tuhost celé soustavy je založena na dostatečné hmotnosti lože vyrobeného z kvalitní litiny (celý přesný odlitek je žebrován pro zvýšení tlumicích vlastností a jeho pevnost je analyzována metodou konečných prvků). Veškerá vedení mají válečková ložiska, jejichž životnost a tuhost je nesrovnatelně vyšší než u provedení s kuličkovými ložisky. Na lože navazuje koncepčně stejně řešený sloup, který pojíždí na širokém vedení (opět velmi významný faktor pro dlouhodobou životnost přesnosti), kde veškeré síly přenášejí válečková ložiska. Hlavní vřeteník má přírubovou konstrukci a je pevně spojen s ložem. Otáčky vřeteníku dosahují až 250 ot/min, výkon motoru hlavního vřeteníku je až 30 kW. Velmi významná je hodnota krouticího momentu, která činí 12 852 Nm. Frézovací vřeteno je ve skutečnosti soustružnicko- frézovací hlavou, jejíž výkon by frézovací centrum nezahanbil (15 kW, 138 Nm a 4500 ot/min) a jejíž spojovací kužel BT 50 v úpravě Big Plus (dosedají na sebe nejen plochy kužele, ale díky vysoké přesnosti i plochy čel) zajišťuje excelentní tuhost celé soustavy vřeteník - nástrojový držák - nástroj - obrobek i při soustružnických operacích. K tomu se přidává i obecná výhoda strojů s vertikálním uspořádáním a to, že na spojení obrobku s upínacím systémem stroje se podílí i vlastní hmotnost opracovávaného kusu. Vzhledem k tomu, že možnosti zkrácení výrobních časů zvyšováním výkonů třískového obrábění jsou limitovány, klade firma Okuma velký důraz na zkracování vedlejších časů. V případě řady VTM jde firma Okuma několika cestami, respektive softwarovým nebo hardwarovým směrem. Softwarově napomáhá zvýšení produktivity instalace CAS (Colision Avoidance System – antikolizní systém), který je obrovským ulehčením pro techniky, jež se mohou zabývat „pouze“ vymýšlením nejlepší strategie obrábění. Mezi softwarové cesty patří také pořízení ADMAC systému pro přímé zpracování počítačového modelu obrobku do programu stroje. Hardwarová cesta začíná opcemi Touch Setter (velmi rychle po výměně opotřebeného nástroje získá stroj korekce nového nástroje) a In Process Gaughing (stroj je vybaven bezdrátovou sondou Renishaw, která velmi přesně změří výsledný tvar a případné nutné úpravy lze provézt aniž by obrobek opustil pracovní prostor stroje). Také standardní použití nástroje až o délce 500 mm plně využije maximální pojezd hlavy v ose Z o velikosti 1200 mm (upínací deska má výšku 210 mm). Dalším způsobem, jak eliminovat vedlejší časy, je instalace paletového zakládacího systému - počet palet se odvíjí od výrobního taktu a tyto palety je možné uspořádat do linky. I v případě pouze dvoupaletového systému umožňuje současné použití dvou upínacích systémů uspořádat výrobu výrazně kompaktnějším způsobem se snížením potřeby vedlejších manipulačních prostředků a ploch. Nezanedbatelnou výhodou paletového systému je také manipulace s mnohdy těžkým obrobkem mimo stroj, opět je významnou mírou snížena možnost kolizního stavu. Tuto konfiguraci stroje Okuma VTM 200 Yb si vybrala i firma ZKL Brno a výsledek společného úsilí můžete vidět na přiložených fotografiích. Vladimír Bláha, CNC Invest, s.r.o.