Portálové CNC frézovací stroje Fermat řady PBMF

V minulém čísle jsme vám představili vertikální soustruhy (karusely) Fermat, které se velmi dobře uplatňují při opracování velkých ložisek pro větrné elektrárny. Neméně důležitou komoditou ve výrobním programu mezinárodní společnosti Fermat jsou však také vyvrtávací a frézovací stroje. I s frézkami má Fermat dlouholeté zkušenosti, např. přestavbami klasických vyvrtávacích strojů na CNC frézovací centra se Fermat zabývá již od roku 1995. K technicky nejvyspělejším frézovacím strojům v současné nabídce společnosti Fermat patří CNC portálová centra řady PBMF. Centra PBMF jsou vhodná k podélnému i příčnému opracování vodorovných, svislých a šikmých ploch od středních až po zvlášť těžké obrobky s požadavkem na rychlé, ale pevné a tuhé upnutí. Zpravidla se jedná o opracování velkých svařenců, odlitků, forem či prostorově složitých obrobků, a to nejen frézováním, ale i vrtáním, zahlubováním, stružením otvorů, řezáním a frézováním závitů. K hlavním odběratelům portálových center PBMF se tak řadí nejen výrobci ze segmentu středního a těžkého strojírenství, jako jsou výrobci stavebních strojů, mostních jeřábů, kovoobráběcích strojů, komponentů pro lodní průmysl, výrobci forem apod., ale i společnosti zabývající se zakázkovým strojním obráběním, kterým je stroj dodán a koncipován přímo na konkrétní zadanou výrobu. Portálové vyvrtávací a frézovací stroje PBMF jsou stroje špičkové technické úrovně a jsou určené pro náročné uživatele. Čili pro uživatele, kteří pro svoje technologické potřeby požadují moderní a kvalitní obráběcí stroje s velkým řezným výkonem, vysokou přesností a rozsáhlým komfortem technologických funkcí. Široký výběr různých variant jim dovoluje zvolit optimální provedení odpovídající jejich specifickým podmínkám. Výjimečnou a vítanou vlastností portálových vyvrtávacích a frézovacích strojů PBMF je kombinace svisle pohyblivého příčníku s výsuvem smýkadla (čtyřboké pinoly) a vřetena, které dovoluje přeskupit pohybové části stroje přesně dle požadavků na jednotlivé technologické operace. Portálové stroje Fermat jsou charakteristické svou vysokou technickou úrovní, špičkovými parametry a širokou možností výběru optimální varianty provedení stroje. Díky tomu je možné portálové frézy přizpůsobit individuálním přáním a požadavkům zákazníka. Nutnou součástí řešení dodávky velkých a finančně nákladných technologických celků je samozřejmě komplexní analýza potřeb zákazníka. V pojetí společnosti Fermat spočívá vždy v důkladném zhodnocení klientských potřeb a jejich reálných možností, rozboru výkresové dokumentace a v analýze aktuálních i zamýšlených technologických procesů. Ve spolupráci s předními dodavateli nástrojového vybavení pak dochází k celostnímu řešení dodávky, tedy i k vybavení stroje vhodnými nástroji a jejich odladění v programovém řízení stroje. Výsledkem je plné využití možností a technických parametrů stroje, maximalizace pracovních posuvů a optimalizace operačních časů jednotlivých operací vedoucí k vysoké efektivitě. V neposlední řadě poskytuje společnost Fermat svým zákazníkům (samozřejmě ve spolupráci s předními finančními ústavy) také poradenství při řešení financování dodávky s případným částečným převzetím požadovaných bankovních záruk. Součástí poskytovaných služeb, resp. možností stroje, je také možnost dálkové správy či servisní diagnostiky nebo vybavení stroje nástrojovými a obrobkovými sondami od renomovaných světových výrobců (Renishaw, Heidenhain). Ty lze s úspěchem využít k programové korekci při opotřebení nástroje, k minimalizaci doby upínání obrobku a zadání výchozích souřadnic v CNC programu nebo k měřicím postupům včetně vystavení měřicího protokolu. Stroje mohou být souvisle řízené až v 5 osách (X, Y, Z, W a V) a umožňují realizovat kruhovou a lineární interpolaci. Díky tomu je možné s nimi opracovávat i obecné třírozměrné plochy. Stroje jsou vybaveny řídicím systémem HEIDENHAIN iTNC 530 nebo SIEMENS SINUMERIK 840D. Užití AC pohonů Siemens a osazení elektroskříně prvky od renomovaných specializovaných firem (Siemens, Telemécanique) jsou zárukou dlouhodobé spolehlivosti stroje. V současnosti Fermat dodává ucelenou řadu portálových CNC vyvrtávacích a frézovacích strojů s rozměry pracovního stolu od 4000 x 1700 mm (při nosnosti 12 t, u nejmenšího stroje PBMF 2004) do 6000 x 2550 mm (při nosnosti 21 t, největší typ portálové frézky PBMF 3006). Celá řada PBMF je tvořená moderními, výkonnými obráběcími stroji, pro jejichž výrobu se používají výhradně osvědčené a spolehlivé komponenty od renomovaných dodavatelů. Všechny stroje jsou určené pro náročné tří až 5osé obrábění, přičemž jejich konstrukce je velmi tuhá a teplotně stabilní. Lože, sloupy, příčník, saně, stůl i vřeteník jsou vyrobené z litiny a vhodným rozložením žeber, které bylo optimalizováno ve výpočtovém a simulačním programu ANSYS, poskytují vysokou tuhost a rozměrovou stabilitu. Navržený velký průřez příčníku a stupňovitá konstrukce vodicích ploch zkracují vzdálenost mezi osou vřetena a spodní vodicí plochou a zvyšují tak pevnost v ohybu a v krutu. Jednotlivé osy jsou poháněny digitálně řízenými střídavými servopohony (Siemens) s přímým náhonem na kuličkové šrouby (THK). Uvedený způsob zajišťuje přenos krouticího momentu takřka bez vůle, čímž se velmi zvyšuje přesnost polohování. Přesné vedení skeletu stroje (příčníku, stolu, vřeteníku) je zajištěno profilovým valivým vedením (THK) s rychlostí pracovního posuvu až 10 m.min-1. Pro vyvážení hmotnosti vřeteníku je centrum vybaveno dvojitým hydraulickým vyvažovacím mechanismem. Hlavní řezný pohyb stroje koná nástroj upnutý ve vřeteníku v kuželu ISO 50. Je poháněn asynchronním vřetenovým motorem (Siemens) s trvalým výkonem 37 kW, přes řemenový převod (Gates) a dvourychlostní planetovou převodovku (ZF Friedrichshafen AG). Uvedený způsob pohonu vřetene zaručuje vysoký výkon, vysoký krouticí moment až 2000 Nm a otáčky vřetene 10 až 3000 min-1. Vřeteno je uloženo ve speciálních ložiscích s kosoúhlým stykem. Díky kombinaci digitálně řízených servopohonů Siemens, lineárního valivého vedení a kuličkových šroubů THK a zpětné vazby pomocí optoelektronických snímačů Heidenhain stroj dosahuje vysoké přesnosti polohování +/- 0,01/1000 mm. Stroj může být vybaven pevným nebo výsuvným vřetenem (posuv 0 – 730 mm). Typ s pevným vřetenem se nejlépe uplatní při běžném obrábění, typ s výsuvným vřetenem se zase nejvíce hodí k obrábění hlubokých dutin skříňových či prostorově složitých obrobků a forem. Pro dokončovací operace může být stroj osazen i vysokorychlostním elektrovřetenem. Portálové stroje Fermat mohou být dle požadavku odběratele vybaveny diskovými nebo řetězovými zásobníky nástrojů s kapacitou od 24 do 60 pozic, maximální průměr nástroje je 350 mm, při plném obsazení zásobníku 127 mm. Rychlost výměny nástroje je od 2,5 s (nízkokapacitní diskové zásobníky) až po 15 s (velkokapacitní řetězové zásobníky). Standardně je stroj řízen systémem Siemens Sinumerik 840D nebo Heidenhain iTNC 530. Jako odměřovací systémy slouží optoelektronické snímače Heidenhain. Ke standardnímu příslušenství všech strojů PBMF dále patří: externí snímač polohy vřetena, u provedení s výsuvným vřetenem zpevňovací příruba, pevné závitování, chladicí agregát oleje se systémem monitorování teploty chlazení vřeteníku, automatický systém dávkování a kontroly mazání, galvanizované teleskopické kryty na ose X, přenosné ruční kolečko, signalizace a lampa osvětlující pracovní prostor, klimatizovaná elektroskříň s vysokým stupněm ochrany proti vniknutí prachových částic, ochranný kryt stroje, oběhový systém chladicí kapaliny s kapacitou až 1200 l a dopravník třísek. Jako volitelné příslušenství se nabízejí úhlové a univerzální frézovací hlavy, elektrovřeteno, diskový či řetězový zásobník nástrojů, dotykové a nástrojové sondy, otočné stoly, upínací stoly (pseudopaletizace), systém vnitřního chlazení vřetena, vysokotlaké vodní čerpadlo s filtrací a kompletní krytování pracovního prostoru pro vysokotlaké chlazení. Typickým zástupcem řady vyvrtávacích a frézovacích portálových strojů Fermat je model PBMF 2005 se stálým výkonem hlavního motoru 37 kW. V základním provedení se stroj dodává s velikostí upínací plochy stolu 5000 x 1700 mm (nosností 14 000 kg), vzdáleností mezi stojany 2100 mm a s pojezdy v osách X/Y/Z: 5150/2100/900 mm. Ve standardním provedení stroje je výsuvné smýkadlo v ose Z (0 – 900 mm) umístěné na svisle posuvném příčníku v ose V (0 – 1000 mm), vybavené pevným (nevýsuvným) vřetenem s otáčkami 3000 ot.min-1 a vnějším nebo středem vřetena vedeným vysokotlakým chlazením nástroje. Variantně je možné provedení i s výsuvným vřetenem v ose W (0 – 730 mm), čímž se v osách svisle vedených vůči stolu (V+Z+W) značně rozšiřují možnosti nasazení stroje i na složité operace spojené s vrtáním či frézováním, např. u skříňových či tvarově a prostorově složitějších obrobků. Jako standardní řídicí systém se dodává Heidenhain iTNC 530 nebo Siemens Sinumerik 840D spolu s vysoce přesnými lineárními optoelektronickými snímači polohy Heidenhain. Mezi prostorově náročnější, ale z hlediska základních parametrů robustnější zástupce těchto strojů patří model PBMF 3006 s velikostí upínací plochy stolu 6000 x 2550 mm (nosností 21 000 kg), vzdáleností mezi stojany 3100 mm a s pojezdy v osách X/Y/ Z(W): 6150/3100/900(730) mm.