PRUMYSL.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

InvetorCAM pomáhá při výrobě vakuové a laboratorní techniky

Společnost Lavat před pěti lety zavedla do výrobního procesu počítačovou podporu obrábění, která nahradila zdlouhavé programování NC kódů v textových editorech. Výhody řešení InventorCAM se v této středočeské firmě projevily už během prvního půlroku jeho používání při výrobě dílů pro přesnou vakuovou a laboratorní techniku.

Nedaleko Kolína sídlí společnost Lavat, která se zabývá výrobou přesných strojírenských součástí, vakuových zařízení a komponentů pro laboratorní techniku. Podle požadavků zákazníka se specializuje na přesnou nástrojařskou práci s přesností výroby třídy IT7. Výroba je malosériová nebo kusová a převážná část dílů je určena pro elektronové mikroskopy. Součásti mají zpravidla menší rozměry, jejich váha nepřevyšuje dvacet kilogramů a jsou vyráběny z korozivzdorných ocelí (AISI 304 a AISI 316 L), slitin hliníku, litiny. Některé typy obrobků musí mít garantovanou nemagnetičnost. Čas od času jsou vyráběny díly z konstrukčních ocelí, mosazi a plastů. Typickými sestavami jsou vakuové spojovací prvky, vývěvy a různé typy odsávacích zařízení, které mohou mít až 200 dílů.

Příprava výroby

V Lavatu pracuje 120 zaměstnanců převážně v jednosměnném provozu, z nichž se pět věnuje přípravě výroby. Programátor Tomáš Hloušek zde připravuje NC programy pro CNC obráběcí stroje již více než 15 let. Technologická příprava výroby zahrnuje třískové obrábění (soustružení, frézování, vrtání a závitování), broušení, tváření (stříhání a ohýbání) a povrchové úpravy (práškové a mokré lakování, omílání a tryskání). Společnost se rovněž věnuje montážním a svařovacím procesům. Na mnohých sestavách se provádí vakuové zkoušky těsnosti.

Typický výrobní proces vychází z tištěné výkresové dokumentace dodané vlastním konstrukčním oddělením nebo zákazníkem. Technolog v první fázi posoudí náročnost výroby, stanoví technologický postup a kalkulaci ceny. Jakmile zákazník cenu schválí, zaplánuje se proces výroby do chodu společnosti. Výrobní proces trvá několika dnů i týdnů v závislosti na rozsahu a složitosti zakázky. Dokumentaci společnost spravuje prostřednictvím podnikového systému ERP Visual pro malé a střední firmy. Dokumentaci uchovává v archivu. Přechod na tzv. bezvýkresovou dokumentaci ve firmě zatím neplánují.

Lavat s úspěchem udržuje historicky zaběhlé kontakty s řadou významných výrobců vakuové laboratorní techniky. Již od roku 1996 intenzivně spolupracuje s výrobcem elektronových mikroskopů FEI Brno. Komponenty pro vakuovou a laboratorní techniku dodává také společnostem Refco, AŽD Praha, BKL Engineering, Oerlikon Leybold Vacuum, Ingersoll-Rand Equipment Manufacturing, Vacuum Engineering System, Tescan, Alco Controls nebo Thermo King Czech Republic. Firma navázala i úzkou spolupráci s některými ústavy Akademie věd České republiky a s českými univerzitami – Univerzitou Karlovou v Praze, Českým vysokým učením technickým v Praze a Jihočeskou univerzitou v Českých Budějovicích.

Počítačová podpora obrábění

Stěžejní část výroby představuje třískové obrábění, v němž začal Lavat před pěti lety uplatňovat výhody počítačové podpory obrábění. Aby byla zachována synchronizace dat s CAD systémem Inventor, zvolil Lavat pro přípravu NC kódů řešení InventorCAM, které do společnosti zavedla společnost DTS Praha. Důvodem přechodu na počítačovou podporu obrábění byl zdlouhavý proces ruční přípravy NC kódů v textových editorech a tím i větší zmetkovitost výroby.

Společnost klade důraz na zvýšení trvanlivosti a životnosti nástrojů. Doporučené řezné podmínky od výrobců řezných nástrojů konzultuje a optimalizuje programátor Ing. Tomáš Hloušek se seřizovači přímo u CNC obráběcího stroje

Společnost klade důraz na zvýšení trvanlivosti a životnosti nástrojů. Doporučené řezné podmínky od výrobců řezných nástrojů konzultuje a optimalizuje programátor Tomáš Hloušek se seřizovači přímo u CNC obráběcího stroje

Za pět let produktivního obrábění se výhody InventorCAMu již několikrát osvědčily. Významně se snížil čas pro přípravu výroby i programování a téměř se eliminovala zmetkovitost. InventorCAM totiž snadno odhalí kolize během simulací ve virtuálním prostředí, tedy před ostrým spuštěním na CNC obráběcím stroji.

Ing. Tomáš Hloušek je technologem a programátorem ve společnosti Lavat již 15 let. Textový editor vyměnil za InventorCAM před pěti lety a během měsíce připraví programy pro 30 různých obrobků

Tomáš Hloušek je technologem a programátorem ve společnosti Lavat již 15 let. Textový editor vyměnil za InventorCAM před pěti lety a během měsíce připraví programy pro 30 různých obrobků

Produktivní strategie iMachining

V praxi se osvědčila i produktivní frézovací strategie iMachining, se kterou lze výhodněji rozložit řezné síly a naprogramovat kontinuální dráhu nástroje s konstantním řezným odporem po celou dobu obrábění, bez ohledu na složitost tvaru. Frézovací strategie má příznivé podmínky na zatížení stroje a nástrojů, s čímž je spojena i významný úspora na nástrojovém vybavení. Výsledná dráha je hladká a během procesu obrábění nedochází k trhavým pohybům vznikající při změnách posuvových rychlostí v rozích kapes.

Porovnání strategií v InventorCAMu: standardní frézovací strategie (vlevo) a produktivní strategie iMachining

Porovnání strategií v InventorCAMu: standardní frézovací strategie (nahoře) a produktivní strategie iMachining

Řezné podmínky volí technolog z databáze InventorCAMu a podle potřeby je konzultuje a optimalizuje ve spolupráci se seřizovači CNC obráběcích strojů. Vzhledem k rozmanité výrobě používá společnost široké portfolio řezných nástrojů od dodavatelů WNT, Iscar, Walter, Seco a Dormer-Pramet. Z pohledu spolehlivé a rychlé dodávky řezných nástrojů je nejdůležitějším partnerem společnost WNT. Ta po potvrzení objednávky dodá řezné nástroje následující den.

Z důvodu rozmanité členitosti vyráběných dílů má Lavat několik tříosých CNC obráběcích strojů s jinak stavěnou kinematikou pro různé typy dílů, jejichž pracovní prostor je vakuově odsávaný. Odsáváním se úspěšně předchází kontaminaci okolního prostředí  nečistotami. V části strojového parku, který běží nepřetržitě 24 hodin denně, najdete tříosá CNC obráběcí centra Chiron-Werke FZ 15W Baseline, Colchester-Harrison Storm VMC 1020S, Doosan DNM650, Haas HS1 RPHE a ST10 nebo Colchester-Harrison Tornado T8MS. Numerické stroje doplňují i ty konvenční, jež se používají pro přípravu polotovarů a nenáročné výrobní operace.

Společnost Lavat má pro sériovou výrobu zavedou paletizaci. Zatímco se jedna paleta polotovarů obrábí, seřizovač si připravuje druhou. Polotovary jsou upínány do přípravků

Společnost Lavat má pro sériovou výrobu zavedou paletizaci. Zatímco se jedna paleta polotovarů obrábí, seřizovač si připravuje druhou. Polotovary jsou upínány do přípravků

Výhodou počítačové podporyv Inventoru a InventorCAMu je odhalení kolizí a simulace procesu obrábění včetně rozložení polotovarů na paletě

Výhodou počítačové podpory v Inventoru a InventorCAMu je odhalení kolizí a simulace procesu obrábění včetně rozložení polotovarů na paletě

Jednou z typických vyráběných součástí je rozváděcí člen kapaliny, který se vyrábí na tři upnutí. Konstrukce dílu obsahuje tři různé typy závitů: metrický, MPT a UN. Pro upnutí jsou používány přípravky a roční výroba čítá pět až šest tisíc kusů

Jednou z typických vyráběných součástí je rozváděcí člen kapaliny, který se vyrábí na tři upnutí. Konstrukce dílu obsahuje tři různé typy závitů: metrický, MPT a UN. Pro upnutí jsou používány přípravky a roční výroba čítá pět až šest tisíc kusů

Podle odhadů obchodního oddělení se návratnost investice do InventorCAMu projevila již po půl roce od jeho zavedení. Finanční úspora spočívala v kratších časech programování a nižších nákladech na řezné nástroje.

Expanze na trhu

Vzhledem k narůstající poptávce výroby zvažuje Lavat zakoupit pětiosé CNC obráběcí centrum, dvě licence InventorCAMu a modul iMachining 3D. Jelikož má společnost dobré zkušenosti se současným dodavatelem CAD/CAM softwarů, osloví firmu DTS Praha i při zavádění pětiosého obráběcího stroje do výrobního procesu. Během dosavadní spolupráce se jí osvědčila technická podpora, spolehlivá a rychlá komunikace při řešení náhlých problémů a odladění postprocesorů. S ohledem na plánované zavádění nového technologického řešení do výrobního procesu, osloví firmu DTS Praha i v souvislosti s požadavky na odborná školení, které budou zahrnovat volbu vhodných řezných nástrojů, řezných podmínek a programování pětiosých obráběcích strategií.

Nákup stroje a softwaru je úzce spojen i s rozvíjejícími se aktivitami se středními školami v okolí. Společnost Lavat organizuje exkurze, zástupci společnosti navštěvují školy a management zvažuje vyhlásit studentskou soutěž o zajímavé ceny. Hlavním důvodem je najít potenciální programátory z řad současných studentů a absolventů, kterých je ve strojírenské praxi stále velký nedostatek.

Fotografie: Marek Pagáč. Obrázky z prostředí Autodesk Inventor a InventorCAM poskytla společnost Lavat.

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!