Doplnění stroje MCU630 další velikostí na řadu pětiosých center započalo úvahami o rozšíření na menší stroj (MCU320-2009). Finální požadavek marketingu byl formulován v roce 2011. Jeho parametry vedly naopak na zvětšení.
Zachován zůstává princip, to je dvě rotační osy na obrobku a tři lineární osy na nástroji. Celý pracovní prostor se oproti MCU630 výrazně zvětšil. Porovnání reprezentuje hmotnost největšího obrobku zvětšená z 850kg (MCU630) na 2000kg (MCU1100).Zadání projektu obsahuje i požadavek na další modulární zvětšování. Jde o následnou velikost MCU1400. Tento požadavek je realizován velikostní modularitou slévárenských dílů stroje.
Při návrzích hlavních částí byla sledována především standardní požadovaná vlastnost – tuhost rámu obráběcího stroje. Hlavní opatření je vyztužení rozměrných obvodových částí rámu pevnou příčkou, která změnila především způsob výměny nástroje. Další hlavní opatření na zvýšení tuhosti je použití hranolových kalených vedení na smykadle. Aplikace hybridního (kluzné-valivé) vedení na nejcitlivější části klasické konstrukce má zvýšit nejen tuhost ale i tlumení vibrací při obráběcím procesu.
Pro návrh nosné struktury byla využita spolupráce s VCSVTT (Výzkumné centrum pro strojírenskou výrobní techniku a technologii). V rámci této spolupráce byla například provedena s pomocí SW ANSYS parametrická optimalizace klíčových částí rámu stroje.
Pro komplexní návrh pohonů lineárních os byl využit SW SynTOS, který vznikl dřívější spoluprací s VCSVTT. Ostatní analytické a numerické výpočty prováděl interní výpočtář KOVOSVITU. Pro analytické výpočty byl využit SW MitCalc, v rámci FEM výpočtů (využit SW NX) proběhla např. analýza statické tuhosti (vliv gravitace nebo řezných sil na deformaci, resp. napěťovou expozici rámu stroje), nebo dynamické poddajnosti (hodnoty vlastních frekvencí a jim přiřazené tvary kmitů).
Do stavby byla včleněna i opatření na teplotní stabilitu, to znamená na dosažení opakované přesnosti výsledného výrobku. Při návrhu byly aplikovány závěry projektu (MPO) „FR-TTI1-230-Tepelně stabilní konstrukce strojů a aplikace na MCV1000“. První je oddělení nosných částí rámu od tepelných vlivů z pracovního prostoru. Realizováno kompletním oplechováním pracovního prostoru. Druhé opatření je využití výkonného aktivního chlazení. Chladicí kapalina stabilizuje teplotu nejen hlavních motorů, ale i uložení ložisek a matic kuličkových šroubů. Unikátní je vychlazování dutiny saní. Pro některé zdroje tepla (motory) bylo použito i odstínění nebo nucený oběh vzduchu.
Důležitou částí stroje je dvouosá kolébka s upínací deskou pro obrobek. V období upřesňování parametrů stroje a vlastního zadání projektu probíhala etapa výběrového řízení na dodavatele této komponenty. Optimální nabídku na požadované technické a ekonomické parametry podala firma Rückle GmbH. Řídicím systémem stroje je TNC 640 firmy Heidenhain.
Zásobník nástrojů s výměnou nástroje do vřetena je úplně novým řešením v rámci produkce KOVOSVITU. Požadované parametry velikosti nástrojů a jejich počtu si vyžádaly řešení s regálovým zásobníkem a manipulátorem. Výhodou je modulární „násobení“ kapacity zásobníku i použití extrémních rozměrů nástrojů. Složitost tohoto uzlu si vyžádala vlastní řídicí systém a vývoj obslužného SW. Aktivní prvky dodala firma Festo, která vhodně propojuje elektrické i pneumatické funkce manipulátoru. Použité řešení zajišťuje vysokou rychlost vlastní výměny nástrojů.
Perspektivou představovaného stroje je víceprofesní provedení s možností soustružení. Zvýšení otáček rotační osy stolu a nosič soustružnického nástroje rozšíří technologickou použitelnost stroje. Další nabízenou variantou je i vybavení paletovou výměnou.
Stroj je doplněn obvyklou sadou zvláštního příslušenství zahrnující středové chlazení (až 80bar), pásovou filtrací, sadu měřících sond, odsávání par z pracovního prostoru, přívod hydrauliky na upínací stůl, odsouvání stropu pracovního prostoru atd.
Design vnějšího pláště stroje byl během návrhů řešen ve spolupráci s VCSVTT, v závěrečných fázích byl upravován ve spolupráci s designovou kanceláří WRKS (Pavlík-Kopřiva).Na trh tak KOVOSVIT MAS uvádí velmi silného soupeře v oblasti větších pětiosých center a rozšiřuje tak svou řadu pětiosých strojů.
technický úsek KOVOSVIT MAS
Václav Varvařovský, Pavel Matoušek, Lukáš Havlík