Výhody obrábění na jednom stroji

Hlavním přínosem těchto multifunkčních strojů je odstranění mezifázových operací. Pokud by se díl obráběl klasicky na dvou strojích (nejprve soustruh, pak frézka), je nutné jej mezi operacemi přemístit, nově upnout a znovu ustavit nulové body. To vše stojí čas a přináší riziko chyb. Každé překládání obrobku z jednoho stroje na druhý znamená ztrátu efektivity – je nutné programovat dva stroje, přepravovat a znovu upínat díl, a přitom hrozí větší šance lidské chyby. Multifunkční stroj toto eliminuje, protože zvládne všechny operace v rámci jednoho nastavení. To přináší řadu konkrétních výhod:

• Méně upnutí, vyšší přesnost: Jediné upnutí od začátku do konce zamezí vzniku chyb z opakované manipulace. Díly si zachovají souosost a přesné navázání jednotlivých operací, což zlepšuje kvalitu výsledku. Odpadá také tzv. „házení“ obrobku při novém upnutí, které může zhoršit geometrickou přesnost.

• Zkrácení času výroby: Sloučením více operací do jednoho stroje se dramaticky zkrátí celkový průběžný čas výroby. Není nutné čekat na uvolnění druhého stroje ani přepravovat polotovar mezi pracovišti. Mnohá multifunkční centra navíc umožňují současné provádění operací – například zatímco jeden nástroj soustruží na hlavním vřetenu, jiný nástroj může současně obrábět na vedlejším vřetenu či na rotační ose. Tím se zkrátí výrobní cyklus a zvýší produktivita.

• Úspora místa a nákladů: Jeden kombinovaný stroj často nahradí dvě a více samostatných strojů. Tím se šetří podlahová plocha v provozu a také náklady na obsluhu – místo dvou operátorů může stroj obsluhovat jeden. Investice do turn-mill (soustružnicko-frézovacího) centra se sice může zdát vyšší, ale nahrazuje investice do více zařízení. Současně sloučení operací snižuje počet rozpracovaných polotovarů ve výrobě, což uvolňuje kapitál a zjednodušuje logistiku.

• Vyšší komplexnost dílů: Díky multifunkčním strojům lze efektivně vyrábět i velmi složité součásti, které by jinak vyžadovaly několik různých operací a strojů. Konstrukční návrháři mohou navrhovat komplikovanější geometrie a detaily, protože vědí, že moderní turn-mill centrum je dokáže obrobit přesně. Například díl tvaru píšťaly – převážně rotační součást s různými otvory, ploškami a případně gravírováním – lze na takovém stroji vyrobit kompletně, aniž by opustil vřeteno. To rozšiřuje možnosti designu a aplikační využití součástí.

• Snížení počtu nástrojů a opotřebení: Integrovaný proces může díky plynulejší práci a optimalizovaným drahám nástrojů vést i k menšímu opotřebení nástrojů. Minimalizují se také neproduktivní časy výměny nástrojů mezi stroji. Některé pokročilé stroje umožňují plynulé doladění (např. drobné korekce dráhy nástroje za chodu díky live toolingu) bez nutnosti výměny nástroje, což dále zvyšuje přesnost a životnost nástrojů.

Z výše uvedených důvodů jsou multifunkční obráběcí centra stále oblíbenější v náročných odvětvích, jako je automobilový, letecký či medicínský průmysl. Právě tam se často vyskytují díly, které kombinují rotační i prizmatické prvky a kladou extrémní nároky na přesnost. Typickým příkladem jsou například turbínové skříně, implantáty nebo hydraulické komponenty, jež mají válcové tělo s přesně obrobenými přírubami a otvory – místo výroby na dvou různých centrech se vše zvládne na jednom done-in-one stroji. Jak uvádí jedna odborná analýza, hlavním přínosem mill-turn strojů je možnost realizovat obrobení dílu na jedno upnutí, čímž se eliminuje mezifázové zdržení a přesouvání dílů a výrazně se zvýší efektivita výroby.
 

Varianty a výzvy multifunkčních center

Na trhu existuje několik variant těchto strojů. Soustružnicko-frézovací centra mohou mít například uspořádání s vodorovným ložem (podobně jako klasický soustruh) nebo svislým ložem (tzv. karusel, vhodný pro větší průměry obrobků). Některé stroje jsou vybaveny dvěma vřeteny, takže obrobek může být po dokončení jedné strany automaticky předán do protilehlého vřetena a obráběn z druhé strany bez zásahu operátora. Další variantou je přídavná osa B, která dovoluje naklápět nástrojovou hlavu v úhlu a provádět tak pětiosé simultánní operace – například frézovat podříznuté plochy či šikmé otvory. Špičková centra mohou mít i více revolverových hlav s nástroji pro soustružení a frézování, které obrábí paralelně, a tím dále zkracují časy cyklu.

Je však nutné zmínit i určité výzvy spojené s nasazením těchto strojů. Programování multifunkčních center bývá složitější – vyžaduje pokročilé CAM software a zkušené programátory, kteří dokážou koordinovat různé osy a operace v čase. Některé firmy investují do specializovaných postprocesorů a simulací, aby předešly kolizím nástrojů při simultánní práci více kanálů. Investiční náklady na pořízení turn-mill centra jsou vyšší než u jednoúčelových strojů, což může být bariéra zejména pro menší firmy. Rovněž využití kapacity je klíčové – aby se investice vyplatila, je vhodné mít dostatečný objem dílů, které skutečně vyžadují kombinované operace. Pro jednoduché součásti, které lze snadno udělat na běžném stroji jedním druhem operace, může multifunkční stroj představovat zbytečně nákladný prostředek.

Celkově však trend směřuje k širšímu využití multifunkčních obráběcích center. Pokud díly vyžadují jak soustružnické, tak frézovací operace a firma zjišťuje, že ztrácí čas a přesnost převozem mezi stroji, pak je na místě uvažovat o pořízení done-in-one centra. Moderní průmysl klade důraz na zkrácení průběžných dob výroby a zvýšení kvality – a právě to jsou oblasti, kde multifunkční stroje excelují. Výhody v podobě úspory času, vyšší přesnosti a produktivity obvykle převáží nad počátečními náklady. Mnohé firmy, které do této technologie investovaly, zaznamenaly zlepšení efektivity a konkurenceschopnosti, což potvrzují i odborné zdroje z praxe. Komplexní obrábění na jednom stroji se tak stává jedním z pilířů moderní strojírenské výroby, zejména tam, kde je požadována vysoká přesnost a rychlá realizace složitých dílů.

CNC obráběcí stroje VMT od Victor Taichung, které dodává v České republice společnost TDZ Turn s.r.o., jsou špičkou ve svém oboru. A nejen to, všechny produkty od TDZ Turn jsou doprovázeny plnohodnotnými službami a servisem