Silniki Wankla w nowej odsłonie
Sprawna optymalizacja konstrukcji, prototypowanie i wytwarzanie z efektywnym oprogramowaniem CAM od Vero Software.
Brytyjskie przedsiębiorstwo Advanced Innovative Engineering specjalizuje się w rozwoju i produkcji silników spalinowych. Zakład o powierzchni 630 m2 zatrudnia 15 specjalistów. Bazę klientów AIE stanowią firmy z sektora obronnego, motoryzacyjnego i lotniczego. Jednostki napędowe AIE cieszą się również szerokim zainteresowaniem wśród producentów łodzi i dronów.
Usprawnić starsze konstrukcje
Punktem wyjścia dla konstrukcji AIE są silniki spalinowe z obrotowym tłokiem. Typowe motory Wankla cechują małe rozmiary, niewielka masa, prosta konstrukcja a także wysoka sprawność mechaniczna. W swoich modelach stosował je nawet jeden z czołowych producentów samochodów. Barierą dla upowszechnienia tych jednostek są jednak liczne problemy konstrukcyjne, jak trudne do uszczelnienia obszary czy nierównomierny rozkład naprężeń termicznych. W rezultacie silniki Wankla szybko się zużywają.
Największym osiągnięciem specjalistów AIE jest opracowanie i opatentowanie efektywnego systemu chłodzenia oraz emisji spalin. Nathan Bailey, Dyrektor Zarządzający AIE wyjaśnia:
„Zamknięty obieg chłodzenia wykorzystuje do absorpcji ciepła zmiany gęstości gazów spalinowych w efektywnym wymienniku.”
W prowadzeniu 5-osiowej obróbki skomplikowanych komponentów EDGECAM okazał się systemem niezwykle użytecznym. Oprogramowanie to jest znacznie bardziej przyjazne, niż początkowo zakładano:
„Wcześniej nie mieliśmy doświadczenia w obróbce 5-osiowej. Dzięki EDGECAM szybko zaczęliśmy czerpać korzyści z tej nowatorskiej strategii” - Nathan Bailey
Przed zakupem programowanego w EDGECAM centrum obróbczego Mazak Variaxis i-500 wszelkie prace związane z prototypowaniem i obróbką zlecano na zewnątrz. Było to rozwiązanie kosztowne, a przede wszystkim frustrujące, gdyż znacznie spowalniało proces tworzenia innowacyjnych silników:
„Na istotne, niezbędne do testowania i rozwijania produktów komponenty musieliśmy oczekiwać zbyt długo. Dlatego podjęliśmy się prowadzenia obróbki samodzielnie” - Nathan Bailey
Swoboda obróbki 5-osiowej
Komponenty silników wytwarzanych przez AIE są dość małe. Wymiary rzadko przekraczają 50 cm. Moduły są jednak niezwykle szczegółowe i skomplikowane:
„Obróbka na maszynie 3-osiowej wymagałaby wielokrotnego mocowania i rekonfiguracji maszyny. Wówczas trudno byłoby zachować rygorystyczne tolerancje wymiarowe. Dlatego też udaliśmy się w kierunku skrawania 5-osiowego.”
Przy wyborze oprogramowania CAM kładziono nacisk na pełne wykorzystanie możliwości, jakie daje zakupione centrum obróbcze. Istotna była również możliwość symulowania obróbki i łatwego wprowadzania zmian, a w rezultacie jeszcze skuteczniejszej optymalizacji konstrukcji:
„EDGECAM daje nam możliwość sprawdzenia, czy istnieją prostsze i tańsze sposoby wytwarzania każdego z komponentów.”
Cały proces produkcji w AIE przebiega pod kontrolą integrującego SolidWorks i EDGECAM systemu PDM. Jak twierdzi Nazeel Panthakkalakath, Inżynier Projektu AIE, wstępny projekt 3D CAD przesyłany jest z SolidWorks do EDGECAM. System proponuje odpowiednie strategie i narzędzia. Symulator EDGECAM pokazuje cały przebieg obróbki. Niekiedy w tym miejscu wprowadzane są dodatkowe modyfikacje, jeszcze bardziej optymalizujące procesy skrawania. Ostatnim krokiem jest wygenerowanie kodu NC:
„Z EDGECAM przygotujemy obróbkę nadzwyczaj szybko” - Nazeel Panthakkalakath
Operator Maszyn, Wiktor Królik wczytuje wygenerowany w EDGECAM program do maszyny i tworzy komponenty:
„Mamy pełną kontrolę nad każdym aspektem projektowania i wytwarzania. W każdej chwili możemy przeprojektować dowolny element silnika i szybko wykonać kolejny prototyp. Łatwość prowadzenia profesjonalnej produkcji z EDGECAM mile nas zaskoczyła.”
Osiągnięte korzyści
- Sprawne prototypowanie i wytwarzanie innowacyjnych silników.
- Możliwość sprawdzenia, czy istnieją bardziej wydajne metody wytwarzania danego komponentu.
- Pełna kontrola nad wszystkimi aspektami wytwarzania.
Więcej o firmie: www.aieuk.com