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