FERTIGUNGSTECHNIK - x-technik

• Werkzeugmaschinen
hoch gehalten werden können. Das ist
insbesondere bei der Hartbearbeitung ein
ganz wesentlicher Aspekt, denn Hartmetallwerkzeuge
sind alles andere als billig.
Der Werkzeugverschleiß kann bei der
Hartbearbeitung durch auftretende Vibrationen
in die Höhe schnellen. Infolge der
Vibrationen entstehen kleinste Haarrisse
im Werkzeug, die ein frühzeitiges Versagen
zur Folge haben.
Hart und präzise
Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Stabilität
sind YASDA-Bearbeitungszentren
nicht nur für Hartbearbeitung prädestiniert,
sie sind noch dazu hochpräzise. Die
Positioniergenauigkeit in den X/Y/Z-Achsen
liegt bei unter 1 μm. Bei der z. B. am
Werkstück gemessenen 5-Achs-Simultanbearbeitung
eines Konus (gemäß NAS
979) erzeugt die Maschine eine Rundheit
von 2,32 μm.
Da die YBM Vi40 auch bei einer 5-Achsen-Bearbeitung
höchste Präzision am
Werkstück bringen soll, müssen die beiden
Mittelpunkte der Drehachsen absolut
präzise eingehalten werden. Wegen
der hohen Kräfte wird die B-Achse über
ein Schneckengetriebe angesteuert, um
eine hohe Stabilität zu gewährleisten. Die
Linearachsen müssen in diesem Zusammenhang
ein Minimum an Wärmegang
über eine längere Bearbeitungszeit aufweisen.
Außerdem wird die Maschine
zusätzlich an allen neuralgischen Punkten
wie X-Achs-Schlitten, Querbalken, B- und
C-Achse sowie Y-Achse, standardmäßig
aktiv gekühlt und mittels Sensoren an die
Referenz-Raumtemperatur angepasst.
Dies passiert durch einen geschlossenen
Kühlkreislauf. Auf Kundenwunsch kann
auch der Hauptständer gekühlt werden.
YASDA setzt zudem auf durchgehärtete
und geläppte Stahl-Flachführungen
und weist dezidiert darauf hin, dass dies
Schlüsselkomponenten sind, um die hohen
Zerspanleistungen und Oberflächengüten
zu ermöglichen.
Hochpräzise Spindel
Die Maschine wird mit zwei Spindelvarianten
geliefert (Standard: 18,5 kW, 100
– 24.000 1/min sowie optional: 11 kW,
30.000 1/min, Angaben bei 100 % ED),
die sich durch eine ausgeklügelte Konstruktion
auszeichnen. Bei einer herkömmlichen
Spindel mit fester Lagervorspannung
ist eine eher geringe Vorspannkraft
der Anfangsvorspannung nicht zu vermeiden.
Der Nachteil bei dieser Methode
liegt darin, dass der Rundlauf, aufgrund
der durch die Lagerdrehzahl entstehenden
Wärme, schwankt. Das von YASDA
entwickelte «Spindelsystem mit selbstregulierender
Lagervorspannung» ist
hingegen in der Lage, eine relativ hohe
Grundvorspannung bereits im kalten Zustand
aufzubringen. Bei hohen Drehzahlen
reduziert sich die Vorspannung wärmeabhängig.
Die Rundlaufgenauigkeit
der Spindel beträgt < 1 µm.
Dieser genau abgestimmte Mechanismus
ermöglicht sowohl die Hochleistungszerspanung
im niedrigen Drehzahlbereich
als auch einen hochpräzisen Rundlauf bei
Höchtsdrehzahl und bei jeder Lagertemperatur.
Somit wird das Hochgeschwindigkeitsfräsen
von gehärteten Stählen,
mit Gegenkraft erzeugenden Spiralfräsern,
auch in hoher Präzision möglich.
YASDA-Maschinen sind zudem sehr
universell und flexibel, da auf Kundenwunsch
verschiedene Minimalmengenschmierungen
und Kühlmittelzuführungen
bzw. Kühlmittelreinigungsanlagen
mit Späneförderer eingesetzt werden
können – oder sowohl als auch. Eine innere
Kühlmittelzuführung bis 60 bar ist
ebenfalls möglich.
Entkopplung von Motor und Spindel
Ein wichtiger Aspekt, um thermische Einflüsse
auf die Spindel gering zu halten,
Im österreichischen Werkzeug- und
Formenbau steht in Sachen Steuerung
meist ein deutscher Hersteller auf der
Wunschliste. Das ändert aber nichts an
der Tatsache, dass YASDA mit einer japanischen
FANUC Steuerung Series 31i A5
ausgerüstet wird. Bei FANUC hat sich in
den letzten Jahren viel im 5-Achs-Simuloben
Hartbearbeitung ist auf vielen Werkzeugmaschinen
durchführbar, aber nicht
immer entspricht das Zerspanungsvolumen
auch den Vorstellungen der Anwender. Die
YASDA YBM Vi40 macht jedoch mit 415
ccm/min bei 60 HRC richtig Volumen.
rechts Aufgrund ihrer außergewöhnlichen
Stabilität sind YASDA-Bearbeitungszentren
nicht nur für Hartbearbeitung prädestiniert,
sie sind noch dazu hochpräzise. Die Positioniergenauigkeit
in den X/Y/Z-Achsen liegt
bei unter 1 μm.
ist die Entkopplung der Spindel vom Antriebsmotor.
Der Spindelmotor ist oberhalb
der Spindel angeordnet – beide sind
koaxial über eine Membrankupplung miteinander
verbunden. Dies bewirkt einen
vibrationsarmen und thermisch stabilen
Spindellauf über den gesamten Drehzahlbereich.
Feinstgewuchtete, sehr leise
Spindelmotoren mit «elektronischem
Getriebe» bieten in jedem Bereich der
Bearbeitung ein hohes Drehmoment. Die
SA-40-Spindel mit 24.000 1/min bringt
ein max. Drehmoment von 118 Nm bei
25 % ED – bei 100 bis 1.500 1/min.
FANUC-Steuerung als Vorteil
60 FERTIGUNGSTECHNIK 6/November 2013