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HCH. Reimmann AG: Präzision und Genauigkeit für alle Anwendungen

Redakteur: Anne Richter

>> Der japanische Hersteller hochpräziser Bearbeitungsmaschinen Yasda wird dieses Jahr auf der EMO drei neue Maschinen vorstellen. Die 5-Achs-Bearbeitungszentren sind für spezielle Anwendungen konzipiert worden. Die jeweiligen Anwendungsgebiete liegen in der präzisen Bearbeitung gehärteter Stähle, in der Bearbeitung kleiner und kleinster Werkstücke in extremer Präzision und in der hochgenauen Bearbeitung von Serienteilen aus schwer zerspanbaren Materialien.

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Yasda, vertikales 5-Achsen-Bearbeitungszentrum, Modell YBM Vi40. (Bild: Yasda)
Yasda, vertikales 5-Achsen-Bearbeitungszentrum, Modell YBM Vi40. (Bild: Yasda)

ari. Yasda Precision Tools K.K., weltweit bekannt als Hersteller von hochpräzisen Werkzeugmaschinen, wird auch dieses Jahr wieder an der EMO in Hannover teilnehmen. In den letzten Jahren steigen die Anforderungen in Bezug auf Präzision und Komplexität der zu bearbeitenden Werkstücke kontinuierlich an.

Zur Vermeidung von Aufspannfehlern und gleichzeitiger Verkürzung der Fertigungszeiten wird mehr und mehr die Bearbeitung in 5 Achsen eingesetzt. Im Werkzeug- und Formenbau kann durch verbesserte, an die 5-Achsen-Bearbeitung angepasste Frässtrategien die Produktivität signifikant erhöht werden. Erodier- und Polierprozesse werden stark reduziert oder fallen ganz weg. Yasda zeigt während der EMO drei verschiedene 5-Achs-Maschinen, welche die Kompetenz des Unternehmens in der hochpräzisen 5-Achs-Bearbeitung verdeutlichen.

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Präzise Bearbeitung gehärteter Stähle

Die YBM Vi40 ist ein vertikales Bearbeitungszentrum, das mit einem 400mm-Ø-Arbeitstisch speziell für die präzise Bearbeitung von gehärteten Stählen konzipiert wurde. Von der bereits vielfach am Markt bewährten YBM 950V hat die YBM Vi40 die stabile Doppelständer-Bauweise übernommen. Anstatt des Bearbeitungstisches ist die Maschine mit einem von Yasda konstruierten und gefertigten Dreh-Schwenktisch ausgestattet worden. Für die Fertigung im Werkzeug- und Formenbau ist die Anstellung einer oder zwei Achsen wichtiger als die 5-Achs-Simultanbearbeitung. Dies berücksichtigend, hat Yasda für die B-Achse einen traditionellen Schneckenantrieb mit einem hohen Untersetzungsverhältnis gewählt. Hierdurch wird eine hohe Steifigkeit in Bezug auf sich schnell verändernde Belastungszustände, abhängig von der Position des Werkstücks und der Schnittdaten der Bearbeitung, erreicht.

Die Schwenkachse (B) ist an drei Stellen gelagert, wobei das Hauptlager als Kreuzrollenlager mit Ø 400 mm ausgelegt ist. Die Bearbeitung auf Umschlag wird deutlich verbessert. Für die C-Achse wird ein hochdynamischer Direktantrieb verwendet. Umkehrspielfrei wird eine hohe Positioniergenauigkeit der Rundachsen erreicht (B-Achse: ±0,50 s, C-Achse: ±0,20 s, ISO230/2 (1997)). Die YBM Vi40 ist als 5-Achsen-Maschine ebenfalls mit den bekannten Yasda-Technologien zur Erreichung höchster Präzision, wie thermische Stabilisierung und hohe Werkzeugstandzeiten, ausgerüstet.

Bearbeitung kleiner und kleinster Werkstücke

Ständig steigen die Forderungen nach extremer Präzision und Zuverlässigkeit bei der Bearbeitung von kleinen und kleinsten Werkstücken. Dies gilt für Werkstücke aus den Bereichen Medizintechnik und Informationstechnologie ebenso wie für kleinste hochpräzise Form- und Stanzwerkzeuge, deren Technologie sich ständig weiterentwickelt. Für diese Bereiche präsentiert sich die Yasda YMC 430 als beste Lösung.

Die YMC 430 ist in den Achsen X, Y und Z mit Linearmotoren und speziellen hochpräzisen Linearführungen ausgestattet. In Verbindung mit dem vergleichsweise tiefen Schwerpunkt des Kreuztisches werden bestes Ansprechverhalten, gleichmässige Bewegung, hohe Präzision und Zuverlässigkeit erreicht.

Kompensation thermischer Veränderungen

Durch die symmetrische H-Bauweise und die Anordnung der Bearbeitungsspindel werden thermische Veränderungen der Maschine perfekt kompensiert. Das durch Kreuztisch, Spindelkopf und weitere Komponenten zirkulierende temperaturgeregelte Öl sorgt für die thermische Stabilisierung der Achsen und somit für höchste Präzision auch bei langlaufenden Bearbeitungsaufgaben. Auch die hohe Positioniergenauigkeit der Z-Achse wird gewährleistet. Die annähernd vibrationsfreie 40 000-min-1-Spindel ist mit einer HSK-32E-Aufnahme ausgestattet. Der Dreh-Schwenktisch RT-10 ist bei Yasda entwickelt worden und wird auch dort gefertigt.

Der mit Direktantrieben ausgerüstete Tisch ermöglicht bisher unerreichte Positioniergenauigkeiten (B-Achse: 0,95 s, C-Achse: 1,19 s, ISO230-2 (1997)). Kleinste, hochkomplexe Werkstücke können so 5-achsig in höchster Präzision gefertigt werden. Als Optionen steht z.B. eine CCD-Kamera zur hochpräzisen Messung der Werkzeuge, unabhängig von Drehzahl und Form, zur Verfügung. Der automatische Werkzeugwechsler ist mit maximal 90 Werkzeugen bestückbar.

Hochgenaue Bearbeitung von Serienteilen

Die H40i wurde für die hochgenaue Bearbeitung von Serienteilen mit kleinen bis mittleren Losgrössen entwickelt. Die spezielle Anordnung der beiden Drehachsen (A, B) gewährleistet eine effiziente Späneabfuhr, hohe Positioniergenauigkeit, keine Laständerungen bei Indexierung, beste Zugänglichkeit für das Werkzeug und einen grossen Störkreisdurchmesser. Der Durchmesser der vertikalen Aufspannfläche von 400 mm erlaubt die Bearbeitung eines grossen Teilespektrums.

Die Palettenspannung mit dem Curvic-Coupling-System erlaubt eine hohe Genauigkeit beim Palettenwechsel. Standardmässig ist die Maschine mit 2 Paletten ausgerüstet. Optional kann der Palettenwechsler auf 12 oder 24 Paletten erweitert werden. Die Ausführung von Bett und Ständer in Stahlguss gewährleistet eine hohe Steifigkeit und thermische Stabilität der H40i. Grosszügig dimensionierte, auf handgeschabten Flächen aufgeschraubte Linearführungen und Kugelrollspindeln sind für dauerhaft präzise stabile Vorschübe und Beschleunigung verantwortlich. Die Bearbeitungsspindel mit 20 000 min-¹ ist mit Ölnebelschmierung der Lager und einem Kühlsystem ausgerüstet. Hierdurch werden eine hohe Rundlaufgenauigkeit und niedrige thermische Verluste realisiert.

Langzeitstabilität – Bearbeitung für die Luftfahrtindustrie

Für die beiden Rundachsen kommen hochpräzise doppelgängige Schneckenantriebe zum Einsatz. Zusammen mit ebenfalls hochpräzisen Drehgebern ergibt das eine hohe Positionier- und Bearbeitungsgenauigkeit. Grosse Kreuzrollenlager sorgen für eine gleichmässige und zuverlässige Bewegung der Rundachsen. Ein Bremsscheibensystem ermöglicht hohe Haltekräfte bei hohen Zerspanleistungen. Für die 5-Achsen-Simultanbearbeitung sind optional auch Direktantriebe lieferbar. Werkzeugwechsler sind von 60 bis 240 Werkzeugen lieferbar. Die H40i wird aufgrund ihrer stabilen Konstruktion und der dadurch gegebenen Langzeitstabilität häufig in der Luftfahrtindustrie für die Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien wie Titan oder Inconel eingesetzt.

Yasda hat für die 5-Achs-Maschinen ein automatisches Kalibrierprogramm entwickelt. Mit Hilfe eines Messtasters bestimmt das i-CAL genannte Programm die Referenzpunkte für die 5-Achsen-Bearbeitung. Die 5-Achsen-CNC-Funktionen TCP (Werkzeuglängen-Kontrolle) und TWP (schräge Arbeitsebene) sind im Lieferumfang der H40i enthalten. <<

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