Lineartechnik: feine Strukturen und Freiformflächen

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Grössere Leistung für die Zerspanung

Die neue vektorgeregelte Step-Tec Opticool-Motorspindel mit 42 000 min-1 ist mit einem hohen Drehmoment für das Abtragen vergleichsweise grosser Spanvolumen in gehärtetem Stahl, Titan oder Aluminium ausgelegt. Mit ihren 8.8 Nm (S6, 40%) - entspricht dem doppelten Moment der Vorgängerspindel - lassen sich wirtschaftlichere axiale und radiale Zustellungen im Fräsprozess umsetzen. Gleichzeitig ermöglicht das Opticool-Konzept mit seiner Spindelnasen-Kühlung eine bisher nicht bekannte Dauerpräzision während zeitintensiver Schlichtprozesse mit einem Werkzeug.

Präzisions-Zerspanung ohne Frästextur

Die Mikron-HSM/XSM-LP-Reihe führt die Präzisions-Zerspanung in eine neue Ära. Es ist die präzise Einhaltung der vorgegebenen Werkzeugbahn auch unter hohen Vorschüben, welche letztendlich über die Oberflächengüte von konkaven und konvexen Flächen bestimmt. Somit gehört die Frästextur - oder vielmehr das nicht Vorhandensein dieser - auf dem Werkstück für viele Kunden zu den wichtigsten Leistungsmerkmalen einer Mikron-Maschine.

Eigener Kühlkreislauf

Da bei hohen Achsvorschüben über längere Zeiträume immer viel Wärme in den Antriebsgruppen anfällt, verfügt die linear angetriebene Reihe über ein ausgeklügeltes Kühlmanagement. Jede der Linearachsen sowie die Rund-Schwenk-Einheit weisen einen eigenen Kühlkreislauf auf. Die Wärme wird so konsequent aus der Maschine gebracht und nicht etwa weiter in der Maschine verteilt. Daraus resultierend ist eine geometrische Stabilität zu verzeichnen, die eine extrem hohe Wiederholgenauigkeit der Bewegungsführung sicherstellt.

Herausforderung: Messungenauigkeit der Werkzeuggeometrie

Was nützt dem Anwender die höchste Positioniergenauigkeit, wenn die Messungenauigkeit bei der Erfassung der Werkzeuggeometrie die Abbildung dieser Genauigkeitsklasse auf dem Werkstück vereitelt? Jeder Anwender, der schon einmal probiert hat, mit einem im Durchmesser unterschiedlichen Kugelfräser eine schon einmal überfräste Fläche ein weiteres Mal exakt zu treffen, ist sich der praktischen Unmöglichkeit dieser Aufgabe bewusst.

Wenn es um die messtechnische Erfassung von Mikrometern unter Werkstattbedingungen geht, so spielen sicherlich mehrere Faktoren eine Rolle. Zum einen sind es die unterschiedlichen geometrischen Eintauchbedingungen des Werkzeuges in den Laser, als auch kleinste Schmutzpartikel oder Öltropfen, die am Werkzeug anhaften. So hervorragend die Wiederholpräzision der optischen Vermessung des Werkzeuges mittels einer Laserschranke unter Laborbedingungen auch sein mag, so wenig kann sie zwischen echter Werkzeugkontur und einer anhaftenden Fremdsubstanz auf derselben unterscheiden oder unter Werkstattbedingungen die wahren Werkzeuglängen auf den Mikrometer bestimmen.

Werkzeugvermessung mit Wiederholgenauigkeit im µ-Bereich

GF Agie-Charmilles ist in dieser Problematik nun der Durchbruch gelungen. Die Werkzeugvermessung ITM (Intelligent Tool Measurement) erfasst die komplette Werkzeugspitze bis zu ø 12 mm auf modernen Bildsensoren. Die digital erfasste Werkzeuggeometrie wird von einer speziellen Software digital gesäubert und vermessen und der Gedanke wird Realität: ITM ermöglicht damit zum ersten Mal eine Werkzeugvermessung auf einer Mikron-Maschine mit einer Wiederholgenauigkeit im Mikrometerbereich. Und das nicht etwa unter Labor- sondern unter Werkstattbedingungen, wiederholbar für jedermann.

Die gezielte Nutzung der modernen Bildverarbeitung im Fräsprozess ermöglicht damit endlich die Vorhersagbarkeit des Fräsergebnisses und löst das Dilemma vieler Kunden: Perfekte Übergänge zwischen Flächenabschnitten, die mit unterschiedlichen Werkzeugen bearbeitet wurden.

Nicht nur im Fräsen schnell: Automationslösungen

Zur erfolgreichen Reduktion der Nebenzeiten können die Kunden auf integrierte Automationslösungen für die Inselfertigung oder übergreifende Automationslösungen für die Multiprozess-Fertigung zurückgreifen. Eine Reihe von Automationsmöglichkeiten steht zur Auswahl - vom bewährten Mikron-Palettenmagazin mit System3R- und Erowa-Schnittstellen, bis hin zum robotergestützten, losen Einzelteilhandling mit Kameraortung.

Die von Mikron optional erhältlichen Automationslösungen ermöglichen einen effizienten Maschineneinsatz rund um die Uhr und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit der Anlageninvestition. Bei immer kürzeren Produktlebenszyklen, zyklisch schwankender Auftragslage und steigendem Kostendruck ein zentraler Baustein bei jeder Neuanschaffung.

Effizientes Spänemanagement

Da beim HSC-Fräsen die Späne sehr fein sind, muss dem Spänemanagement ein besonderes Augenmerk geschenkt werden. Mit Hilfe des optionalen Abschwemmsystems und der Spänespülung kann der Arbeitsraum frei von Späneablagerungen gehalten werden. Mit einer durchdachten Detailkonstruktion werden die anfallenden Späne zuverlässig von dem Kühlschmiermittel getrennt. Insbesondere bei der Bearbeitung von Gold oder anderen wertvollen Materialien, kommt einer dichten Arbeitskabine (sowohl nach aussen als auch nach innen) eine erhebliche Bedeutung zu. Hierfür garantieren kleinste Spaltmasse in der Blechverarbeitung oder die doppelte Abdeckung des X-Verfahrweges. Für das Spänemanagement stehen verschiedene Ausbauvarianten zur Auswahl.

Wenn die Maschine «smart» wird

Genau so, wie sich auch im modernen Motorsport die Fahrzeuge nur dann am Leistungslimit bewegen lassen, wenn der Fahrer die elektronischen Unterstützungsfunktionen aktiviert, so lassen sich die Fräsmaschinen der MIKRON-HSM/XSM- LP-Reihe ebenfalls nur an ihr Leistungslimit bringen, wenn die elektronische Software-Unterstützung in Form des patentierten «smart-machine»-Moduls OSS (Operator Support System) genutzt wird.

Geleitet durch eine intuitive Benutzerführung, hat der Maschinenbediener den entscheidenden Stellhebel zur Beeinflussung der Stückkosten der produzierten Werkstücke. Antriebs- und Regelparameter werden von der Steuerung so überschrieben, dass sich der Kunde entweder eine hochproduktive Geschwindigkeitsführung, eine hervorragende Oberflächenqualität oder eine absolute Konturtreue der Maschine zu Nutzen machen kann. Je nach Aufgabenstellung lassen sich die angestrebten Ziele schneller und zuverlässiger erreichen. Ein Produktivitätsschub, der sich für den Kunden mit Sicherheit rechnet.

InformationMikron Agie-Charmilles AGIpsachstrasse 162560 Nidau Tel. 032 366 11 11Fax 032 366 11 66info@gfac.com www.gfac.com