Präzisionstechnik, Hochfestigkeit-Drehschneidzentren gewährleisten einzigartige Genauigkeit
Orthogonales Strukturdesign für uneingeschränkte Stabilität
Heutzutage, in der modernen Fertigung, müssen die Drehzentren, die wir verwenden, wirklich robust und stabil sein. Hier kommt das orthogonale Strukturdesign ins Spiel. Es ordnet die wichtigsten Teile der Maschine auf eine spezielle Weise an. Diese Anordnung macht, dass die Maschine eine Art selbsttragenden Rahmen bildet. Es ist wie das Bauen eines wirklich stabilen Hauses. Dieser Rahmen ist sehr gut darin, Drehmomentspannungen zu widerstehen, die wie eine verdrehende Kraft sind, und er hilft auch dabei, thermische Verformungen zu verhindern, die auftreten können, wenn die Maschine heiß wird. Die geometrische Anordnung dieser Teile ist sehr intelligent. Sie verhindert, dass harmonische Schwingungen sich in der Maschine ausbreiten. Und trotz dieser starken Struktur ist es immer noch einfach, auf komplexe Werkzeuge zuzugreifen und sie einzurichten. Die einteilige Basis der Maschine, die wie ein großes massives Stück ist, arbeitet zusammen mit den präzise geschliffenen Führungsschienen. Sie können die Schnittkräfte absorbieren, egal ob du schwere Rohbearbeitung durchführst, um das Material schnell zu formen, oder feine Endbearbeitung, um es perfekt aussehen zu lassen. Also, egal welche Art von Bearbeitung du durchführst, die Maschine kann konsistent gut performen.
Doppel-Direktantrieb B-Achse mit optischer Positionierung
Da wir gesehen haben, wie wichtig die Struktur für die Stabilität ist, sprechen wir über ein weiteres cooles Feature der fortschrittlichen Drehtechnologie: die Dual-Direct-Drive B-Achse mit optischer Positionierung. Es geht darum, die Drehoperationen viel genauer zu gestalten. Sie haben direkte Drehaktuatoren integriert, die wie superschnelle und präzise Motoren sind, mit hochauflösenden optischen Encodern. Diese Encodern sind wie sehr genaue Meßwerkzeuge. Diese Kombination eliminiert Spiel in den Zahnradverbindungen, das entsteht, wenn es ein wenig Bewegungsspiel in den Zähnen gibt, und Hysterese in der Zahnradaufhängung, was Unngenauigkeiten verursachen kann. Mit dieser Anordnung kann die Maschine die Schnittwinkel in Echtzeit ändern und ist genau bis auf Bogensekundenpräzision. Das ist wirklich, wirklich genau! Die Direktantriebstechnologie reagiert sofort auf Drehmoment. So kann sie die Orientierung des Werkzeugs schnell ändern, ohne die Oberfläche des Materials zu beschädigen. Und wenn dies mit fortgeschrittenen Thermikompensationsalgorithmen kombiniert wird, kann die Maschine ihre Position innerhalb von 2 Mikronen genau halten, selbst wenn sie lange läuft.
Linearmotor-Technologie für reibungsfreie Bewegung
Wir haben die Konstruktionsgestaltung und die B-Achsen-Positionierung behandelt, aber wie bewegt sich die Maschine? In den nächsten Generationen von Drehzentren wurden traditionelle Schneckenwellen- und Zahnrad-Systeme durch Linearmotortechnologie ersetzt. Das ist eine große Veränderung. Die Linearmotoren arbeiten ohne jeglichen mechanischen Kontakt zwischen den Komponenten. Es ist so, als würde die Maschine auf Luft fahren. Da es keine mechanischen Kopplungskomponenten gibt, gibt es auch keine elastischen Deformationsvariablen. Dies bedeutet, dass die Maschine ihren vorgesehenen Pfad viel genauer verfolgen kann. Die direkte elektromagnetische Beschleunigung dieser Motoren ist extrem schnell. Die Maschine kann mit Übertragungsraten von über 60 m/min bewegt werden, was wirklich schnell ist, und sie behält trotzdem ihre Positionierwiederholgenauigkeit unter 1 Mikron bei. Dies ist sehr nützlich beim Bearbeiten wirklich harter Materialien oder wenn komplexe Formen erforderlich sind, die die Maschine dazu zwingen, augenblicklich die Richtung zu ändern.
Hydrodynamische Spindelsysteme für überlegene Dämpfung
Schauen wir uns jetzt an, wie die Spindel des Drehzentrums funktioniert. Die fortschrittliche hydrostatische Lagertechnologie verändert wirklich alles. Sie verwendet eine kontinuierliche Ölfilm-Lubrifikation. Es ist so, als würde die Spindel auf einer Schicht Öl schweben. Diese pressurisierte Flüssigkeitsgrenzschicht hat einige großartige Dämpfungsmerkmale. Sie kann Schwingungen durch Quetschvorgänge um bis zu 80 % im Vergleich zu den alten Kugellager-Systemen reduzieren. Der ständige Ölfluss hilft auch dabei, die Temperatur stabil zu halten. Er kann die Temperatur innerhalb von ± 0,5 °C halten, egal, wie schnell die Spindel sich dreht. Dies ist von entscheidender Bedeutung, wenn man mit Legierungen arbeitet, die temperaturempfindlich sind. Aufgrund dessen können Betreiber erwarten, dass ihre Werkzeuge länger halten und die Oberflächenrauheit des Materials, das sie bearbeiten, viel besser wird. Man kann einen Oberflächenrauheitswert von Ra < 0,2 μm erreichen, was sehr glatt ist, da die Hochfrequenz-Schwingungs-Harmonischen verschwunden sind.
Thermomanagement in der Präzisionsbearbeitung
Wir haben gesehen, wie verschiedene Teile des Drehzentrums zusammenarbeiten, um die Präzision zu verbessern, aber ein großes Problem bei der Präzisionsbearbeitung ist die thermische Ausdehnung. Hier kommt das Thermomanagement ins Spiel. Diese fortschrittlichen Maschinen verfügen über intelligente thermische Kompensationsnetzwerke. Sie haben eingebettete Sensoren überall im Maschinenbaukasten. Diese Sensoren können Temperaturgradienten mit einer Auflösung von 0,1°C erkennen. Sie senden diese Echtzeitdaten an adaptive Korrekturalgorithmen. Diese Algorithmen sind wie das Gehirn der Maschine. Sie können die Achsenpositionen und Werkzeugverschiebungen automatisch anpassen, um jegliches thermisches Wachstum auszugleichen. Das bedeutet, dass es egal ist, wie stark sich die Umgebungstemperatur ändert, die Maschine kann ihre dimensionsbezogene Genauigkeit innerhalb von 3 Mikronen aufrechterhalten. So können Sie eine konsistente Bauteilqualität über verschiedene Produktionschichten hinweg erreichen, und Sie müssen die Maschine nicht jedes Mal manuell justieren.
Verbesserte Prozesszuverlässigkeit durch Starrheitsoptimierung
Zusammengefasst bedeutet dies, dass die Kombination aus starker struktureller Verstärkung und fortschrittlichen Antriebstechnologien eine erstaunlich stabile Bearbeitungsplattform liefert. Dynamische Starrheitsmessungen zeigen, dass diese modernen Drehzentren um 40 % besser in der Lage sind, Schwingungen im Vergleich zu den älteren Modellen zu unterdrücken. Dies ist von großer Bedeutung. Es bedeutet, dass Sie dünnwandige Komponenten mit viel engeren Toleranzen herstellen können. Die Fähigkeit der Maschine, Schwingungen zu dämpfen, ermöglicht es Ihnen außerdem, aggressiver Material zu entfernen, was den Prozess beschleunigt, während gleichzeitig eine hohe Oberflächenqualität gewahrt bleibt. Somit können Sie die Bearbeitungszeit verkürzen, ohne Präzision einzubüßen. Aufgrund der hohen Stabilität des Systems können Sie sogar unstetige Flächen und asymmetrische Werkstücke verarbeiten, was mit konventionellem Equipment äußerst schwierig ist.