Sistemele de acţionare liniare NSK din centrele de frezare Modig

Transmisii Mecanice

de NSK

Sistemele de acţionare liniare NSK din centrele de frezare Modig

Centrul de prelucrare de mare viteză RigiMill de la producătorul suedez Modig deţine recordul mondial pentru frezare de mare viteză.

În timpul unui eveniment intern, mașina a îndepărtat 1001 centimetri cubi de așchii sau 16,4 litri de material solid într-un minut. Axele Y și Z ale centrului de prelucrare RigiMill au sisteme de acționare duale cu șuruburi cu bile HMD răcite, furnizate de NSK. NSK furnizează inclusiv rulmenții axiali și ghidajele cu role pentru axe.

  • Când a fost lansat, centrul de prelucrare RigiMill a stabilit un nou record mondial în frezarea de mare viteză. Piața-țintă o reprezintă industria aeronautică globală. Foto: Echipament de prelucrare Modig

Pentru centrele de prelucrare din industria aeronautică și aerospațială, viteza de îndepărtare a așchiilor este un parametru-cheie, deoarece multe dintre componentele centrale, foarte mari, cum sunt nervurile aripilor și alte părți structurale, sunt obținute prin frezare din material solid. De exemplu, piesele care cântăresc peste 100 kg pot fi fabricate din blocuri de aluminiu cu o greutate de 4 tone sau mai mult, ceea ce înseamnă că 97,5% din material trebuie îndepărtat.

Clienţii doresc o viteză maximă de procesare

Compania Modig Machine Tool AB din Virserum, Suedia, este bine plasată în exigentul domeniu de prelucrare de mare viteză pentru materiale cum ar fi aluminiu, titan, oțel și materiale compozite. Compania, care a fost fondată în 1947 de către bunicul actualului proprietar și director executiv, David MODIG, dezvoltă și produce mașini CNC de înaltă performanță, care sunt utilizate de către producătorii din industria aerospațială din întreaga lume, inclusiv Airbus, Boeing, SAAB, Sikorsky și Volvo Aero. Deși toate mașinile Modig sunt cunoscute pentru viteza și precizia înalte, mașina de prelucrare RigiMill stabilește noi standarde în acest sens.

„Unul dintre scopurile noastre a fost de a dezvolta prima mașină 2 în 1 în această clasă de performanță, cu alte cuvinte, o mașină de frezat pentru degroșare și finisare de mare viteză”, explică David MODIG. „Și un al doilea scop: RigiMill trebuia să fie cea mai rapidă mașină de frezat din lume”.

Rigiditatea, cerinţă pentru acurateţe

Acest obiectiv nu a fost un scop în sine, iar scopul nu a fost de a obține o medalie olimpică. David Modig spune: „Industria aeronautică este în plină expansiune, iar producătorii își extind în permanență capacitatea, așa că am dorit să furnizăm clienților noștri sisteme care au cicluri de prelucrare chiar mai scurte”. Prelucrarea componentelor structurale ale unei aeronave necesită, de asemenea, precizie la cel mai înalt nivel, astfel încât rigiditatea axelor mașinii este cel puțin la fel de importantă ca viteza. Prin urmare, arborele centrului de prelucrare RigiMill utilizează sisteme de acționare duale pe axele Y și Z, cu o acuratețe de poziționare de 0,5 μm în fiecare caz. Cele două motoare electrice operează în modul coordonator/subordonat.

„Noi lucrăm doar cu cei mai buni furnizori”

La selectarea sistemelor de acționare liniare pentru axe, decizia s-a bazat nu numai pe specificațiile tehnice ale sistemelor de acționare, după cum explică David Modig: „Noi lucrăm doar cu cei mai buni furnizori.

În acest caz, am căutat un furnizor de renume, care oferă sisteme de acționare cu cea mai mare precizie și care are pasiunea de a susține și a promova evoluțiile inovatoare”.

Având în vedere aceste criterii, alegerea făcută a fost în favoarea NSK. Nu a fost nicio surpriză, deoarece toate modelele anterioare de centre de prelucrare Modig au fost echipate cu componente de acționare furnizate de NSK. În colaborare cu distribuitorul autorizat suedez Acumo, specialiștii de la NSK din Ratingen au configurat sistemele de acționare ținând cont de factori precum cuplul, viteza, forțele de accelerare a axelor și temperaturile generate în unități în timpul procesării de mare viteză.

Şuruburi cu bile pentru procesare de mare viteză

În aceste condiții, șuruburile cu bile din seria HMD cu răcire prin piulițe s-au dovedit a fi soluțiaoptimă. Seria HMD a fost proiectată exclusiv pentru utilizare în aplicații de procesare de mare viteză, permițând obținerea unor viteze de deplasare de până la 120 m/min. Cu un sistem de recirculare nou-dezvoltat, am reușit să creștem viteza d x n la 160.000.

Șuruburi cu bile NSK cu răcire prin piuliță utilizate în axele Y și Z. Foto: Echipament de prelucrare Modig

Răcirea prin piuliţe contribuie la creşterea preciziei

Răcirea sistemului de acționare liniar prin piulițe (exact acolo unde se generează căldura) oferă protecție împotriva creșterii temperaturii, care ar putea afecta acuratețea procesării.

Pentru a dezvolta acest sistem de acționare liniar cu răcire optimizată, NSK a trebuit să depășească o serie de provocări în faza de proiectare. De exemplu, a trebuit ca specialiștii companiei să rezolve o problemă cauzată de răcire, problemă care făcea ca materialul din corpul piuliței să se contracte, lucru care afecta prestrângerea șuruburilor cu bile. După teste exhaustive, inginerii NSK au dezvoltat un sistem de răcire prin care nivelul de prestrângere nu era afectat de răcire în niciun moment în timpul funcționării.

Dintr-o singură sursă: şuruburi cu bile, rulmenţi şi ghidaje cu role

Șuruburile cu bile cu răcire prin piuliță din seria HMD sunt utilizate în axele Y și Z ale centrului de procesare RigiMill. Axa Y are o distanță de deplasare de 1560 mm, cu 900 mm în axa Z.

Seria HMD a fost dezvoltată pentru aplicații de procesare de mare viteză. Foto: NSK

Răcirea prin piuliță elimină căldura exact în punctul în care este generată, ceea ce contribuie la menținerea preciziei maxime la viteze mari. Foto: NSK

Șuruburile cu bile HMD sunt echipate cu rulmenți cu bile axiali-radiali, cu unghi de contact din seria BSBD de la NSK, care au fost dezvoltați special pentru acest tip de aplicație. Configurația cu două rânduri a acestor rulmenți, cu un unghi de contact de 60°, poate rezista la sarcini axiale ridicate în ambele direcții. Ele oferă simultan rigiditatea și acuratețea necesare pentru mașinile de precizie actuale.

Pentru susținerea șuruburilor cu bile se utilizează o configurație cu două rânduri de rulmenți cu bile axiali radiali cu unghi de contact. Foto: NSK

Ghidajele liniare RA asigură o acuratețe ridicată la nivelul tuturor axelor principale. Foto: NSK

Soluția sistemului NSK este completată de ghidaje cu role RA în toate axele principale ale centrului de prelucrare RigiMill. Și acestea sunt caracterizate de rigiditate extremă la capacitatea maximă de încărcare și creează condițiile pentru ca axele arborelui să se învârtă fără probleme, cu vibrații scăzute, în ciuda vitezelor mari și a forțelor ridicate generate de procesare. Contactul liniar ideal al rolei menține forța de deplasare scăzută, deoarece o mișcare pură de rulare nu adaugă frecare la nivelul sistemului de acționare.

O soluţie de ansamblu impresionantă

„Componentele furnizate de NSK și întregul sistem de acționare îndeplinesc cerințele extrem de stricte pe care le cerem de la furnizorii noștri”, afirmă David Modig. „Acestea au o contribuție semnificativă la asigurarea faptului că centrul de prelucrare RigiMill nu numai că funcționează cu cea mai mare precizie, dar, de asemenea, la viteză extrem de mare, care, la rândul său, scade timpii de prelucrare și costul unitar”.

Prin urmare, centrul de prelucrare RigiMill reprezintă o soluție economică din punctul de vedere al clientului, pur și simplu pentru că poate produce mai multe piese structurale pentru industria aerospațială într-un anumit interval de timp. Să luăm exemplul unei nervuri de aripă, unde timpul de prelucrare de 384 de minute este redus la numai 74 de minute. În plus, atunci când se efectuează finisarea, mașina poate produce o calitate a suprafeței de până la 0,8 Ra. Reacțiile clienților din industria aeronautică sunt extrem de pozitive.

David Modig spune: „Nu am avut niciodată un astfel de feedback pozitiv în urma lansării unei serii de produse noi. Aproape imediat, centrul de prelucrare RigiMill și-a găsit locul în planurile de investiții ale marilor producători de aeronave și ale furnizorilor lor”.

Recordul mondial, care a fost stabilit în timpul unei demonstrații realizate în fața clienților în octombrie 2017, a fost cu siguranță un factor care a contribuit la acest succes. Centrul de prelucrare RigiMill a îndepărtat 16,4 litri de material solid în doar un minut. Arborele a funcționat la viteze de până la 30.000 rpm, fiind acționat de un motor de 180 kW. După stabilirea acestui record impresionant, primele comenzi au sosit rapid, fapt ce a determinat creșterea capacității de producție a companiei Modig, pentru a urma tendința conturată în rândul principalilor producători de aeronave. În prezent se construiește o nouă hală de producție.


Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.