Termisk stabil

BA W06 og BA W08 fra SW er blandt de hurtigste bearbejdningscentre på markedet. De kan på ingen tid producere højpræcisionskomponenter af aluminiumslegeringer, såsom fly- og bildele og batterihuse. Gennemprøvede designprincipper, såsom monoblokken, den »treaksede enhed« i box-in-box-design eller den drejelige fiksturbærer til på- og aflæsning parallelt med hovedbearbejdningstiden, danner grundlaget for minimale cyklustider. De giver SW mulighed for at øge maskinens stivhed og samtidig opretholde en minimal masse og reducere uproduktiv nedetid.

Udfordringen: Høj varmeindgang, lav masse

Den hurtige positionering langs de tre akser opnås ved hjælp af højdynamiske lineærmotorer. Der er dog en negativ bivirkning: en betydelig mængde spildvarme, der skal fjernes fra maskinen. »En effektiv varmebalance er så vigtig for os, fordi den vægtoptimerede treakset enhed i box-in-box-design med tyndvæggede svejste strukturer kun kan absorbere en lille mængde varme,« forklarer Marcus Mixner, udviklingschef hos SW. »Uden temperaturregulering ville den dynamiske effekt fra linearmotorerne hurtigt føre til termiske deformationer.«

Løsningen: Varmeafledning via lineærføringen

For løbende at øge positioneringsnøjagtigheden har SW i årevis arbejdet intensivt på at forbedre den termiske stabilitet gennem det eksisterende præcisionskølekredsløb. »Vi betragter termisk nøjagtighed som en vigtig konkurrencefordel inden for præcisionsbearbejdning,« siger Mixner. »Efter indledende forsøg og optimeringer med Z-vognen, der kører ind i arbejdsområdet, fokuserer vi nu på temperaturreguleringen af føringen i den lodrette hovedakse, der bærer X- og Z-føringsslæderne.«

Den afgørende løsning til en implementering, der både er økonomisk og pladsneutral, kom fra den mangeårige partner i sektoren for lineærteknik, Bosch Rexroth: Det patenterede termokompenserende skinnesystem (TCRS) integrerer temperaturkontrolfunktionen som en valgfri funktion direkte i den valgte rulle- eller rulleskinneføring. Princippet er enkelt, men effektivt: Hvis TCRS-optionen er valgt, har undersiden af føringsskinnen to riller til standardrør, som er forbundet med maskinens kølekredsløb. Direkte varmeafledning fra den lineæreføring gør det nemt at kompensere for termiske effekter, hvilket betyder, at dimensionale udsving i processen og dermed afvisningsraten kan reduceres, materialet kan spares, og cyklustiderne kan forkortes yderligere.

Flere gode dele i små batchstørrelser

Marcus Mixner ser også en vigtig kundefordel i den hurtigere produktion af gode dele: "Markedet efterspørger i stigende grad maskiner til mindre batchstørrelser. Derfor skal vi holde tidskonstanterne så korte som muligt." Termisk stabilitet er et væsentligt krav for dette. Baseret på måledata, der er indsamlet over en periode på to år, er det lykkedes SW at udvikle et komplekst kølevandstemperaturstyringssystem, der »køler væk« de temperaturtoppe, der opstår under drift ved høje hastigheder. Dette gør det muligt at minimere afvisningsraten gennem hele processen. »Siden markedslanceringen af BA W06- og BA W08-bearbejdningscentre har vi kun modtaget positive tilbagemeldinger fra branchen.« rapporterer Mixner.

Løbende innovation

Med styringsløsningen med integreret temperatur, demonstrerer SW endnu en gang sin evne til løbende at imødekomme skiftende markedskrav. I den henseende har samarbejdet med Bosch Rexroth allerede tidligere spillet en vigtig rolle, f.eks. med introduktionen af RSHP-rulleskinneføringen. Dens kuglevogne overfører langsomt de rullende elementer til den maksimale kraft via en patenteret indkøringszone, hvilket muliggør bevægelser med lav pulsering. I kombination med den nye TCRS-føringsskinne vil SW-kunderne igen kunne drage fordel af en forbedring i kvalitet og ydeevne.

For Mixner har den fleksible temperaturreguleringsmulighed stadig et stort potentiale: »Vi arbejder allerede på yderligere applikationer,« afslører Mixner. »Vi sætter også stor pris på Bosch Rexroths personlige rådgivning og ekspertise inden for værktøjsmaskiner og automatisering.« Mixner er blandt andet interesseret i muligheden for at integrere en tredje funktion – måling – i føringsskinnen på en pladsneutral måde. Bosch Rexroth tilbyder det integrerede målesystem IMS til netop dette formål.

»Især i den nuværende markedssituation er innovative løsninger og erfarne partnere som Bosch Rexroth afgørende for at forblive konkurrencedygtig både fra et teknisk og økonomisk synspunkt,« siger Mixner. »Takket være det velafprøvede og åbne samarbejde er det lykkedes os at fordoble den termiske nøjagtighed i forhold til de tidligere maskiner og dermed sætte nye internationale standarder.«