29.09.2006 | Redakteur: MM
Italienische Werkzeugmaschinenhersteller setzen auf Linear- und Drehmomentmotoren Immer mehr Hersteller von Werkzeugmaschinen integrieren neben den ,,klassischen" Drehmomentmotoren mittlerweile mit...
Italienische Werkzeugmaschinenhersteller setzen auf Linear- und Drehmomentmotoren Immer mehr Hersteller von Werkzeugmaschinen integrieren neben den ,,klassischen" Drehmomentmotoren mittlerweile mit Linearmotoren angetriebene Einheiten in ihre Maschinen. So hält der Direktantrieb auch Einzug bei italienischen Werkzeugmaschinen, wie auf der EMO eindeutig zu sehen war.Jobs beispielsweise führte im letzten Jahr die Portalfräsmaschine LinX vor, deren X-, Y- und Z-Achse mit Verfahrwegen von 5200, 3200 und 2000 mm mit Siemens-Linearmotoren sowie mit auswechselbaren Motorspindeln ausgerüstet sind. Im nächsten Jahr wird man eine Ausführung mit der Bezeichnung LinXBlitz vorstellen, mit Verfahrwegen in X-, Y- und Z-Achse von 1500, 2200 und 900 mm und Eilganggeschwindigkeiten von 60 m/min. Der Fräskopf mit C-Achse (drehbar um 6200°) und A-Achse (drehbar um+90°/-120°) erreicht eine Geschwindigkeit von 170°/s. Die maximale Drahzehl des 29-kW-Spindelmotors beträgt 24000 min-1 bei einem Drehmoment von 42 Nm. Laut Jobs-Vertriebsleiter Dordoni eignen sich die Fräsmaschinen zum Bearbeiten von Leichtmetallen, Titan, Verbundstoffen, Stahl und Weldox mit Zerspannleistungen von 3197 cm3/min bei Aluminium 7075, 1005 cm3/min bei Gusswerkstoff G30 und 345 cm3/min bei Stahl C45. Der Einsatz dieser Motoren verringert im Vergleich zur herkömmlichen Antriebstechnik die Teileanzahl um 30 %; es entfallen Getriebe, Kugelumlaufspindeln, Spielausgleichssysteme, Riemen und Scheiben. Montage-, Inbetriebnahme- und Wartungsarbeiten werden vereinfacht und aufgrund der Digitalisierung vermindert.Drehmomentmotoren beschleunigen schneller Die Parpas-Gruppe rüstete die Rundtische ihrer OMV-Fräsmaschine Twin-800 mit Drehmomentmotoren aus. ,,Ein Rundtisch kann damit die sechsfache Beschleunigung und die zehn- bis zwanzigfache Drehzahl erreichen wie ein herkömmlicher Rundtischantrieb", sagt Franco Pasquetto, Delegierter des Parpas-Verwaltungsrates. Die Drehrichtungsumkehr ohne Haltepunkt erfolgt spielfrei. Der Einbau ist problemlos möglich, der Verschleiß geringer als bei einer Spindel mit Zahnkranz, und die Lebensdauer des Tellers entspricht der des Kontaktelements, nämlich des Lagers. Trotz des vergleichsweise höheren Preises des Drehmomentmotors überzeugt sein erster industrieller Einsatz bei Parpas.Renzo Casarin von FPT erklärt, dass die Entscheidung für Drehmomentmotoren aus dem Wunsch heraus entsteht, bei Motoren und Getrieben ohne mechanische Kraftübertragung auszukommen, um eine außerordentlich hohe Dynamik der Bewegungen der Rotationsachsen zu erreichen. Beim Anbau an einen Fräskopf wird dank der erzielten Dynamik am Ende des im RTCP-Modus arbeitenden Werkzeugs eine außerordentlich geringe Positionsabweichung erreicht. Obwohl die Schnittstelle zwischen Drehmomentmotor und Heidenhain-Steuerung noch nicht völlig digital ist, waren die ersten mit diesem Fräskopf erzielten Ergebnisse zufriedenstellend. Die Drehzahl betrug 20 min-1 und die Beschleunigung lag bei 1 m/s2beziehungsweise 6,28 rad/s2, der maximale Positionsfehler des Werkzeugzentrums bei RTCP-Interpolation beträgt 0,02 mm. Die Achsgeschwindigkeit ist völlig konstant und weist keine Abweichungen aufgrund von Formveränderungen von Getrieben oder anderen Antriebssystemen auf. Für die Testanwendung kamen Drehmomentmotoren Simodrive 611R von Siemens zur Anwendung, bei denen als Messsystem in Rückkopplung vom Drehmomentmotor statt eines Absolutwertmesssystems - wie bei einem bürstenlosen Motor - ein Inkremental-Messwandler von Renishaw mit 32000 Impulsen je Umdrehung verwendet wurde. Für die Serie werden italienische Technai-Motoren gewählt, die leicht zu beschaffen und in punkto Dynamik außerordentlich leistungsfähig sind. Diese Dynamik, die bei einem völlig digital gesteuerten Antrieb zunimmt, wird die Fünfachsen-RTCP-Bearbeitungsgenauigkeit verbessern. Das ist bei Spritzgießformen wichtig, weil für eine Optimierung der Bearbeitungszeit die Werkzeugabweichung fast gleich Null sein muss, um eine kontinuierliche Vorschubänderung - auch bei höherer Geschwindigkeit - zu erreichen.Nebenzeiten verringern sich drastisch Das Unternehmen MCM produzierte bisher mehr als zwanzig Forerunner-Zentren mit Linearmotoren, die Formen, Kraftfahrzeug- und Flugzeugkomponenten aus Aluminium bearbeiten. Seit kurzem entwickelt das Unternehmen Maschinen zur Stahlbearbeitung. Bei Bearbeiten von Aluminium erreichte MCM eine drastische Verminderung der Leerlaufzeiten bei der Konturenbearbeitung aufgrund der hohen Dynamik. In diesem Fall gibt die Spindel die Grenze vor, aber es werden Konturenbearbeitungsgeschwindigkeiten von 15 bis 20 m/min bei einem Fehler von unter 10 µm erreicht. Für den MCM-Vorstandsvorsitzenden Boledi ist eine perfekte Feineinstellung der Werkzeuge das Wichtigste. Derzeit werden drei Mehrpaletten-Roboter mit einer ausreichenden Autonomie für Nacht- und Wochenendbetrieb aufgestellt, und sechs weitere sollen hinzu kommen - zum Nachweis der Betriebssicherheit. Die eingesetzten Fanuc-Linearmotoren sind zuverlässig, genau und leistungsfähig. Auch sie erhöhen die Betriebssicherheit, kommen mit weniger mechanischem Aufwand aus und neigen nicht zu Fehlern bei der Umschaltung. Auf der EMO stellte MCM ein Modul mit einer spezifischen Parallelkinematik vor, das Beschleunigungen von 3 g aufwies und dessen Eilvorschub mit Linearmotoren 150 m/min überschreiten dürfte.Bei dieser OMV-Fräsmaschine Typ TWIN-800 ist der Drehmomentmotor auf den Drehtellern der Maschine angebracht.
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