Direktantriebe steigern Qualität und Genauigkeit beim HSC-Fräsen

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Im Ergebnis lag der Gesamtenergieverbrauch der Vorschubachsen mit Linearmotoren um 12% niedriger als bei den Kugelrollspindeln. Wenn die Linearmotormaschine entsprechend ihrer höheren Dynamik so eingestellt wurde, dass die gleiche Bearbeitungsqualität erreicht wurde, lag der Unterschied sogar bei 20%.

Röder setzt auf Direktantriebe in allen Fräsmaschinen-Achsen

Insofern ist Direktantriebstechnik auch umweltfreundlich. Aufgrund dieser klaren Vorteile der Direktantriebstechnik stellt Röders seit Januar 2010 nur noch Maschinen mit Direktantriebstechnik in allen Achsen her.

In der Anfangsphase der HSC-Technik wurden die Maschinen mit möglichst geringen Massen in den Achsen konstruiert, um eine hohe Dynamik zu erreichen. Das ging teilweise auf Kosten der Steifigkeit und schränkte die Einsatzmöglichkeiten der HSC-Maschinen, besonders bezüglich schwererer Zerspanung, ein.

HSC-Maschine mit dreifach erhöhter Steifigkeit auf der AMB 2010

Inzwischen ist die Leistungsfähigkeit moderner Regelungstechnik für Direktantriebe so hoch, dass die mit sehr hohen Steifigkeiten verbundene Erhöhung der Massen und der Reibung in den Führungen nicht mehr stört. Röders nutzt diese Vorteile konsequent und stellt auf der AMB erstmals eine HSC-Maschine aus, bei der die Steifigkeit um den Faktor 3 verbessert wurde.

Trotz der hohen Steifigkeit können noch kleinste Verfahrinkremente sicher umgesetzt werden, wie Bild 2 (siehe Bildergalerie) zeigt. Dabei wurde die Vorschubachse in Schritten um 0,1 µm vorwärts und 0,05 µm rückwärts verfahren. Natürlich muss die HSC-Maschine dazu auch mit entsprechend hochauflösenden Maßstäben ausgerüstet sein.

Hohe Steifigkeit verkürzt Bearbeitungszeiten der HSC-Maschine

Durch die hohe Steifigkeit kann die HSC-Maschine mit deutlich höheren Ruckwerten betrieben werden, was sich in stark verkürzten Bearbeitungszeiten oder besseren Oberflächen auswirkt. Außerdem sinkt der Werkzeugverbrauch erheblich, ein gerade bei der HSC-Bearbeitung wesentlicher Kostenfaktor.

Moderne Zerspanwerkzeuge für die Schruppbearbeitung erfordern niedrige Drehzahlen und einen hohen Vorschub pro Zahn. Bei solchen Bearbeitungen ist die Steifigkeit besonders wichtig und entscheidend für die mögliche Höhe der Zustellung und die erreichbaren Standzeiten. Die höhere Steifigkeit erweitert somit das Anwendungspotenzial solcher HSC-Maschinen ganz erheblich, natürlich auch abhängig von der eingesetzten Frässpindel.

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