Tag Archief van: 5-assig bewerkingscentrum

Volumeverspaning met bavius

Snel en nauwkeurig grote volumes  verspanen in korte tijd 
met de 5-assige horizontale CNC bewerkingscentra

bavius HBZ AeroCell 700/200 en HBZ CompactCell 600/100

Met de HBZ serie biedt bavius ​​een productlijn die staat voor korte bewerkingstijden, optimale bewerkingstechniek en kwaliteit. De HBZ AeroCell en HBZ CompactCell machines worden ingezet voor 5-assige horizontale bewerking van grote aluminium constructiedelen en zijn geschikt voor zeer uiteenlopende toepassingen en werkstukafmetingen tot een lengte van 7.000 mm en een breedte van 3.000 mm. We lichten hieronder 2 machines uit. Voor beide types geldt momenteel een korte levertermijn. 

 

Bavius HBZ AeroCell 700/200

Een 5-assig bewerkingscentrum voor volume verspaning, dat tegelijkertijd snel en nauwkeurig werkt. Met een 125kw spindel freest deze HBZ AeroCell 700/200 tot wel 15 liter aluminium per minuut.

De productie van grote aluminium constructiedelen vereist vooral één ding: een krachtige bewerking en een hoge verspaningscapaciteit. Met het horizontale bewerkingscentrum HBZ AeroCell bereikt u optimale prestaties op elk gebied. Hoge verspaningsvolume tot 15 l / min zijn het resultaat van een machineconcept dat is ontworpen voor frezen met hoge snelheid: een combinatie van hoge verplaatsingssnelheden , acceleratie en een groot spilvermogen. 

Optimale ergonomie

Ergonomisch ontwerp is een opvallend kenmerk van het horizontale bewerkingscentrum HBZ AeroCell: de horizontaal geplaatste pallets voor laden en lossen en het grote kijkvenster garanderen optimale ergonomische eigenschappen en gebruiksvriendelijkheid, zowel tijdens het opzetten als tijdens het daadwerkelijke bewerkingsproces.

Ideale bewerkingsomstandigheden

Stabiele en nauwkeurige bewerking, ook bij hoge snelheid. De horizontale spilpositie garandeert een optimaal spaan- en koelmiddelbeheer..

Standaard geïntegreerd palletwisselsysteem zorgt voor ruimtebesparing

Het geïntegreerde en daardoor ruimtebesparende palletwisselsysteem, standaard inbegrepen bij de HBZ AeroCell, is uitgerust met een zwenkeenheid voor twee pallets en maakt het opspannen parallel aan de productie mogelijk.

Lees meer over de HBZ AeroCell AC700/200: 

 

Bavius HBZ CompactCell 600/100

Compacte en krachtige 5-asser voor werkstukken tot 6000 mm x 1000 mm

Krachtig en dynamisch

Het HBZ CompactCell horizontale bewerkingscentrum van bavius is met zijn hoge snij snelheden en het compacte machine ontwerp de perfecte oplossing voor krachtige en dynamische 5-assig  simultaan bewerken van aluminium werkstukken. De horizontale spil met hoog vermogen bereikt topwaarden in dit materiaal.

Ergonomisch ontwerp

Een goed ergonomisch ontwerp is een van de belangrijkste voordelen van het HBZ CompactCell horizontale bewerkingscentrum. Tijdens het instellen zorgen de horizontaal geplaatste laad- en los-pallets voor een optimale ergonomie. Tijdens de bewerking biedt het grote kijkvenster een optimaal zicht op het werkstuk.

Compact

Het compact machineontwerp met een volledig omsloten werkgebied zorgt voor veiligheid en heeft een kleine footprint, waarbij een speciale fundering niet nodig is.

Lees meer over de HZB CompactCell 600/100:

Technical data sheet  

Product catalogus

INTRODUCTIE Hyundai Wia SE2200LSY: precisie draaien en compleet bewerken op hoog niveau

Nieuwe Hyundai Wia productlijn CNC-draaimachines: SE2200 serie 

Hyundai Wia heeft een compleet nieuwe lijn CNC-draaimachines ontwikkeld, de SE2200 modellen. Als eerste model uit deze reeks brengt Dymato het topmodel SE2200LSY naar de Nederlandse markt. Dit is een precisie CNC-draaimachine met Y-as en aangedreven gereedschappen, eventueel geautomatiseerd voor onbemande productie van nauwkeurige componenten, die dankzij de subspil compleet in één keer worden afgewerkt.

De Hyundai Wia SE2200-reeks zal op termijn de E-serie en de L160/ 230 modellen vervangen. Hyundai Wia heeft de SE-lijn vanaf de basis opnieuw ontworpen, volgens de meest recente inzichten qua stabiliteit, dynamiek en stijfheid én met de nieuwste machinetechnologie geïntegreerd. 

  • Hogere stijfheid dankzij een nieuw ontworpen monoblok met een bredere basis
  • Meer stabiliteit en productiviteit dankzij lineaire rollengeleidingen in alle assen
  • Kortere neventijden dankzij een hogere dynamiek (ijlgangen in X/Y/Z van respectievelijk 30/10/36 m/min)
  • Multitasking mogelijkheden dankzij de Y-as met een BMT45 turret met aangedreven gereedschappen en 12 of 24 posities.
  • Dankzij de wigvorm waarin de Y-as is gepositioneerd, betere stabiliteit en nauwkeurigheid tijdens freesbewerkingen
  • De Y-as is geschikt voor verschillende freesbewerkingen, zoals excentrisch gaten uitfrezen en X-Y-as interpolatie
  • Hoge productiviteit dankzij een krachtige hoofdspil (15 kW, 127 Nm, 6.000 omwentelingen  per minuut of 15 kW, 167 Nm , 4.500 omwentelingen per minuut) en subspil ( 6.000 omwentelingen per minuut)
  • Maximale draailengte tot 529 mm (lange versie)
  • Verhoogde nauwkeurigheid dankzij een ribstar snaaraandrijving, die voor minder vibraties zorgt en tevens het geluidsniveau verlaagt
  • Leverbaar in een versie met 150 mm of 200 mm klauwplaat
  • Optioneel leverbaar met stafaanvoer, automatische deur, werkstukopvang inrichting om de producten uit de hoofd- en subspil op te vangen, ,productafvoerband  en gantryloader
  • Keuze uit Fanuc Smart Plus besturing met veel softwareopties standaard of de Hyundai Wia’s eigen iTrol platform op basis van een Siemens besturing, waarmee de machine helemaal klaar is voor Industrie 4.0

Meer weten over deze nieuwe precisie CNC-draaimachine van Hyundai Wia?  Bekijk de details in de productcatalogus. 

 

 

 

 

Ervaring in eigen productie verbetert machinebouw

Röders ontwikkelt en produceert al sinds 1975 blaasvormmatrijzen voor de petflessenindustrie. Om matrijzen in een hogelonenland zoals Duitsland concurrerend te kunnen produceren, heeft Röders nieuwe productietechnologieën ontwikkeld. Klanten kunnen hierdoor profiteren van hoognauwkeurige en dynamische machines die in de praktijk zijn bewezen. Op TechniShow presenteert Dymato, leverancier van Röders in Nederland, het vijfassige RXP501DS bewerkingscentrum van Röders live onder spaan.

Het bewerkingscentrum combineert een hoge nauwkeurigheid met een hoge dynamiek

Het is best bijzonder dat een bedrijf aan de ene kant een productiebedrijf is en aan de andere kant een machinebouwer. Oplossingen voor bewerkingsuitdagingen die Röders in de praktijk tegenkomt, worden doorgevoerd in de bewerkingscentra die ze ontwikkelen. Diepgaande ontwikkelingen in de constructie, besturings- en regeltechniek worden op hoogst mogelijke prestaties geoptimaliseerd met betrekking tot bewerkingsnauwkeurigheden, oppervlaktekwaliteiten en dynamiek. Zo kunnen we onze klanten productiemachines aanbieden met de laatste technologische ontwikkelingen, die uitvoerig zijn getest in de praktijk”, vertelt Colin Jennings van Dymato.

Inmiddels produceert Röders 300 bewerkingsmachines per jaar. Om verdere groei mogelijk te maken is het familiebedrijf eind 2019 verhuisd naar een nieuwe locatie in Harbor, net buiten het Duitse Soltau. Hier zijn de productiehallen, R&D afdeling en de kantoren samengebracht op 4.000 m2.

 

 

Toepassingsgebied wordt breder

Kenmerkend aan Röders is dat alle onderdelen in eigen huis ontwikkeld worden door de R&D afdeling, bestaande uit 45 gespecialiseerde ingenieurs. Alle hoogwaardige componenten worden door gecertificeerde toeleveranciers geproduceerd en door Röders zelf geassembleerd. Van de spil tot aan de besturing. “Door alles in eigen huis te ontwikkelen en te assembleren kan de hoogste kwaliteit gegarandeerd worden en is alles perfect op elkaar afgestemd. Dat is essentieel bij een precisiemachine”, aldus Jennings.

 

“OEM’s zoals ASML leggen de leggen de lat steeds hoger

voor toeleveranciers. Dat betekent dat de vraag naar nauwkeurige

bewerkingscentra toeneemt”

 

Het toepassingsgebied van de machines van Röders wordt steeds breder. Waar ze vroeger vooral werden ingezet in de gereedschaps- en matrijzenbouw, de horloge-, led- en de medische industrie, ziet Röders een stijgende vraag in andere industrieën, zoals de machinebouw. De reden hiervoor is dat de eisen die aan werkstukken gesteld worden op het gebied van nauwkeurigheid, toleranties en oppervlakteruwheden steeds hoger worden. Ook in Nederland volgens Jennings: “OEM’s zoals ASML leggen de lat steeds hoger voor toeleveranciers. Dat betekent dat de vraag naar nauwkeurige bewerkingscentra toeneemt. Hierdoor is een hele nieuwe markt ontstaan voor Röders.” Zo heeft Dymato een first-tier supplier als klant, die al jaren hoognauwkeurige machineonderdelen produceert met Röders. Inmiddels beschikt dat bedrijf over vijf Röders machines, die geautomatiseerd 24/7 produceren.

Dynamisch en hoognauwkeurig

Dankzij de dynamische, thermosymmetrische portaalconstructie zijn de machines van Röders in staat om nauwkeurigheden in het micrometerbereik te realiseren. Oppervlakteruwheden van 0,005 Ra zijn geen uitzondering. In combinatie met de dynamische eigenschappen is het mogelijk om doorlooptijden te verkorten. De nauwkeurige, dynamische eigenschappen worden verkregen door de lineaire motoren in alle assen, de meetlinealen met een resolutie van een nanometer en de eigen besturing, die perfect op elkaar zijn afgestemd. De besturing heeft een krachtige processor van 32 kHz, wat ten goede komt aan de verwerkingstijd. Hierdoor kunnen de machine-assen snel 

aangestuurd worden. De besturing kijkt 10.000 regels vooruit en vergelijkt 32.000 keer per seconde de theoretische positie en de werkelijke positie van het gereedschap met de geprogrammeerde baan. Het kan op die manier de zogenaamde ‘jerk’ beperken. Jerk is de mate waarin een hoogdynamische machine ‘uit de bocht vliegt’ wanneer er van een hoge snelheid moet worden afgeremd voor een bocht om vervolgens weer te accelereren. Hoe sneller de besturing de assen van de machine kan aansturen, des te groter de maatnauwkeurigheid.

Multitasking en automatisering

De HSC-machines van Röders zijn optioneel uit te rusten met slijptechnologie. Hierdoor ontstaat een bewerkingscentrum dat in één machine zowel kan frezen als slijpen. Door de vijfassige mogelijkheden kunnen hierdoor ook complexe vormen in één opspanning geslepen worden, om zo extreem hoge oppervlaktekwaliteiten en nauwkeurigheden te behalen die met frezen niet mogelijk zijn. Daarnaast biedt Röders de mogelijkheid om de HSC-machines uit te rusten met verschillende automatiseringsoplossingen. De blaasvormmatrijzenproductie bij Röders is volledig geautomatiseerd. Ook op dit gebied heeft Röders zijn eigen ervaringen doorgetrokken naar de ontwikkeling van automatiseringsoplossingen. De HSC-machines kunnen met passende automatisering geleverd worden. Omdat zowel de bewerkingsmachine als de automatisering van Röders komt, is het geheel optimaal met elkaar geïntegreerd en plug & play. In combinatie met het Röders jobmanagementsysteem kunnen klanten optimaal de productie aansturen. “Op het gebied van Industry 4.0 is Röders actief met het ontwikkelen van oplossingen die meer inzicht geven in het productieproces en de status van de machine. Bovendien zijn ze één van de kartrekkers bij het Umati-project, een universele interface waarmee machines van verschillende merken eenvoudig in een netwerk kunnen worden opgenomen. Dit is zeker een thema dat voor ingrijpende veranderingen gaat zorgen”, besluit Jennings.

Nieuwe brochure AeroCell en CompactCell online beschikbaar

Vanaf vandaag kan de nieuwe brochure van de bavius HBZ AeroCell en HBZ CompactCell gedownload worden in de Dymato productcatalogus. In deze brochure is er onder andere meer informatie te vinden over de nieuwe HBZ CompactCell 600/100 en de nieuw ontwikkelde bavius milling head (BMH). Deze twee innovaties werden eerder dit jaar ook op de EMO in Hannover getoond.

EMO 2019 aftermovie

Op de stand van bavius tijdens de EMO 2019 in Hannover was de nieuw ontwikkelde BMH freeskop live te zien. De HBZ CompactCell 600/100 bewerkingscentrum werd middels Powerwall VR-technologie op de beurstand getoond. Met een speciale 3D bril was de nieuwste CompactCell vanuit verschillende hoeken te bekijken. Niet de mogelijkheid gehad om de stand van bavius op de EMO te bezoeken? Bekijk hier de bavius aftermovie.

Topprestaties op verschillende vlakken

Bavius (het vroegere Handtmann) levert vier modellijnen van 5-assige bewerkingscentra voor de meest uiteenlopende materiaalsoorten zoals titaan, staal, aluminium en composite. Alle modellen leveren topprestaties in  nauwkeurigheid, productiviteit en rendement. Met dit gevarieerde productportfolio is bavius een betrouwbare partner voor specifieke productie-uitdagingen voor een breed scala aan branches en dan met name de luchtvaartindustrie.

Nieuwe Handtmann vorkkop!

Nieuwe Handtmann vorkkop! Live te zien op de EMO 2017 in Hannover in combinatie met de HBZ CompactCell

Op de EMO in Hannover presenteert Handtmann dit jaar een nieuwe combinatie die garant staat voor een significante verbetering van de dynamiek en freesprestaties! Voor het eerst zal de vernieuwde versie van het 5-assige horizontale bewerkingscentrum HBZ CompactCell 200/100 met pallet automatisering uitgerust zijn met de nieuwe Handtmann vorkkop.

Een zeer hoog dempend vermogen en stijfheid, de verbeterde en lager-onafhankelijke hydraulische klemmen, alsmede de hoogdynamische directe aandrijvingen zorgen voor betere betrouwbaarheid, snelheid en versnellingen in dynamische 5-assige HSC-bewerking. Dit voordeel treedt vooral in werking bij het combineren van lange gereedschappen met hoge spindelsnelheid en snijsnelheid. Met het oog op het realiseren van het hoogste constante snijvolume in een zo klein mogelijke ruimte, slaagde Handtmann erin om een freeskop te ontwikkelen die speciaal is ontworpen voor hoge snijsnelheden om de prestaties van de machines verder te vergroten.

De HBZ CompactCell is nu verkrijgbaar met een groter gereedschapmagazijn, een groter werkbereik en een verbeterd dempend vermogen, geperfectioneerde ergonomie en temperatuurcompensatie tezamen met een verbeterde nauwkeurigheid.

Met een complete lijn aan vorkkoppen “HMH” (= Handtmann Milling Head) biedt Handtmann nu het belangrijkste onderdeel van de freeskop voor hun machines zelf aan. Verschillende kop en spindel combinaties samen met retrofitting, maken customized configuraties mogelijk.

U kunt de HBZ CompactCell in combinatie met de nieuwe, door Handtmann ontworpen vorkkop live bewonderen op de EMO tijdens het bewerken van een aluminium werkstuk voor de aerospace industrie. Bezoek de stand C74 in hal 12 van 18 tot en met 23 september.

Wilt u meer weten? Neem gerust contact met ons op. Wij begeleiden u graag naar de stand en voorzien u van een parkeergelegenheid en hapje/drankje uiteraard.

Colin Jennings: 06 50272633 / Willem van Dam: 06 20412719

AFWEGINGEN BIJ HET KIEZEN VAN EEN VIJFASSIGE MACHINE

Afbeelding4-psBOUW WIJZE VAN MACHINE VORMT BASIS

De komende jaren zullen de eisen die aan de nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van componenten worden gesteld nog meer toenemen. Tegelijkertijd wordt daarbij een steeds hogere functionaliteit verwacht, wat zich vertaalt in een grotere complexiteit en de toepassing van geavanceerdere maar vaak moeilijk te bewerken materialen. Alle reden dus om bij een volgende investering in een vijfassig bewerkingscentrum aandacht te besteden aan de bouwwijze van de machine want die vormt letterlijk de basis van wat haalbaar is. Bovengenoemd toekomstbeeld werd geschetst tijdens het onlangs door Mikrocentrum georganiseerde seminar ‘Verspanen 2020’ in een lezing van Willem van Dam, werkzaam bij Dymato. Een verslag.

ONDERSCHEID

Afbeelding2

De monoblockconstructie, waarbij het frame uit één structuur is vervaardigd, resulteert in een hoge stijfheid en stabiliteit. Temeer daar de motoren van de A-as volledig worden omsloten door het frame.

Voor de meeste ondernemers die actief zijn op het gebied van verspanen, zal het geen verrassend scenario zijn. Naast genoemde eisen moet bovendien ook de productiviteit niet uit het oog worden verloren, want de internationale concurrentie zit niet stil. Dat maakt het meer dan ooit de moeite waard om bij de aanschaf van een nieuw bewerkingscentrum te kijken naar de constructie van de machine en de kwaliteiten die daarmee samenhangen. Of het nu gaat om nauwkeurigheid, productiviteit en betrouwbaarheid, de machine vormt in alle gevallen de primaire basis, en is in hoge mate bepalend voor wat haalbaar is. Met name de beheersing van temperatuur en trillingen (de grootste boosdoeners die het freesproces ondermijnen) vormen een cruciaal aspect. De optimale resultaten worden uiteraard bereikt wanneer een machine qua specificaties optimaal is afgestemd op een specifiek product en de eisen die daarbij aan de orde zijn. Want het volumeverspanen van een groot aluminium onderdeel vergt andere specificaties dan het frezen van een onderdeeltje in titaan waarbij nauwkeurigheid en een perfecte finish worden gevraagd. Een machine die aan alle wensen op het gebied van frezen kan voldoen is helaas een illusie, zo werd ook duidelijk uit de voordracht van Willem van Dam, area sales manager bij machine-importeur Dymato in Veenendaal. Verschillende markten vragen om verschillende oplossingen, aldus zijn stelling. Bij het benaderen van de markt wordt door Dymato daarom onderscheid gemaakt tussen universeel verspanen, hogesnelheidsfrezen en het verspanen van grote werkstukken.

UNIVERSEEL

Afbeelding1

De portaaluitvoering biedt bouwtechnisch de beste mogelijkheden om tot een symmetrische constructie te komen, met een optimale beheersing van het krachtenspel en de temperatuureffecten. Ook het box-in-boxprincipe van X- en Y-as dragen daaraan bij.

Zoals hiervoor werd gesteld, wordt de optimale combinatie van kwaliteit en rendement bereikt wanneer een bewerkingscentrum volledig afgestemd is op een bepaald type bewerking. In de praktijk is het echter zelden zo dat een toeleverancier een machine volledig bezet kan krijgen door een bepaalde opdracht of een pakket aan vergelijkbare bewerkingen. Vaak is er sprake van een grote diversiteit aan producten, materialen en bewerkingen en dan is men uit kostenoverwegingen toch al gauw aangewezen op een universele machine. Een allrounder die over de hele linie het beste gemiddelde resultaat oplevert. Maar ook dan is een kritische afweging van de mogelijkheden essentieel. Als het gaat om de breedte van het bewerkingsbereik, dan vormt een portaalconstructie volgens Van Dam de meest geschikte oplossing. In vijfassige uitvoering kunnen deze machines worden voorzien van draai/kanteltafels. Voorzien van direct-drivemotoren kunnen zowel de A-as als de C-as snel en met hoge precisie worden aangestuurd, omdat overbrengingen ontbreken. Een goed voorbeeld van universele bewerkingscentra in het programma van Dymato zijn de machines van Hyundai Wia. Bij het nieuwste vijfassige bewerkingscentrum, de XF3600, zijn bed en kolom vervaardigd uit één monoblockstructuur, zodat en maximale stijfheid en een zo hoog mogelijke nauwkeurigheid wordt bereikt. Dat wordt nog versterkt doordat de motoren van de A-as volledig worden omsloten door het monoblockframe. De -X en -Yas zijn uitgevoerd volgens het box-in-boxprincipe, zodat er ook op dit punt sprake is van een mechanisch en thermisch symmetrisch ontwerp met hoge stijfheid. Directe meetsystemen op lineaire en rotatieassen en ook hoekencoders zorgen ervoor dat alle resterende temperatuurinvloeden op het machineframe effectief worden geëlimineerd. Op die manier zijn volgens Van Dam ook op een universele machine positioneernauwkeurigheden binnen 5 micrometer en oppervlakteruwheden rond Ra = 0,5 micrometer haalbaar. De XF6300 kan worden geleverd met drie verschillende spindels (15.000, 24.000 of 40.000 min-1), zodat toch een zo klantspecifiek mogelijke oplossing kan worden geboden.

HSC-FREZEN

afbeelding-metallerie

Het actief koelen van alle kritische machineonderdelen bewijst zijn waarde vooral bij langdurige cycli. Het zorgt ervoor dat er ook in deze situatie op elk moment sprake is van een constante kwaliteit en maatvoering.

Als harde materialen verspaand moeten worden met fijne structuren en kleine radii (waaraan automatisch hoge nauwkeurigheidseisen zijn verbonden) dan ontkomt men als verspaner niet aan HSC-machines. Een bijzonder voorbeeld daarvan uit het programma van Dymato zijn de machines van Röders. Vanwege de th(ermo)symmetrische eigenschappen maakt Röders gebruik van een portaalconstructie, waarbij de spindel de dwars en hoogtebeweging (Y- en Z-as) voor zijn rekening neemt en het bed met geïntegreerde draai/kanteltafel de lengtebeweging (X-as). Omdat het portaal met de spindel volgens dit concept niet hoeft te bewegen, kan dit zwaar worden uitgevoerd, zodat de maximale machinestijfheid wordt bereikt.
Als gewichtscompensatie voor de Z-as werkt Röders met een wrijvingsloze vacuümbalg. Alle kritische elementen in de machines worden bovendien actief gekoeld, waarbij het dan vooral gaat om de spindel en de andrijvingen met hun magneten en motoren. Bij Röders worden zowel de kogellagers als de mantel van de spindel gekoeld, die laatste om warmte-uitstraling naar de kolom te voorkomen. In totaal tellen de machines van Röders tot acht separate koelcircuits. De spindellengte wordt nog extra bewaakt door een externe (en gekoelde) wervelstroomsensor, vervormingen als gevolg van mechanische krachten worden op die manier eveneens ondervangen. Met name bij hoge toerentallen is dit relevant. Om trillingen te voorkomen werkt Röders uitsluitend met lineaire aandrijvingen. Door het ontbreken van mechanische contacten bieden deze een veel hogere dynamiek dan de traditionele kogelomloopspillen en een betere demping. Het ontbreken van mechanische contacten betekent meteen dat er minder warmteontwikkeling en geen slijtage optreedt. Nog een stapje verder qua nauwkeurigheid gaan de hydrostatische geleidingen. Röders past deze toe bij zijn RHP-serie, waarop het frezen wordt gecombineerd met coördinatenslijpen. Die combinatie scheelt niet alleen een extra logistieke handeling maar bespaart ook slijptijd, want omdat niet omgespannen hoeft te worden, kan veel dichter tot de eindmaat worden gefreesd.

RACECUT

Het nieuwste RXP501DS bewerkingscentrum van Röders haalt een maximaal toerental van 60.000 min-1. Een hoger toerental betekent niet alleen dat er met fijnere gereedschappen kan worden gewerkt, maar ook met lagere snijkrachten. Daardoor worden een hogere nauwkeurigheid en een gladder oppervlak bereikt, terwijl het trillingsniveau beperkt blijft. Het mes snijdt wat dat betreft aan twee kanten. Bijzonderheid van de Röders machines is dat een hoge nauwkeurigheid wordt gecombineerd met een hoge dynamiek. Dat is te danken aan de Racecut besturingsfunctie, waarmee de mogelijkheden van de machines optimaal kunnen worden benut. Dat is alleen mogelijk omdat Röders als machinebouwer ook zijn eigen RMS 6 besturingssoftware ontwikkelt, want de softwareontwikkelaars moeten natuurlijk weten welke versnellingen de machineconstructie toelaat, zonder dat nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit in het gedrang komen. Dankzij Racecut kan de druk op een hoger niveau worden ingesteld, waardoor de machines later en harder remmen en meer versnellen dan de gangbare CAM-programma’s voorstellen. Dat resulteert in bewerkingstijden die in doorsnee met meer dan 20% zijn gereduceerd.

GROTE WERKSTUKKEN

Afbeelding4 (2)

Bij het verspanen van grote volumes verdient een horizontale uitvoering de voorkeur in verband met de betere spanenval.

Een apart marktsegment vormt de volumeverspaning van grote werkstukken. Te denken valt bijvoorbeeld aan componenten voor de luchtvaartindustrie, waarbij een verspaning uit volmetaal vaak een voorwaarde is. Daarbij kan het wel voorkomen dat 90% van het materiaal moet
worden weggefreesd, en dat vergt een grotere productiviteit van de machine. Ook hier worden hoge eisen gesteld aan de stijfheid van het machineframe, maar dan vooral uit het perspectief van de dynamiek. Als het gaat om volumeverspaning ligt volgens Van Dam een keuze voor een horizontale uitvoering voor de hand, in verband met de betere spanenval. Door de spindel te kantelen, kan een hoge verspaningscapaciteit worden bereikt zonder dat er problemen ontstaan door ophopende spanen. Een voorbeeld van bewerkingscentra die bij uitstek werden ontwikkeld voor volumeverspaning, vormen de machines van Handtmann A-Punkt Automation in het programma van Dymato. De nieuwste machine, de HBZ Trunnion 80, is dankzij het PowerCube frame in staat om ondanks de compacte bouwwijze forse krachten te absorberen. De HBZ Trunnion 80 biedt een grote flexibiliteit wat de keuze van de spindel betreft, waardoor de machine zowel optimaal kan worden afgestemd op de bewerking van aluminium als op de bewerking van staal en titaan. Er kan in elke situatie worden gebruikgemaakt van optimale bewerkingsparameters, zonder dat er naar een compromis gezocht hoeft te worden. Dat is in feite het geheim achter een in alle opzichten beheerst freesproces.

 

DYMATO PRESENTATION DURING THE VERSPANEN 2020 SEMINAR

CONSIDERATIONS IN CHOOSING A 5-AXIS MACHINE

The coming years will see increasingly stringent requirements for component accuracy and surface quality with a growing demand for higher functionality, which translates into greater complexity and the use of more sophisticated materials that don’t generally lend themselves to machining. So all the more reason to pay careful attention to the machine’s design the next time you invest in a five-axis machining centre, because that literally is the foundation of what is feasible.

The above-mentioned vision was illustrated during the Verspanen 2020 (Machining 2020) seminar, recently organised by Mikrocentrum in Veldhoven, the Netherlands. This scenario will come as no surprise to most entrepreneurs operating in the machining sector. Aside from the requirements mentioned above, we must not lose sight of productivity, which is a significant driver of international competition. 

foto van jan oonk

Impression of the Verspanen 2020 seminar. (above) The exhibition. (header) Presentation by Willem van Dam of Dymato.

That makes it ever more important to look at the machine’s build and the qualities associated with it when purchasing a new machining centre. Because regardless of whether it is about accuracy, productivity or reliability, the machine is, in all cases, the primary component and is largely determinative of what is feasible. Another crucial aspect is the capability to control temperature and vibrations – the biggest culprits that undermine the milling process.

The best results are obviously achieved when a machine is built to specifications for a specific product and the applicable requirements. Because volume machining a large aluminium component requires different specifications than milling a titanium component, where accuracy and a perfect finish are required. A machine that can meet all milling requirements is unfortunately an illusion, as Willem van Dam made clear in his presentation at Verspanen 2020. Different markets require different solutions, according to the area sales manager for machine importer Dymato. In its approach to the market, Dymato draws a distinction between universal machining, high-speed milling and large workpiece machining. 

Universal machining centre

As mentioned above, the best quality-returns combination is achieved when a machining centre is programmed to perform a specific machining operation. In practice, however, a supplier can rarely dedicate a machine to a specific task or a set of similar machining operations. Because there is usually a great diversity of products, materials and operations involved, cost considerations tend to favour a universal machine. An all-rounder that delivers the best average results across the board. But even then, it is important to conduct a critical assessment of the capabilities.

(fig. 2) The portal version offers the best capabilities structurally to achieve a symmetrical design, with effective control of forces and temperature effects. The box-in-box principle of the X and Y axes also contributes to this.

(fig. 4) A positioning accuracy of 5 μm and surface roughness of about Ra = 0.5 μm are feasible on the Hyundai Wia XF6300 machining centre.

Where the width of the machining range is concerned, a portal structure is the most appropriate solution, according to Van Dam (Figure 2). Structurally, the symmetrical design of this machine offers the best capabilities for controlling the forces and temperature effects (thermo-symmetrical design). In a five-axis model, these machines can be equipped with pan/tilt tables. Fitted with direct-drive motors, both the A and C axes can be controlled quickly and with high precision due to the lack of worm gears. A good example of universal machining centres is the series of Hyundai Wia machines in the Dymato program. In the newest five-axis machining centre, the XF6300, the bed and column are made from a single mono-block piece (Figure 3) to ensure maximum stiffness and accuracy. This is additionally reinforced by the fact that the mono-block frame encloses the A axis motors. The X and Y axes are designed to the box-inbox principle, ensuring a mechanical and thermo-symmetrical design with high stiffness in that respect as well.

Direct measuring systems on linear and rotary axes as well as angle encoders ensure that all remaining temperature effects on the machine frame are effectively eliminated. This way, according to Van Dam, a positioning accuracy of 5 μm and surface roughness of about Ra = 0.5 μm are also feasible on a universal machine (Figure 4). The XF6300 is available with three different spindles (15,000 / 24,000 / 40,000 rpm), so as to offer the most customer-specific solution possible (Figure 5).

(fig. 3) The mono-block structure, where the frame is made from a single piece, results in a high degree of stiffness and stability. Especially since the A axis motors are completely enclosed by the frame.

(fig. 5) Because the Hyundai Wia XF6300 is available with three different spindles, it brings a customer-specific model of a universal machine that much closer within reach.

 HSC milling

Afbeelding 9

(fig. 7) Röders’ newest RXP501DS machining centre reaches a maximum speed of 60,000 rpm, making it possible to work with finer tools and lower cutting forces.

When hard materials are to be machined with fine structures and small radii (which are automatically subject to high accuracy requirements), it is impossible for machining operators to avoid HSC (High Speed Cutting) machines. A special example of this is the series of Röders machines in the Dymato program. Because of the (thermo-)symmetrical properties, Röders uses a portal structure, where the spindle carries out the transverse and vertical movement (Y and Z axes), and the bed with an integrated pan/tilt table carries out the longitudinal movement (X axis). As the portal with the spindle does not need to move, according to this concept, it can be constructed more robustly to ensure maximum machine stiffness (Figure 6). To compensate for the weight of the Z axis, frictionless vacuum bellows are used.

All the critical elements in the Röders machines are also actively cooled, particularly the spindle and the drives with their magnets and motors. Both the ball bearings and spindle housing are cooled; in the latter case this is done to prevent heat radiation to the column. The machines come with a total of eight separate cooling circuits. The spindle length is additionally monitored by an external (and cooled) eddycurrent sensor to prevent deformations caused by mechanical forces. This is especially relevant at high speeds. 

Afbeelding5

(fig. 6) Because the portal with the spindle in Röders’ machining centres does not need to move, it can be constructed more robustly to ensure maximum stiffness.

To prevent vibrations, only uses linear drives are used. Because they do not come with mechanical contacts, linear drives provide much higher dynamics and better damping than traditional ball screws. The absence of mechanical contacts means less heat development and zero wear and tear. The hydrostatic guideways are even more efficient in terms of accuracy. Röders uses these in its RHP series, machines that combine milling with coordinate grinding. This combination not only saves an additional logistical operation but also grinding time: because rechucking is not required, it is possible to mill much closer to the final size.

Race Cut

Röders’ newest RXP501DS machining centre (Figure 7) achieves a maximum speed of 60,000 rpm. Higher speed not only means that finer tools can be used, but also lower cutting forces are produced, ensuring higher accuracy, a smoother surface and limited vibration. The knife cuts both ways!

What sets the Röders machines apart is their capability to combine high accuracy with high dynamics, thanks to the Race Cut control function, which allows the user to utilise the machines’ capabilities to the fullest extent possible. This is only possible because the machine manufacturer develops its own RMS 6 control software, as the software developers must of course know what gears the machine structure allows without compromising accuracy and surface quality. Thanks to Race Cut, the pull can be set at a higher level to allow the machines to brake later and harder and accelerate faster than the conventional CAM programs suggest. This results in processing times that are reduced by more than 20 percent on average.

Large workpieces

A separate market segment is the volume machining of large workpieces, including components for the aerospace industry, where machining from solid carbide alloy is frequently a requirement. Often, no less than 90 percent of the material must be milled, which requires higher machine productivity. Here, too, high demands are placed on the stiffness of the machine frame, especially from the perspective of dynamics. According to Dymato’s Willem van Dam, a horizontal model is the obvious choice for volume machining due to better chip flow (Figure 8). Tilting the spindle will result in high machining capacity without problems arising from accumulating chips.

Afbeelding4 (2)

(fig. 8a) horizontal model is preferred for machining large volumes due to better chip flow. (a) Schematic of the different axes, including horizontal spindle (Z axis).

Afbeelding4

(fig. 8b) Horizontal model inthe HBZ Trunnion 80.

An example of machining centres that are ideal for volume machining are the Handtmann A-Punkt Automation machines in the Dymato program. Despite its compact design, the newest machine, the HBZ Trunnion 80, is able to absorb significant forces thanks to the ‘Power Cube’ frame. The machine offers great flexibility in the choice of spindle, allowing the machine to be programmed for machining aluminium, steel and titanium (Figure 9). Effective processing parameters are available for every situation without having to look for a compromise. This is, in fact, the secret to a milling process that is controlled in all respects.

Afbeelding10

Thanks to the different spindles that the Handtmann HBZ Trunnion 80 can be equipped with, the machine can be programmed for machining aluminium, steel and titanium.

5-tier pyramid

While the machine may be one of the fundamental pillars in achieving the best possible machining process in terms of accuracy and productivity, it is not the only important factor. When it comes to obtaining the best results possible, it is the interaction of all parameters which makes the machining process more efficient. Mikrocentrum, organiser of the Verspanen 2020 seminar, attributes that interaction to the ‘5-tier pyramid’: machine, tools, chucking, programming and cooling lubricants. When top performance is required, the smallest details will play a role in every aspect of machining. Different iterations of all these came up during the seminar. To further strengthen cooperation and knowledge sharing with the metalworking industry, Mikrocentrum will organise, on 10 and 11 October of this year, a new knowledge and networking event under the title ‘Metaal 2017’ (Metal 2017).

 

 

Koreaanse vijfasser uit Duitse handen

Wat doe je als je als Koreaanse machinebouwer de Europese markt wilt veroveren met een vijfassig machineconcept dat nog niet ontwikkeld is? Juist, dan ontwikkel je een machine in een land waar hoogwaardige machinebouw centraal staat. En uiteraard met Duitse engineers. Hyundai Wia heeft op deze manier een nieuwe vijfasser ontwikkeld die de concurrentie aan moet gaan met de Europese gevestigde orde in het high-end segment.

Met de XF 6300 heeft Hyundai Wia een vijfassig bewerkingscentrum op de markt gebracht die de concurrentie aan kan gaan met high-end machines in dit segment

Begin 2014 is Hyundai-Wia in het Duitse Raunheim, nabij Frankfurt, gestart met de ontwikkeling van een nieuwe vijfasser. Vanuit Korea kregen de engineers maar één opdracht mee: “Ontwikkel een dynamische, hoognauwkeurige machine met twee rotatieassen.” Het tijdsbestek waarin dit moest gebeuren bedroeg twaalf maanden. Een aardige uitdaging wetende dat het ontwerp helemaal ‘from scratch’ moest worden ontwikkeld. In totaal werkten er in de vestiging in Raunheim, waar het ontwikkelingscentrum en de Europese serviceafdeling zich bevindt, twaalf engineers aan het project.
Alvorens de engineers zich met het ontwerp bezig gingen houden, werd er eerst uitvoerig onderzoek verricht. “In de eerste fase werd onderzoek gedaan naar de optimale specificaties die bij veel potentiële Europese klanten worden gevraagd. Het bereik van de assen, de algehele snelheid van de machine, de maximale afmetingen en de nauwkeurigheid van de machine waren belangrijke graadmeters. Daarnaast werd ook gekeken naar wat de concurrentie heeft te bieden. Waar moet de machine zich in onderscheiden en nog belangrijker, ga je de concurrentie aan met een gunstige prijs of met hoogstaande technologie? Dat laatste is bij het nieuw ontwikkelde XF 6300 vijfassige bewerkingscentrum het geval”, vertelt Dennis Korff, hoofd onderzoek en ontwikkeling bij Hyundai Wia.

Kwalitatief door automobiel

Dat Hyundai kiest om een kwalitatieve, nauwkeurige machine te ontwikkelen is volgens Theo Coffeng, directeur van Dymato uit Veenendaal, niet zo vreemd. Dymato vertegenwoordigt in Nederland de machines van Hyundai Wia. Coffeng legt uit: “Hyundai Wia is deel van één van de grootste automobiel- en industrieondernemingen in Zuid Korea. Het zwaartepunt heeft daarom altijd bij proceszekerheid, kwaliteit en automatisering gelegen. Dit heeft Hyundai doorgetrokken naar haar machineprogramma.” Dat Hyundai Wia sterke banden heeft met de automobielindustrie was te zien tijdens ons bezoek aan het Europese hoofdkantoor in Frankfurt, waar een nieuwe waterstof elektrische auto werden gepresenteerd. 

FEM en topologie

Het box-inbox principe vermindert de kans op thermische deformatie. De spil is volledig omsloten

Het ingebouwde compacte gereedschapmagazijn heeft ruimte voor maximaal 102 gereedschappen

De XF 6300 is volledig digitaal tot stand gekomen. Het 3D-model is onderworpen aan allerlei simulaties om het ontwerp te optimaliseren. Zo zijn er statische en dynamische FEM-simulaties (Finite Element Modeling) uitgevoerd om spanningen en stress door interne en externe krachten te berekenen. Vanuit daar is een topologieoptimalisatie uitgevoerd die bepaalt waar massa/materiaal moet worden geplaatst om een constructie zo robuust mogelijk te maken onder dynamische omstandigheden. Tevens is er uitvoerig getest op thermische stabiliteit. Na al deze simulaties is uiteindelijk na twaalf maanden een prototype gebouwd die vervolgens nog eens drie maanden compleet onder spaan is doorgelicht. Met zelfontwikkelde testprotocollen is de machine geometrisch getest en zijn de machineprestaties volledig in kaart gebracht en geoptimaliseerd. Het resultaat van alle simulaties en testen is duidelijk terug te zien in de constructie van de machine. De basis van de machine bestaat uit een ‘monoblock’ gegoten machinebed. Het frame is compact geconstrueerd en bevat door de monoblock-constructie robuuste, stijve en trillingsdempende eigenschappen. “Op de constructie van het bed is niet bezuinigd. Bij andere machinebouwers zien we regelmatig machinebedden met veel openingen om op materiaalkosten te besparen. Wij hebben voor zo min mogelijk openingen gekozen omdat we geen concessies wilden doen”, legt Korff uit. Kijken we naar het machinebed dan zien we alleen openingen op de plaatsen waar de twee motoren van de draaizwenktafel worden geplaatst. De rest van het frame is volledig van gietijzer met zelfs hier en daar extra verstevigende structuren. Het massieve bed weegt 6.5 ton en wordt (ook toekomstige modellen) in Duitsland gegoten.

Omsloten spil

Het machinebed bestaat uit één deel en is stijf, stabiel en massief geconstrueerd

Voor een maximale thermische stabiliteit is de spil (Z-as) volledig omsloten door de machineconstructie. Hyundai Wia noemt dit het ‘boxinbox’ principe. De Y-as bestaat uit twee geleidingen die parallel worden aangedreven. Deze dubbele aandrijving zorgt ervoor dat het systeem niet kan schranken. Op de Y-as is de box gepositioneerd die de spil in de X-as manoeuvreert. De spil wordt in de X-as aan beide zijden omringd door de machineconstructie. De reden van deze bouwwijze is dat er geen verschuiving van de spil plaats kan vinden door thermische invloeden. De X-as wordt overigens ondersteund door vier geleidingen. Deze constructie vermindert mechanische trillingen die zich door kunnen zetten naar het gereedschap in de spil. Nog een eigenschap die thermische deformatie voorkomt is de symmetrisch aangebrachte geleiding van de Z-as. De geleiding is aan de voor en achterzijde van de spilbehuizing gepositioneerd, direct in de hartlijn van de lengte-as van de spil. “Uit diverse testen is gebleken dat de XF 6300 een uitstekende thermische stabiliteit heeft omdat de belangrijkste assen zijn omsloten door het box-inbox systeem. Uiteraard zijn er assen die door temperatuurschommelingen kunnen deformeren, maar deze kunnen we door een meettechnisch onderzoek in de besturing compenseren”, vertelt Korff.

Specificaties

De afmetingen en de prestaties van de vijfassige Hyundai Wia XF 6300 maken de machine met name geschikt voor de luchtvaart-, energie en bovenal de gereedschapindustrie en matrijzenbouw

Voor complexe werkzaamheden is de vijfassige XF 6300 uitgerust met een draaizwenktafel met een diameter van 630 mm en een beladingcapaciteit tot 300 kg. Het bereik van de machine bedraagt 650 mm x 600 mm x 500 mm (XxYxZ). Standaard is het bewerkingscentrum uitgerust met een 31 kW ‘built-in’ spil die een toerental weet te bereiken van maximaal 15.000 min-1 en een koppel van 153 Nm. De machine is volledig doorontwikkeld op het vermogen van deze spil. Optioneel zijn er ook spillen met toerentallen tot 24.000 min-1 en 40.000 min-1 beschikbaar. Deze hebben een vermogen van 26 kW en een koppel van respectievelijk 85,9 Nm en 9,9 Nm. Beide spillen zijn eenvoudig en snel met behulp van adapterelementen in de machine te monteren. Zo kan één machine voor meerdere toepassingen gebruikt worden. Standaard heeft de machine een gereedschapmagazijn voor 34 gereedschappen die uitgebreid kan worden naar 68 of 102 gereedschappen. Het magazijn is in de achterzijde van de machine gepositioneerd en neemt weinig ruimte in door de verticale opbouw.

 

Invloed bouwwijze 5-assig bewerkingscentrum op uw rendement

Op 24 januari 2017 zal Dymato tijdens het seminar Verspanen 2020 een lezing geven over de invloed van de bouwwijze van 5-assige bewerkingscentra op het rendement. Extra aandacht gaat uit naar o.a. de kostprijs, verspaningscapaciteit, en nauwkeurigheid van de machine – die mede bepaald wordt door zijn bouwwijze. Wij maken hierbij een onderscheidt tussen universeel verspanen, grote werkstukken verspanen, en hogesnelheidsfrezen (ook wel HSC genoemd, hetgeen staat voor het Engelse ‘high speed cutting’). Het levert een inzicht van onschatbare waarde voor uw volgende machinekeuze. Een lezing die u niet mag missen!

Locatie: ’techniekHuys, Veldhoven
Datum: 24 januari
Tijd: Ongeveer 15:00 tot 15:30
Thematafel: Nr. 7 – Zie kaart
Lees meer

Komt u ook? Wij hebben een thematafel na de lezing voor verdere discussie.

Onze collega’s Willem van Dam en Colin Jennings staan u graag te woord!

 

Twee horizontale Handtmann Trunnion centra voor Laro

De HBZ Trunnion 160 van Handtmann, dit bewerkingscentrum kan materialen met een diameter tot 1700 mm en een hoogte tot 100o mm bewerken (foto’s: Handtmann)

Het Duitse bedrijf Laro-NC heeft geïnvesteerd in een tweetal horizontale bewerkingscentra van Handtmann: een kleine HBZ Trunnion 80 en onlangs is geïnvesteerd in een grote Trunnion 160 (de grootste uitvoering die Handtmann kan leveren). In een Engelstalig persbericht beschrijft Handtmann de toepassing van beide machine bij Laro. 

In totaal zijn er vier machine van Handtmann actief bij Laro. O.a. een UBZ HP 300/200 die voor het onbemand verspanen van grote werkstukken werkt met drie pallets van 3 m x 2 m. De nieuwste HBZ Trunnion 160 is ook voorzien van een palletsysteem. Lees meer in het bijgevoegde Engelstalige persbericht van Handtmann. In ons land brengt Dymato deze machines op de markt.

– Reportage LARO Handtmann

 

Een testdeel dat Laro inzet om verspanende prestaties van machines te beoordelen

De HBZ Trunnion 80, deze machine wordt o.a. ingezet voor het verspanen van complexe werkstukken van gehard staal, titanium, gereedschapstaal en dergelijke

 

Workshop Röders

Kijken naar freesproces als totaalsysteem loont zich

Om het maximale resultaat te bereiken bij iedere freesbewerking is een optimaal samenspel tussen gereedschap, freesstrategie van de CAM-software, CNC-bewerkingsmachine en spindel van doorslaggevend belang. Het innovatieve bewijs daarvoor wordt geleverd door MMC Hitachi Tool Engineering, Delcam en Röders. Tijdens een workshop van de drie partners raakten de deelnemers overtuigd van de mogelijkheden.

Geen bewerkingstechniek heeft de afgelopen jaren waarschijnlijk zo geprofiteerd van de technologische vooruitgang als het frezen. En die ontwikkeling gaat nog steeds door. Daarbij geldt echter meer dan ooit: alleen als alle aspecten en parameters die van belang zijn voor het freesproces worden meegenomen kan het maximale resultaat worden bereikt bij een bewerkingsopdracht. Of met andere woorden, een optimaal samenspel tussen het gereedschap, de freesstrategie van het CAM-pakket, de machine, de spindel en de besturingssoftware is bepalend voor het eindresultaat.

Het Vortex proefproduct tijdens het voorfrezen met hoge Z-verplaatsing op de Röders RXU1400. Al na 18 minuten kon Nick Bergheim het gerede product presenteren.

Wat er in de praktijk mogelijk is als dit goed wordt opgepakt laat de samenwerking zien tussen de gereedschapsproducent MMC Hitachi Tool Engineering, de CAD- en CAM-specialist Delcam en Röders als leverancier van hoogdynamische en nauwkeurige freesmachines. Dat geldt voor het nauwkeurige HSC-frezen (high speed cutting) met VHM-gereedschappen uit volhardmetaal uit de Epoch-serie van MMC Hitachi Tool, maar ook voor het ‘spanen maken’ bij het HPC-frezen (high performance cutting). In het laatste geval ligt de focus op de bewerking met schachtfrezen met lange snijkanten in combinatie met de Vortex Z-vlak voorfreesstrategie. Vortex maakt deel uit van het PowerMill CAM-pakket van Delcam en met deze innovatieve ruimtechnologie kunnen de freestijden worden gereduceerd met in sommige gevallen wel 60 procent, zowel bij de bewerking van aluminium als hardmetalen.

Hoe dit in zijn werk gaat legt Tobias Mohaupt van Delcam uit. “Bij de huidige voorfreesstrategieën wordt bij het ruimen van inwendige hoeken de voeding beperkt. Omdat bij Vortex de contacthoek en de voeding over de gehele gereedschapsbaan worden gecontroleerd wordt bij een zo groot mogelijke freesdiepte een constante spaandikte bereikt. Op die manier wordt de tijdens het verspanen opgewekte warmte eveneens op een heel gelijkmatige manier afgevoerd.” Tegelijkertijd zorgen de stabiele snijcondities voor een constantere temperatuur aan de snijrand, waardoor de levensduur van de coating wordt verlengd en het oppervlak van het werkstuk minder schade oploopt.

 

Simulatie van de bewegingen van het gereedschap met de Vortex voorfreesstrategie van PowerMill. Daarboven het bewerkte demowerkstuk uit 1.2312. Duidelijk zichtbaar zijn de freesbanen met hun constante contacthoek en voeding.

Snijkrachten
Om maximaal te kunnen profiteren van de Vortex voorfreesstrategie moeten zowel het gereedschap als de aard van de bewerking wel aan bepaalde randvoorwaarden voldoen, stelt Nick Bergheim van MMC Hitachi Tool Engineering vast. Vortex biedt vooral voordelen ten opzichte van bekende strategieën als trochoidaalfrezen bij oppervlaktebewerkingen van contouren in 2D en 3D, waarbij de toleranties heel nauw mogen zijn. “Dus overal waar met gereedschappen met een lange snijkant en Z-uitslag gefreesd kan worden en waar een goede spaanafvoer mogelijk is.”

De juiste keuze van de bewerkingsmachine vormt hierbij eveneens een belangrijke afweging. “In tegenstelling tot het klassieke voorfrezen met grote wisselplaatgereedschappen wordt bij Vortex hoogdynamisch en met constante snijkrachten gefreesd”, aldus dr. Oliver Gossel van Röders. In die situatie bieden machines met een hoge stijfheid en dynamiek (versnelling en ruk) duidelijke voordelen.

 

Compleetbewerking
Gossel verklaart in dit verband dat de machines van Röders zich dankzij hun stijfheid en dynamiek bij uitstek lenen voor de Vortex strategie. Dat geldt ook voor de spindels die door Röders worden geleverd, waarbij een optimaal compromis tussen stijfheid, stabiliteit en beschikbare momenten en toerentallen wordt geboden. Op die manier kan op een en dezelfde machine een werkstuk zowel worden voorgefreesd als nagefreesd, zodat het in één opspanning compleet kan worden bewerkt.

Bij een demonstratie in het democentrum van Röders stonden daarom naast de VHM-frezen van MMC Hitachi Tool en de freesstrategie van PowerMill met name de voor het capaciteitsfrezen ontwikkelde RXU1400 en het vijfsassige RXP601DS HSC-bewerkingscentrum in het middelpunt van de belangstelling. De RXU1400 paart daarbij een hoge dynamiek aan hoge nauwkeurigheid, dankzij de uitzonderlijke stijfheid die het resultaat is van de Quadroguide meervoudige geleiding van Röders. Bij beide machines zijn alle assen uitgerust met directe aandrijvingen.

 

De hoofdrolspelers in beeld. Van links naar rechts directeur Jürgen Röders (Röders), Nick Bergheim (MMC Hitachi Tool Engineering), Tobias Mohaupt en Walter van Doorne (beide Delcam) en dr. Oliver Gossel (Röders).

Constante toonhoogte als bewijs voor consistente voeding
Met inachtneming van parameters als machinekinematiek en besturing (RMS6 van Röders), gereedschapstypen en hun belasting, toerentallen en voedingen was tijdens de demonstratie een proefproduct uit 40CrMnMoS8-6 (1.2312) met behulp van Vortex geprogrammeerd. Dit product werd op de RXU1400 met een 12 mm torische schachtfrees met asymmetrische tandverdeling in een recordtijd van 18 min uit volmetaal gefreesd. Daarbij was duidelijk hoorbaar dat het verspaningsproces heel gelijkmatig verliep, want de Vortex voorfreesstrategie resulteert in een constante toonhoogte tijdens de bewerking. Een duidelijke aanwijzing voor een constante voeding en snijsnelheid van de frees. Een belangrijk positief gevolg daarvan is dat de standtijd

Nick Bergheim presenteert na slechts 18 minuten al het gerede eindproduct.

van het gereedschap aanzienlijk wordt verlengd, zoals Tobias Mohaupt aangeeft. Bij conventionele voorfreesprocessen worden vaak sterk wisselende toonhoogten gegenereerd, wat wijst op een steeds wisselende belasting van het gereedschap.

Natuurlijk zijn de haalbare verspaningsparameters sterk afhankelijk van de beschikbare machine, legt Nick Bergheim uit. “Daarom loont het zich om goed te kijken naar het prestatieniveau dat de machine kan leveren.” Van belang is om precies te weten op welk punt de machine voldoende vermogen heeft, maar de snijsnelheid niet te hoog is. Zodat het voorfreesgereedschap niet overbelast wordt, want de verspaningscondities zijn uiteraard van invloed op de slijtage van het gereedschap.

Bij de uitgevoerde experimenten werd een spindel gebruikt met een maximaal toerental van 30.000 min-1 en een maximaal moment van 35 Nm (S1). De resultaten waren zonder meer overtuigend. Zo kon het geselecteerde gereedschap bij de optimale parameters worden ingezet. Door de stijfheid van de machine en de spindel traden geen trillingen op die de levensduur van het gereedschap zouden kunnen ondermijnen. Dankzij de hoge versnellingen die mogelijk waren konden ook kleine radii volgens de Vortex-strategie worden bewerkt.

 

Vergelijking van bewerkingsstrategieën
De demonstratie werd afgesloten met de vijfassige compleetbewerking van een tweede proefproduct uit de speciaallegering Toolex, met een iets hogere hardheid van 44 HRc. Het werkstuk telde vier halve kogels die elk met verschillende bewerkingsstrategieën werden gerealiseerd. Op die manier werd zichtbaar gemaakt welke mogelijkheden binnen handbereik komen met het Z-vlak voorfrezen van Vortex. Daarbij kan niet alleen met torusgereedschappen maar ook heel goed met kogelfrezen worden gewerkt, zo maakte de demonstratie duidelijk. Als kogelfrees werd de vierzijdige EHHB-4060-ATH (uit de Epoch 21-serie) toegepast.

De demonstratie leerde ook hoe het proces geoptimaliseerd kan worden met het oog op nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit. Daarbij komt ook de bewerkingstijd als afweging om de hoek kijken. “De eerste kogel hebben we nabewerkt met een vierzijdige kogelfrees, om te laten zien dat de nauwkeurigheid hier nooit het niveau haalt van een tweezijdige kogelfrees”, aldus Nick Bergheim. De vierzijdige variant heeft echter wel als voordeel dat de bewerking sneller verloopt, eenvoudig omdat er meer snijkanten zijn. “Als de focus op cyclustijd ligt dan verdient de vierzijdige kogelfrees de voorkeur, als nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit bepalend zijn dan komt de tweezijdige kogelfrees in beeld.”

Het proefproduct uit Toolex 44 werd vijfassig bewerkt op de RXP601DS. Met behulp van de vier halve kogels op het werkstuk werd het effect van de verschillende bewerkingsstrategieën (van voorfrezen tot finishing) op het eindresultaat zichtbaar gemaakt.

Bij de derde en vierde kogel vormde een zo hoogwaardig mogelijk oppervlak het streven. Hier werd gebruik gemaakt van een tweezijdige kogelfrees van het type EPHPB-2040-10-PN (uit de Epoch 21-serie), omdat deze dankzij zijn snijkantgeometrie, zijn radiustolerantie van 3 micrometer en zijn PN-coating optimaal geschikt is voor de nabewerking van Toolox 44. “Bij de vierde kogel hebben we met behulp van PowerMill het NC-programma nog weer zodanig aangepast dat een nog beter en nauwkeuriger resultaat kon worden bereikt”, legt Nick Bergheim uit. In dit geval werden enkele parameters enigszins bijgesteld, zoals de bewerkingstolerantie, de puntenverdeling en de zijwaartse verplaatsing. “Wat we aan wilden tonen is dat het altijd nog weer een nuance beter kan.” Het resultaat mocht er zijn. Met name de uitstekende oppervlaktekwaliteit van de derde en vierde kogel waren opmerkelijk. De coproductie van het VHM-gereedschap van MMC Hitachi Tool, de freesstrategieën van PowerMill en de HSC-machine van Röders wierp hier duidelijk zijn vruchten af. Daarbij was iedereen onder de indruk van de dynamiek en nauwkeurigheid waarmee de RXP601DS de freesbewerkingen uitvoerde.

 

In voortraject de prioriteiten definiëren
Ook een vaststelling om te onthouden: al in het voortraject moet worden bepaald wat bij een bepaalde bewerking voorrang heeft. Staat de betrouwbaarheid van het proces voorop, met navenant langere cyclustijden? Of wordt juist vereist dat de producten zo snel mogelijk van de machine komen, om de productiekosten te reduceren, omdat de machine volledig bezet is of omdat er sprake is van een sterke tijdsdruk?

“Dat moet op voorhand worden afgewogen, waarna de overeenkomstige parameters kunnen worden bepaald”, benadrukt Nick Bergheim en wijst in dit verband op de ondersteuning die de klant daarbij wordt geboden. “Want ook bij het meest hoogwaardige precisiegereedschap kunnen de mogelijkheden alleen optimaal worden benut wanneer het onder de juiste condities wordt toegepast.” Omdat dit uiteindelijk ook geldt voor de programmering en de machine bieden de drie betrokken partijen hun klanten allen op hun gebied de benodigde ondersteuning aan bij het optimaliseren van de diverse freesbewerkingen.

De workshop bij Röders in Soltau trok veel belangstelling vanuit de verspaningswereld. Rechts een kijkje in het democentrum van Röders waar een Vortex proefproduct wordt voorgefreesd op de RXU1400. Uit de gelijkmatige toonhoogte kon worden afgeleid dat voeding en snijsnelheid gedurende de gehele bewerking constant bleven.

XF6300

XF6300 – ontwikkelt in het Technisch Centrum in Duitsland

Nieuw vijfassig bewerkingscentrum van Hyundai-Wia voor complexe en nauwkeurige bewerkingen

Een van de machines die zal worden gepresenteerd op de stand van Dymato (Hal 12, stand B032) is de XF6300, het nieuwe vijfassige verticale bewerkingscentrum van Hyundai-Wia dat is ontwikkeld in het High Tech Centre in Frankfurt. De machine is voorzien van een draaikanteltafel met een diameter van 630 mm en een beladingscapaciteit van 300 kg. Het lineaire bewerkingsbereik bedraagt 650 mm x 600 mm x 500 mm, waarbij de ijlsnelheden op kunnen lopen tot 50 m/min.

Bed en kolom zijn bij deze machine vervaardigd uit één monoblock structuur. In standaarduitvoering is de XF6300 uitgerust met een built-in spindel met een maximaal toerental van 15.000 min-1, als optie horen spindels met toerentallen tot 30.000 min-1 en 40.000 min-1 echter ook tot de mogelijkheden. Het vermogen van de spindels bedraagt 31 kW.

De XF6300 is speciaal ontwikkeld voor de gereedschappenindustrie, waar hoge nauwkeurigheid en dynamiek worden gevraagd. Met name voor deze veeleisende sector is de Mold Package-optie van Hyundai-Wia interessant. Daarbij wordt onder meer de spindel intensief gekoeld om temperatuureffecten tot een minimum te beperken. Tegelijkertijd wordt met behulp van sensoren de Z-afwijking van de spindel als gevolg van temperatuurinvloeden gemeten, waarna via de software hiervoor kan worden gecorrigeerd.

Handtmann Trunnion – Kuka robot – Siemens Run my robot

HBZ Trunnion met robot en Run my robot besturing voor maximale productiviteit en flexibiliteit

Op de komende EMO in Milaan (5 t/m 10 oktober 2015) presenteert

DSC_0781_small154 (3)

De HBZ Trunnion 80, zoals die p de EMO 2015 te bewonderen zal zijn in combinatie met een KR 600 Fortec robot van Kuka

Handtmann A-Punkt Automation als wereldprimeur een HBZ Trunnion 80 bewerkingscentrum dat is gekoppeld aan een zesassige industrierobot van Kuka. Het complete proces wordt daarbij aangestuurd via het bedieningspaneel van de machine met behulp van Sinumerik 840D sl software van Siemens.

De horizontale en vijfassige HBZ Trunnion machineserie is door Handtmann in 2012 gelanceerd en sindsdien voortdurend uitgebreid wat afmetingen en te bewerken materialen betreft. Inmiddels hoort een tafeldiameter tot 1.700 mm tot de mogelijkheden (bij de HBZ Trunnion 160) en lenen de machines zich voor een breed scala aan materialen, van staal en aluminium tot titaanlegeringen. Op die manier kunnen de machines naadloos worden afgestemd op de behoefte van klanten.

De nieuwste ontwikkeling is de mogelijkheid om de HBZ Trunnion machines te automatiseren met een KR 600 Fortec zesassige industrierobot van Kuka, zodat de machines 24/7 onbemand kunnen opereren. De robot biedt daarbij de mogelijkheid om nabewerkingen als boren, borstelen, ontbramen en polijsten parallel aan de bewerkingscyclus uit te voeren, tot werkstukgewichten van maar liefst 600 kg. Naast een hoge productiviteit wordt op die manier ook een maximale flexibiliteit bereikt.

DSC_0594_small106

Dankzij de Sinumerik 840D sl van Siemens, met Run My Robot/Machining module, kan de combinatie van de machine en robot als één geïntegreerde productiecel worden bediend en aangestuurd

 

Dankzij de Sinumerik 840D sl besturing van Siemens, met Run MyRobot/Machining module, kan de combinatie van machine en robot als één geïntegreerde productiecel worden bediend en aangestuurd. Vanaf het bedieningspaneel van de HBZ Trunnion kan de complete productiecel met de combinatie van bewerkingen door machine en robot centraal worden aangestuurd.

De combinatie van HBZ Trunnion 80 en KR 600 Fortec robot van Kuka is tijdens de EMO te bewonderen in hal 11, stand F14. Daar kunt u ter plekke een beeld krijgen van de mogelijkheden van de productiecel qua productiviteit en flexibiliteit.

 

Wereldrecord op Gantry van VDL-ETG

Weltrekord definiert neuen Standard

Das Unternehmen Handtmann A-Punkt-Automation hatte im Oktober bereits zum vierten Mal zu den „Aerospace Days“ nach Baienfurt geladen. In diesem Jahr allerdings erlebten die über 60 Gäste aus neun Ländern ein Highlight der besonderen Art: Auf einer Fünf-Achs-Standard-Fräsmaschine wurde mit einem neuen Weltrekord in der Zerspanleistung ein neuer Maßstab gesetzt.

Beim Fräsen von Aluminium wird seit Oktober 2007 kontinuierlich der maximale Materialabtrag ins Visier genommen. Und dabei spielt die Firma Handtmann A-Punkt Automation aus Baienfurt mit seinen HSC Bearbeitungszentren und neuesten Entwicklungen stets eine entscheidende Rolle. Zunächst waren es 10 Liter pro Minute beim Fräsen von Strukturbauteilen für zivile Flugzeuge eines OEMs. Schon einen Monat später konnte diese Leistung nochmals mit knapp 13 Liter pro Minute getoppt werden.

Aerospacetage 031

Das 5-Achs CNC Hochportalbearbeitungszentrum Gantry CS von VDL-ETG kurz vor dem Weltrekord.

 

Seit Oktober 2008 – im Rahmen der internationalen Aerospace Days – hält das Unternehmen nun die neue Bestmarke mit 15,063 Liter pro Minute bestätigt durch einen unabhängigen staatlich vereidigten Sachverständigen.

Die „Weltrekordmaschine“, das 5-Achs CNC Hochportalbearbeitungszentrum Gantry CS ist allerdings bereits an die VDL Enabling Technologies Group in Holland verkauft, Zulieferer für die Halbleiter-, Medizin- und seit Kurzem auch für die Solarindustrie.

Was zunächst wie ein Gag scheinen mag, hat für Andreas Podiebrad einen realen Hintergrund: „Freilich suchen wir für diese Tage immer ein entsprechendes Highlight. Wir wollten damit aber auch demonstrieren, dass wir mit dem technologisch Machbaren immer an der obersten Grenze sind.“ Real auch deshalb, weil solch hohe Zerspanleistungen in der gesamten Luft- und Raumfahrt sowie deren Zulieferer derzeit weltweit das Maß der Dinge sind.

 

 

 

Aerospacetage 036

Der Weltrekord wurde von einem staatlich vereidigten Sachverständigen bestätigt und musste insgesamt drei Mal wiederholt werden.

Um es kurz zu machen: die Handtmann A-Punkt-Automation hat es geschafft, den Weltrekord in der höchsten Zerspanleistung in Aluminium zu generieren. Aus einem Aluminiumblock mit den Abmessungen 250 x 1.000 x 2.000 mm wurde eine Nut mit einer Tiefe von 12,6 mm, einer Breite von 63 mm auf eine Länge von 1.000 mm mit 20.000 min-1 und einem Arbeitsvorschub von 20 m/min in 3,16 Sekunden abgetragen.

Mit 251,6 PS zu 40,72 kg Späne pro Minute

Hauptdarsteller des Spektakels waren das Bearbeitungszentrum Gantry CS sowie die derzeit

leistungsstärkste Motorspindel mit 251,6 PS/HP der Fischer AG. Gemessen am Volumen ergibt das eine Zerspanleistung von 15,063 Litern pro Minute oder auch ein durchschnittlicher Materialabtrag von 40,72 kg pro Minute. Um diesen Rekord offiziell zu bestätigen, musste der Versuch unter Aufsicht eines staatlich vereidigten Sachverständigen über drei Bahnen gefahren werden.

 

Foto VDL ETG -klein

Geert Jakobs, Industrie Manager der VDL Group

Mit einem einmaligen Erlebnis wäre aber ohnehin niemanden gedient gewesen. Zumal Geert Jakobs, Industrie Manager bei der VDL Group den Versuch gleichzeitig als alltagstauglich sehen will:

“Zunächst muss ich sagen, dass mein Puls sehr hoch war. Was wir gesehen haben, ist wirklich unglaublich. Allerdings sind wir davon ausgegangen, dass die Maschine das schafft, denn bei uns geht es darum, die Prozesskammern für die Solarenergie zu fräsen.

Die Bodenplatten für diese Prozesskammern werden aus dem Vollen gefräst. So wird die Gantry CS für die größte Solarzelle der Welt mit 5,7 m2 eingesetzt werden. Diese Leistungen sind bei uns in Eindhoven also fest eingeplant, wir werden die 15 Liter deshalb täglich fahren“.

Nun sei der Vollständigkeit halber erwähnt, dass die Gantry CS vorher genauestens hinsichtlich der Maschinenstruktur analysiert und für geeignet beurteilt wurde. Das einzige Problem, das man bei dem Versuch hatte, war der Umrichter, der speziell geschirmt werden musste. Von solchen Problemen war während des Rekordversuchs freilich nichts zu merken. Umso mehr deckte sich der Eindruck der Besucher mit dem Statement von Geert Jakobs: Unglaublich! Aber doch Realität.

 

Aerospacetage 018

Die Aerospace Days bei der Handtmann A-Punkt- Automation fanden bereits zum vierten Mal statt. Insgesamt kamen über 60 Gäste aus neun Ländern.

 

Andreas Podiebrad, Geschäftsführer des Unternehmens sieht in diesem Treffpunkt neben der Festigung der Kundenbindung vor allem den Informationsaustausch der Handtmann-Kunden untereinander als besonders wichtig: „Unsere Erfahrung hat gezeigt, dass hier Partnerschaften entstehen, die zum Beispiel dazu führen können, dass bei Überkapazitäten Projekte in der Fertigung untereinander vergeben werden.

Handtmann A-Punkt Automation 25 jaar succesvol

GANTRY_TS_05

HANDTMANN freesbewerking op Gantry

In 2014 is het 25 jaar geleden dat A-Punkt Automation werd geïntegreerd binnen het Handtmann concern. Dat betekende het startsein voor de bouw van vijfassige HSC bewerkingscentra in tal van uitvoeringen en voor verschillende disciplines. Inmiddels heeft Handtmann A-Punkt Automation een grote naam opgebouwd op dit gebied en timmert het bedrijf wereldwijd met succes aan de weg.

De eerste machine die door Handtmann A-Punkt Automation werd ontwikkeld was het PBZ profielbewerkingscentrum. De PBZ-machineserie vormt nog steeds een van de speerpunten binnen het programma en is uitgebreid tot drie hoofdlijnen: SC, NT en HD. Profielen tot een lengte van 30 meter kunnen op deze machines zeszijdig in een enkele opspanning worden bewerkt.

Daarnaast omvat het programma anno 2014 nog drie andere machinetypen, waaronder de HBZ horizontale bewerkingscentra. Deze machines lenen zich bij uitstek voor de vijfassige bewerking van grote aluminium werkstukken tot een afmeting van 4 m x 1 m (HBZ CC) of zelfs 7 m x 2 m (HBZ AC). Met de introductie van de HBZ Trunnion kunnen nu ook andere metalen worden bewerkt, tot en met de moeilijk verspaanbare varianten, tot een diameter van 1700 mm. Op de AMB machinebeurs in Stuttgart werd onlangs de nieuwste telg binnen de HBZ-serie ten doop gehouden in de vorm van het HBZ Trunnion 80 T draaifreescentrum.

Ook de UBZ universele bewerkingscentra hebben zich een vaste plaats veroverd in de markt, als flexibele en betrouwbare oplossing voor de vijfassige bewerking van grote werkstukken in diverse materiaalsoorten. De vierde machinelijn bestaat uit de GANTRY portaalbewerkingscentra van het type VS, CS en TS, voor de vijfassige bewerking van grote en zware werkstukken tot afmetingen van 47 m x 7 m.

Turn-key

HBZ_AC_500_250_Automation14Kenmerk van Handtmann A-Punkt Automation is, naast het accent op grote formaten, dat alle bewerkingsmachines via tal van opties naadloos kunnen worden afgestemd op de specifieke eisen en wensen van de klant. De machines worden bovendien turn-key geleverd, dat wil zeggen inclusief automatisering en advies over de optimale gereedschapskeuze en freesstrategie. Zo kan in elke specifieke situatie, of het nu gaat om de hoogvolume verspaning van aluminium of de bewerking van hardmetalen en superlegeringen, een optimale productiviteit worden bereikt.

Internationaal

Sinds 1993 staat Handtmann A-Punkt Automation onder leiding van Andreas Podiebrand. Vanwege de gestage groei van de onderneming is de leiding in 2012 versterkt met de komst van Andreas Leiner. Want door de jaren heen heeft het bedrijf zich ontwikkeld tot een mondiale speler, met vestigingen in de USA en Rusland en een wereldwijd netwerk van service- en verkoopkantoren. Vanuit het moederbedrijf in Baienfurt wordt 80 procent van de machines buiten Duitsland geïnstalleerd.

Stichting

Handtmann A-Punkt Automation is een van de zes divisies binnen de Handtmann Gruppe, een familiebedrijf dat wereldwijd inmiddels 3.000 medewerkers telt. De afgelopen tien jaar is de omzet nagenoeg verdubbeld tot een verwachte 640 miljoen euro in 2014. Om versnippering van het bedrijfskapitaal te voorkomen en de continuïteit van de onderneming in de toekomst te garanderen zijn de aandelen sinds kort ondergebracht in een speciaal daartoe opgerichte stichting.

HBZ_AC_500_250_Automation14

HANDTMANN – Belading Trunnion 80

Tiende editie Handtmann ‘Aerospace Days’ weer groot succes

In oktober 2014 vond in het hoofdkantoor van Handtmann A-Punkt Automation in Baienfurt (D) de tiende editie plaats van de ‘Aerospace Days’. Het jaarlijkse evenement waar de producent van vijfassige HSC bewerkingsmachines zijn klanten informeert over noviteiten in het programma en over trends op het gebied van technologie en markt. Meer dan 170 deelnemers uit twaalf landen onderstrepen het succes van het evenement.

Voor het eerst was de naam van het tweedaagse evenement uitgebreid tot ‘Technology & Aerospace Days’. Dit om het belang van technologische ontwikkelingen te onderstrepen, maar ook omdat Handtmann met de introductie van de HBZ Trunnion nieuwe marktsegmenten is gaan betreden. Lag het accent tot nu toe op klantspecifieke turn-key opdrachten voor de aerospace sector, de standaardmachines uit de HBZ Trunnion serie zijn ook interessant voor nieuwe sectoren als bijvoorbeeld de modellenbouw en de gereedschapindustrie.

HBZ Trunnion 80T

De ‘Technology & Aerospace Days’ bieden de mogelijkheid om in directe feedback met klanten de hedendaagse ontwikkelingen en trends op het gebied van vijfassige HSC bewerkingen te bediscussiëren. Direct aan de machine wordt gedemonstreerd welke oplossingen Handtmann daarbij kan bieden. Een van de hoogtepunten vormde deze keer de presentatie van de HBZ Trunnion 80T, het nieuwe draaifreescentrum dat door Handtmann het afgelopen jaar is gelanceerd. Op de tweede dag werd daarnaast een bezoek gebracht aan de firma Blum-Novotest GmbH in Grünkraut (bij Ravensburg), een hoogwaardige toeleverancier op het gebied van test- en meettechnologie voor de Handtmann-machines.

25-jarig jubileum

De ‘Technology & Aerospace Days’ worden jaarlijks georganiseerd, direct aansluitend op de Sales Conference en de Service Day. De evenementen vielen dit keer samen met de viering van het 25-jarig jubileum van Handtmann A-Punkt Automation . Het bedrijf heeft zich in die jaren ontwikkeld tot een gerenommeerde en internationaal opererende producent van vijfassige HSC bewerkingsmachines.

Pic_6 - Kopie

Alle machinelijnen in het programma van Handtmann werden gedemonstreerd aan de hand van concrete bewerkingen in diverse materialen

Pic_2

Aan de tiende editie van de Handtmann ‘Aerospace Days’ (voor het eerst omgedoopt in ‘Technology & Aerospace Days’) namen 170 bezoekers deel

Pic_4 - Kopie

In kleine groepen werden de deelnemers door de montagehallen van Handtmann geleid. Op die manier was er alle ruimte voor een directe uitwisseling van vragen en ervaringen

Pic_3_1

De voordrachten door specialisten werden afgewisseld door praktische demonstraties direct aan de machine

Pic_3_2 - Kopie

Alle machinelijnen in het programma van Handtmann werden gedemonstreerd aan de hand van concrete bewerkingen in diverse materialen

Pic_5_1 - Kopie

Een van de hoogtepunten tijdens de ‘Technology & Aerospace Days’ vormde de presentatie van de HBZ Trunnion 80T, het eerste draaifreescentrum in het programma van Handtmann

Pic_5_2 - Kopie

De HBZ Trunnion 80T in actie bij de bewerking van een stalen afdichtring

Bayards

Bayards bouwt woestijnvos op uit gefreesde aluminium-pantserplaten

Het nieuwe Handtmann portaalbewerkingscentrum van Bayards: een machine van bijna 21 meter lang, rechts in beeld een koker voor de spaanafvoer (foto: Reinold Tomberg)

Het nieuwe Handtmann portaalbewerkingscentrum van Bayards: een machine van bijna 21 meter lang, rechts in beeld een koker voor de spaanafvoer

Voor de productie van de aluminium rompen van het militaire verkenningsvoertuig Fennek heeft Bayards onlangs een twintig meter lang, vijf-assig Handtmann bewerkingscentrum aangeschaft. Een enorme machine die het pantser-aluminium en het zelfdragende chassis met hoge snelheid bewerkt.

Het nieuwe Handtmann bewerkingscentrum van Bayards Aluminium Constructies te Nieuw-Lekkerland imponeert bij de eerste kennismaking meteen door de enorme buiten-afmetingen: bijna 21 m lang, 7,5 m breed en ruim 6 m hoog. Oftewel: een bezoeker krijgt in één keer bijna 1000 m3 machine op het netvlies. Indrukwekkend! Het is een mastodont met een eigen massa van maar liefst 170 000 kg. In een brochure van Handtmann, gekregen van Theo Coffeng van Dymato uit Bunnik die Handtmann in ons land vertegenwoordigd, wordt de nieuwe portaalmachine van Bayards gekarakteriseerd als een vijf-assig bewerkingscentrum voor ‘highly dynamic machining of large workpieces‘.

Uit de toelichting van Roland Vos, production manager bij Bayards, blijkt dat de Handtmann, voluit luisterend naar de type-aanduiding UBZ NT G 1400/300 T-2, inderdaad wordt ingezet voor flinke werkstukken. ”Wij frezen onderdelen voor de Fennek uit grote platen aluminium, als we rompen van de Fennek samengesteld hebben door het samenlassen van die onderdelen meten we die rompen op onze portaalmachine en we bewerken de rompen na”. De Fennek is een militair verkenningsvoertuig waarvoor Bayards de aluminium rompen toelevert aan DDVS te Helmond (zie ook kader). Opvallend is dat Bayards het bewerkingscentrum naast het verspanen van aluminium platen en het nafrezen van rompen óók inzet als een 3D-coördinatenmeetmachine.

Uit de benaming van de machine blijkt dat het eigenlijke machinebed, gelijkvloers aangebracht met de vloer van de hal, een oppervlakte heeft van 14 m bij 3 m. Dankzij die ‘gelijksvloersheid’ is het mogelijk om met een heftruck de machine binnen te rijden; dit lukt niet bij veel machines in Nederland! De ‘machinetafel’ is bij Bayards ingedeeld in twee compartimenten. De vastbed-machine functioneert dus als een pendelmachine: de verticale hoofdspil pendelt tussen de twee machinecompartimenten. Bewerkt worden platen aluminium van pakweg 6 m bij 2 m in het diktebereik van 10 mm tot 40 mm.

De benodigde onderdelen voor de rompfabricage van de Fennek worden genest in de aluminiumplaten. Door het vijf-assig verspanend bewerken van het plaatmateriaal, het volmateriaal dus, krijgen de werkstukken hun gewenste vorm. Het kleinste werkstuk meet 300 mm bij 300 mm. Dit in contrast met bijvoorbeeld een bodemplaat van de Fennek die meer dan 5m x 2 m groot is.

Omdat het handelt om het bewerken van volmateriaal zijn verspaningscapaciteit en dynamische eigenschappen van de machine uiteraard erg belangrijk.

 

Vier liter

De benodigde aluminiumplaatdelen voor de Fennek worden uit volplaatmateriaal gefreesd. De foto toont de nesting na het frezen (foto: Bayards)

De benodigde aluminiumplaatdelen voor de Fennek worden uit volplaatmateriaal gefreesd.

Uit gegevens van Handtmann blijkt dat de T-2 freeskop die Bayard inzet een maximaal vermogen heeft van 39 kW, een maximaal toerental van 24 000 min-1 en een maximaal koppel van 35 Nm. Ga je met deze kop aluminium bewerken met een meskopfrees (opname HSK 63 A) met een diameter van 50 mm, 8 mm diep met 18 000 toeren en een voeding van 14 m/min dan blijkt het mogelijk om 4000 cm3/min te verspanen in aluminium. Anders gezegd: vier liter spanen per minuut. Spaanafvoer heeft dan ook veel aandacht gekregen, beide zijden van de machine zijn voorzien van een spanentransporteur. Bayards verwerkt ‘pantseraluminium’ in de kwaliteiten 7017 en 7020 (dit zijn lasbare aluminiumzinkmagnesiumlegeringen met goede impact- en ‘blast’-eigenschappen).

De maximale snelheden van de X-, Y- en Z-as zijn respectievelijk 50 m/min, 50 m/min en 30 m/min. Het bijbehorende versnellingsniveau is 4 m/s2. Voor een machine met een X-as van 15 m, een Y-as van 3,45 m en een Z-as van 1,5 m zijn verplaatsingen met 50 meter per minuut behoorlijk snel. Het bereik van de C-as en de A-as van de freeskop is respectievelijk ± 275° en +95° tot -120°. Om voldoende snel vijf-assig te kunnen werken kunnen C-as en A-as beide roteren met circa 50°/s.

Tot slot: enkele andere opvalllende details van de nieuwe Handtmann van Bayards zijn: het is een vastbed-hoogportaalmachine (een ‘gantry-uitvoering), de X-as van de machine heeft een voorgespannen tandheugel-aandrijving met vier servo-motoren, de machine is voorzien van vier gereedschapmagazijnen die elk een capaciteit hebben van 28 gereedschappen, er wordt verspaand met een minimaalsmering en als besturing wordt een Siemens 840 D ingezet. Als positioneernauwkeurigheid (volgens VDI/DGQ) noemt Handtmann de waarde 0,025 mm voor de 15 m lange X-as en de 0,02 mm voor de Y- en Z-as van respectievelijk 3,45 m en 1,5 m. Om de gewenste werkstuknauwkeurigheid te kunnen halen is het gebouw geklimatiseerd op een temperatuur van 18 °C tot 20 °C en is de machine tevens voorzien van een temperatuurcompensatie voor de werkstuktemperatuur.

 

Aluminium woestijnvos

foto3De Fennek is een nieuw, gepantserd verkenningsvoertuig voor de Koninklijke Landmacht. Bayards levert de aluminium rompen voor de Fennek (woestijnvos) aan Dutch Defense Vehicle Systems (DVVS) in Helmond. DVVS is een dochteronderneming van Krauss-Maffei Wegmann uit Duitsland. Ook het Duitse leger zal de Fennek inzetten. In totaal zal de Landmacht over meer dan 400 Fenneks kunnen beschikken. Bayards is betrokken bij het leveren van 351 rompen aan DVVS. De productiecapaciteit in Nieuw-Lekkerland zal binnenkort dertien stuks rompen per maand bedragen. De aluminium rompen van de Fennek worden samengesteld uit bewerkte plaatdelen waarvoor met name het nieuwe Handtmann portaalbewerkingcentrum van Bayards ingezet wordt. Na het frezen worden de componenten, of sub-assemblies, in complexe lasmallen samengevoegd tot rompen en door middel van MIG-lassen afgelast. Vervolgens wordt de romp gemeten en nabewerkt. Dit geschiedt eveneens op de grote portaalmachine. Afsluitende stappen zijn het stralen en het coaten van de rompen.

Aluminium rode draad voor Bayards

”De rode draad bij ons is het metaal aluminium”. Aldus ing. Dies W.S. Mackintosh, managing director van Bayards Aluminium Constructies te Nieuw-Lekkerland. Hij benadrukt dat het toevoegen van waarde aan aluminium-constructies als veertig jaar de sterkte is van Bayards. ‘Engineering’ is daarbij een troef. Dit blijkt duidelijk uit referenties als lichtmetalen bruggen, complete helicopterdekken en andere constructies voor de offshore, complexe componenten voor de CERN-deeltjesversneller, tientallen meters lange scheepcasco’s voor jachtbouwers en de zelfdragende chassis die Bayards levert voor het militaire verkenningsvoertuig Fennek. Bij het bedrijf zijn 100 mensen actief (www.bayards.nl).

TECHNI-SHOW 2014

Vijfassig dubbele schoepen frezen

De Trunnion 80 van Handtmann in actie in Stuttgart (foto’s: Reinold Tomberg)

De Trunnion 80 van Handtmann in actie in Stuttgart (foto’s: Reinold Tomberg)

Het is de verdienste van Dymato uit Veenendaal dat een machine die eerder een ‘eyecatcher’ was op de AMB 2012 in Stuttgart (D) en de EMO 2013 in Hannover (D) nu ook onder spaan gedemonstreerd wordt op de Techni-Show 2014 in Utrecht. Getoond wordt het horizontale bewerkingscentrum Trunnion 80 van de Duitse machinebouwer Handtmann.

Net als tijdens de AMB wordt het vijfassig frezen van een dubbele schoepvorm voor een Pelton waterturbine gedemonstreerd. Een bezienswaardige demonstratie. Een kader bij dit artikel laat een foto zien van het werkstuk en wat verspaningsdata. Een ander kader toont de gegevens van de demo tijdens de EMO. Met het verspanen van de schoepvorm maakt Dymato het zich niet gemakkelijk: het materiaal 1.2312 is een lastig materiaal. Meevaller voor Dymato is, dat de driepunt-opstelling  Trunnion het mogelijk maakt om de machine snel op de beursvloer te installeren. Een goede industriële vloer is voldoende om de machine op te stellen.  Dit is mogelijk dankzij het compacte, krachtgesloten, doos-achtige gelaste machineframe van de Trunion. Theo Coffeng van Dymato: ‘’Je kunt de Trunnion bewerkingscentra in 24 uur installeren en ook binnen 24 uur verplaatsen. Totaal iets anders dan de twee tot drie maanden die je nodigt hebt om een gantry-machine goed te installeren’’. De horizontale bouwwijze van de Trunnion is een pluspunt gelet op de spaanafvoer (werkstuk staat verticaal). Handtmann levert de Trunnion in een aantal bouwgrootten: de 80, 120 en 160. Het getal verwijst naar de diameter in mm’s van de NC-rondtafel. In deze tafel bevinden de vierde en vijfde as van de machine (de roterende assen dus). De drie lineaire bewegingen voert de horizontaal opgestelde hoofdspil uit. Dit geeft een stabiele bouwwijze. Het machine bereik gaat van 850 mm x 850 mm x 700 mm voor de 80 tot 1670 mm x 1350 mm x 1100 mm voor de 160 (X x Y x Z). Er is keuze uit een aantal hoofdspillen (zie ook de spilgegevens bij de kaders): een typische aluminium spil is de HSK 63A spil met 125 kW, 30.000 min-1 en 60 Nm. Voor titaan zien we een HSK 100A met 125 kW, 6000 min-1 en 1010 Nm (de waarden gelden voor S6/40%). De grootte 80 kan 1200 kg op de draaizwenktafel opnemen. Voor de uitvoering 160 bedraagt dit 2800 kg. Je praat dus over steviges machines met een groot bereik.

Frezen van 1.2312 tijdens Techni-Show 2014 in Utrecht

De Handtmann Trunnion 80 die Dymato in Utrecht demonstreert verspaant het materiaal 40CrMnMoS8-6 (1.2312). Een lastig materiaal. Het werkstuk dat op het horizontale bewerkingscentrum vijfassig bewerkt wordt, heeft als halffabrikaat de afmetingen van 450 mm x 450 mm x 200 mm met een uitgangsmassa van 330 kg waarvan na verspaning circa 90 kg overblijft. De machine werkt tijdens de beurs met een hoofdspil met een maximaal toerental van 18.000 min-1, met een maximaal vermogen van 25kW/31 kW (S1/S6 (40%)) en een maximaal koppel van 160 Nm/197 Nm (S1/S6 (40%)).

Verspanen van schoepen voor een Pelton Turbine van 1.2312 op een Trunion 80

Gereedschap Diameter (mm) Toeren

1/minVoeding (mm/min) ap (mm)ae (mm)meskopfrees6392011002,548hogevoedingsfrees 52115047000,845hogevoedingsfrees 35136047000,630rondplaatfrees 1634802080 (semi)finish(semi)finishkogelfrees1634802080(semi)finish(semi)finish

(bron: Handtmann)

Frezen van titaanlegering TiAl6V4 tijdens EMO 2013 in Hannover

Frezen van titanium vraagt nogal wat kracht van een bewerkingscentrum. Dit bleek ook vorig najaar tijdens de EMO Hannover 2013. Handtmann demonstreerde het frezen van een pocket in de titaanlegering TiAl6V4. Het klonk als het mooie geluid van een langzame scheepsdiesel. De machine werkte tijdens EMO met een HSK 100A hoofdspil met een maximaal toerental van 14.000 min-1, met een maximaal vermogen van 45 kW/70 kW (S1/S6 (40%)) en een maximaal koppel van 275 Nm/430 Nm (S1/S6 (40%)). Voor het frezen van titaniumlegeringen is een hoog koppel nodig. Dat is het bijzondere geluid dat je hoort.

Frezen van pocket in het materiaal titanium TiAl6V4 op een Handtmann Trunion 120

Gereedschap Diameter (mm) Toeren

1/minVoeding (mm/min) ap (mm)ae (mm)egelfrees 80179794318meskopfrees 100 143186270wisselplaatboor42455504342egelfrees 40358854410volhardmetaalfrees201592589450,8

(bron: Handtmann)

Dymato op de Techni-Show 2014

foto2Naast de Handtmann Trunnion 80 exposeert Dymato op een bijna 300 m2 grote stand in Utrecht nog een aantal andere machines. Van Hanwha de XD32H. Dit is een zeven-assige langdraaier met twintig gereedschapposities waarvan tien aangedreven. Ook leverbaar met 38 mm stafcapaciteit en als kortdraaier zonder geleidebus zodat bespaard kan worden op materiaalkosten door kleinere reststukken en ruimere maattoleranties van het uitgangsmateriaal. Wervelkoppen, zaagkoppen, frezen onder een hoek (B-as) zijn optioneel leverbaar zodat gecompliceerde producten compleet bewerkt van de machine komen. Van Mitsubishi laat Dymato twee draadvonkmachines zien: MV1200R (0,1 mm – 0,3 mm draad) en NA2400S (0,05 mm – 0,3 mm draad).  Dit zijn machine met het ‘tubular drive’-systeem (verplaatsingen in het nanobereik), intelligent AT System (automatische draadinvoer zonder waterstraal) en een ‘core-hold’-functie (gevonkte contouren worden vooraf op bepaalde plekken  door de operator volautomatisch te gehecht zodat deze niet naar beneden vallen). De Röders RXP500DSC  op stand van Dymato is een vijfassig HSC-bewerkingscentrum. Gedemonstreerd wordt hoe hoge voedingsnelheid en nauwkeurigheid samengaan door de combinatie van een stijf machineframe, lineaire aandrijving en de door Röders ontwikkelde besturing. Van Hyundai-Wia worden driemodellen getoond: LM1800TTSY (draaimachine met dubbelspindel, twee revolvers tot 48 gereedschap posities en acht gestuurde assen inclusief Y-as), F600D (verticaal bewerkingscenturm met geïntegreerd palletwisselsysteem) en de LV450R.  De laatste machine is een verticale draaibank met aangedreven gereedschappen voor werkstukken tot 465 mm diameter. Het is een machine voor schijfvormige producten.

HBZ CompactCell

HBZ CompactCell – veel dynamiek per vierkante meter

Met het nieuwe HBZ CompactCell vijfassige horizontale bewerkings- centrum zet Handtmann nieuwe standaards bij de bewerking van verspaningsintensieve onderdelen tot 2 x 1 m. Het gaat hier om een compacte, nauwkeurige en uiterst veelzijdige vijfassige bewerkingsmachine, met een vermogen van 75 kW en een toerental tot 20.000 min-1.

HBZ_CC_9

HANDTMANN – HBZ Compact Cell

Handtmann is vooral bekend als leverancier van grote vijfassige freesmachines en bewerkingscentra voor de hoogprecisie en productieve bewerking van volumineuze aluminiumdelen, zoals die onder andere veel worden toegepast binnen de aerospace industrie. Met het horizontale CompactCell bewerkingscentrum betreedt Handtmann nu ook sectoren waar sprake is van kleinere componenten, maar waar precisie en efficiëntie evenzeer topprioriteit hebben. Te denken valt aan de automotive en solarindustrie, de machinebouw en de modellen- en matrijzenbouw.

HBZ_CC_n3

HANDTMANN Compact Cell – bewerking

De CompactCell heeft een lineair bewerkingsbereik van 2.650 mm x 1.100 mm x 550 mm, waarbij de ijlsnelheden van de lineaire geleidingen kunnen oplopen tot 60 m/min. De versnelling bedraagt 0,5G. De C- en A-as hebben een rotatiebereik van respectievelijk ± 200º en ± 120º, bij een snelheid van 300 º/s.

Dankzij de horizontale uitvoering is een optimale afvoer van spanen en koelmiddel gegarandeerd. Bovendien kan de machine daardoor verticaal worden beladen, terwijl de werkruimte optimaal toegankelijk blijft.

De machine beschikt over een groot aantal opties om zowel de nauwkeurigheid als de productiviteit te optimaliseren en te garanderen. Zoals spindeldiagnose, gereedschapbewaking en temperatuurcompensaties voor de lineaire assen. Als optie kan de machine eveneens worden geleverd in pendeluitvoering en met palletwisselsysteem, zodat de machinestilstand tot nagenoeg nul kan worden teruggebracht. Kortom, een machine met een hoge mate van flexibiliteit die zich eenvoudig laat aanpassen aan de diverse uitdagingen die de hedendaagse verspaning stelt. Niet onbelangrijk: de machineconstructie is zodanig uitgevoerd dat geen speciale fundering nodig is.

HBZ_CC_Automation - klein

HANDTMANN – Compact Cell automatisering in opbouw

 

Röders 200DS vijfassig bewerkingscentrum

Compact, nauwkeurig en razendsnel

Als primeur voor ons land presenteert Dymato het nieuwste 200DS vijfassige bewerkingscentrum van Röders. Een compacte, robuuste en razendsnelle machine (met een versnelling tot 3g) die met name is ontwikkeld voor de hoognauwkeurige bewerking van kleine fijnmechanische onderdelen. Tot de bijzonderheden behoort een gewichtscompensatie voor de z-as met behulp van een wrijvingsloze vacuümbalg.

Net als de andere bewerkingsmachines uit de DS-serie van Röders beschikt de 200DS voor alle assen over wrijvingsloze en hoogdynamische directe lineaire aandrijvingen op basis van rolgeleidingen. Afhankelijk van de specifieke uitvoering zijn versnellingen mogelijk tot 3g. Dankzij de portaalconstructie is een hoge stabiliteit daarbij gewaarborgd.

De 200DS is uitgerust met een HSC-spindel (met HSK-25 opname) waarmee toerentallen tot een maximum van 60.000 min-1 mogelijk zijn. Omdat de snijkrachten lager liggen en het trillingsniveau beperkt blijft komen hogere nauwkeurigheden daarmee binnen handbereik. Die nauwkeurigheid krijgt extra inhoud door een uitgekiende temperatuurbeheersing met in totaal tien koelcircuits, inclusief een koelmantel rond de spindel. Daarnaast is sprake van een extra regelkring die afwijkingen in de spindellengte controleert en compenseert.

Een bijzonderheid van de 200DS is zoals gezegd de gewichtscompensatie voor de z-as met behulp van een vacuümbalg, een door Röders ontwikkeld en gepatenteerd systeem. Het gebruik van een vacuümbalg staat garant voor een wrijvingsloze operatie. Vermeldenswaard is ook de nauwkeurigheid van de kantelbeweging. Dankzij interne controlemetingen en real-time compensatie van afwijkingen via de besturing kunnen hier nauwkeurigheden worden bereikt die in veel gevallen beduidend beter liggen dan bij de tot nu toe gebruikte technieken.

De kleine en compacte 200DS komt tegemoet aan de toenemende vraag naar kleine en nauwkeurige onderdelen en kan daarbij sneller en goedkoper opereren dan een grotere machine. De 200DS leent zich bovendien moeiteloos voor onbemande productie, zodat een maximaal spilrendement kan worden bereikt.

rxp200ds

.

Carl Zeiss

RXP 500 DS van Röders ideaal voor hoognauwkeurige bewerking van complexe en filigrane producten

Zeiss - Kaak

Alfred Langer

Voor de vervaardiging van houders en kinematische onderdelen voor haar hoognauwkeurige optische apparatuur heeft Carl Zeiss in Oberkochen gekozen voor de voordelen die de HSC bewerking daarbij biedt. Vooral vanwege de hoge precisie bij de bewerking van harde materialen en de realisatie van complexe 3D geometrieën die bij deze techniek hand in hand gaat met hoge bewerkingssnelheden. Daarbij is gekozen voor het vijfassige RXP 500 DS bewerkingscentrum van Röders en over de ervaringen met deze machine is men ronduit enthousiast.

“Het begrip hoogtechnologisch is bij ons letterlijk van toepassing”, aldus Alfred Langer, hoofd van de afdeling Speciaalproductie bij Carl Zeiss. Hij doelt daarbij op de diverse producten die worden toegepast in vliegtuigen en in ruimtecapsules. De afdeling van Langer levert niet alleen de complexe mechanische onderdelen voor deze producten, maar is ook verantwoordelijk voor de vervaardiging van de optische componenten en voor de montage tot kant-en-klare modules. Door de directe contacten met zowel de ontwikkelingsafdeling als de eindconstructie is men in staat om het hele maaktraject te overzien en kan men klanten al vanaf het eerste stadium ondersteuning bieden in het ontwerptraject.

 

Alfred Langer: “Het HSC frezen is dankzij haar geringe kracht- en warmte-invloeden op het product bij uitstek geschikt voor het bewerken van filigrane en dunwandige structuren.” 

 

 

Carl Zeiss is een internationaal opererend concern en wereldleider op het gebied van optische en optoelektrische apparatuur. Het werkterrein loopt uiteen van producten en diensten voor biomedisch onderzoek en medische technologie tot en met complete systeemoplossingen voor de halfgeleider-, automobiel- en machine-industrie. Doorgaans gaat het daarbij om unieke producten of om kleine series. De afdeling Speciaalproductie vervaardigt voor deze apparatuur onder meer de behuizingen en de kinematische componenten en het spreekt vanzelf dat kwaliteit en nauwkeurigheid daarbij centraal staan. De afdeling telt circa 25 bewerkingsmachines, voor het merendeel moderne CNC-gestuurde draaimachines en drie- tot vijfassige bewerkingscentra.

Vanwege de talrijke uitdagingen die het hoofd moeten worden gebogen is het spectrum aan materialen dat bewerkt moet worden aanzienlijk uitgebreider dan bij doorsnee werkplaatsen. Naast standaardmaterialen als aluminium en koolstof- en gereedschapstalen komen ook veel speciale materialen met bijzondere fysische eigenschappen om de hoek kijken, waaronder extreem harde en moeilijk te verspanen legeringen.

Voordelen van HSC bewerking

Zeiss - KLanger

Richard Kaak

“We bewerken veel filigrane en dunwandige componenten, zoals bijvoorbeeld de houders voor de precisieoptiek. Tijdens de bewerking worden deze makkelijk vervormd door het contact met het gereedschap, wat de nauwkeurigheid uiteraard negatief beïnvloedt”, legt projectleider Richard Kaak uit. Door ‘in slakkengang’ te werken, dus met lage krachten en voedingssnelheden, kunnen de afwijkingen weliswaar worden beperkt, maar dat leidt wel tot aanzienlijk langere procestijden en beduidend hogere kosten. Bovendien zijn er nog andere foutenbronnen die het verspaningsproces verstoren, zoals de trillingen die worden opgewekt en de warmteontwikkeling die voor geometrische afwijkingen zorgt. De overstap naar HSC bewerking met zijn hoge toerentallen beloofde op al deze punten een aanzienlijke verbetering, omdat spanen sneller worden afgevoerd, de snijkrachten lager liggen en het trillingsniveau beperkt blijft.

Richard Kaak: “Na twee jaar ervaring met de RXP 500 DS kunnen we constateren dat de machine op alle wezenlijke punten aan onze verwachtingen voldoet.”

Een belangrijk punt van afweging was eveneens de productiviteit. Want ook in dit segment van hoogwaardige producten speelt de kostenfactor wel degelijk een rol. Inkopers kiezen niet alleen op basis van technische kwaliteiten, maar wegen ook de kostprijs mee in hun beslissing.

 

Afgewogen keuze

Zeiss - Distanzring

Deze afstandsring met kegelvormige vlakken wordt toegepast in de NIRSpec, het ‘superoog’ waarmee de opvolgers van de Hubble satelliet worden uitgerust.

“Aan de keuze voor de nieuwe technologie is een zorgvuldig selectieproces vooraf gegaan”, blikt Langer terug. Na een intensieve beoordeling van alle aanbieders bleek dat slechts een handvol daarvan in aanmerking kwam. In een tweede selectieronde werden de resterende opties in een beslissingsmatrix tegen elkaar afgewogen, waarbij de keuze verder werd ingeperkt. De volgende beslissende stap was de bewerking van een proefproduct waarin alle moeilijkheidsgraden waren verwerkt zoals die bij Carl Zeiss aan de orde zijn. Dat leidde uiteindelijk tot de keuze voor de vijfassige RXP500DS van Röders, waarbij met name de snelle en hoognauwkeurige directe aandrijving van de lineaire assen en de robuustheid van de machine de doorslag gaven.

De wrijvingsloze en hoogdynamische directe lineaire aandrijvingen met behulp van rolgeleidingen behoren tot de bijzonderheden waarmee de machine zich onderscheidt. Een wegmeetsysteem met hoog oplossend vermogen zorgt daarbij voor een maximale nauwkeurigheid. Die nauwkeurigheid krijgt extra inhoud door een uitgekiende temperatuurbeheersing met in totaal tien koelcircuits, inclusief een koelmantel rond de spindel. Daarnaast is sprake van een extra regelkring die afwijkingen in de spindellengte controleert en compenseert. De spindel, met HSK40 opname, heeft een vermogen van 14 kW en kan een maximaal toerental van 42.000 min-1 bereiken. Tot de uitrusting behoren verder reinigingsmogelijkheden voor gereedschap en werkstuk, een meettaster voor de controle van het werkstuk en een exacte opmeting van het gereedschap met behulp van een laserbundel.

Een bijzondere attractie vormt het door Röders speciaal ontwikkelde rondascorrectiesysteem met behulp van meer dan 400 meetpunten in de bewerkingsruimte. De online via de besturing berekende compensatie van afwijkingen staat, ook bij meerzijdige en simultaanbewerkingen, garant voor een maximale nauwkeurigheid zonder dat de operator handmatig hoeft in te grijpen. “Dankzij deze eigenschappen bereikt de Röders-machine de hoogste nauwkeurigheid onder alle bewerkingshoeken, zonder dat dit ten koste gaat van de bewerkingssnelheid en productiviteit. En dat is precies wat we zochten”, zo maakt Langer de balans op.

 

Ervaringen tot nu toe

Zeiss - RXP500_high

Dankzij het RC2 productenmagazijn met 18 posities kan de RXP 500 DS onbemand doordraaien gedurende nachtdiensten en weekends.

“Na ongeveer twee jaar ervaring kunnen we constateren dat de machine op alle wezenlijke punten aan onze verwachtingen voldoet”, stelt Kaak vast. Dat geldt zowel de nauwkeurigheid als de productiviteit van de machine. Zo kunnen bijvoorbeeld bij de vervaardiging van complexe zettingen met meerdere cilindrische passingen (waarvan de assen exact in rij moeten liggen) nauwkeurigheden worden bereikt van 5 µm op zowel de centrering van de assen als de steek, terwijl bij de rondheid zelfs een tolerantie binnen 2 µm haalbaar is. Een ander voorbeeld betreft een fragiele afstandsring met kegelvormige vlakken, waarvan de assen onderling onder een hoek van 5,3º liggen. Voor de positie van het snijpunt van deze assen, ver buiten het werkstuk zelf, geldt een tolerantie van slechts 0,02 mm en ook dat vormde voor de RXP 500 DS geen onoverkomelijk obstakel.

Vermeldenswaard is ook de nauwkeurigheid van de kantelbeweging. Dankzij effectieve interne controlemetingen en compensatie van afwijkingen kunnen hier nauwkeurigheden worden bereikt die in veel gevallen een ordegrootte beter liggen dan bij de tot nu toe gebruikte technieken. Positief punt is eveneens dat de machine van Röders zich moeiteloos leent voor onbemande productie buiten de reguliere dagdienst. Mede dankzij een productenmagazijn met 18 posities en een kettingmagazijn met honderd gereedschappen kan de machine ’s nachts en in de weekends doordraaien en zodoende een maximaal spilrendement bereiken.

 

Support als wezenlijk onderdeel van investering

“Een doorslaggevende factor is naast dit alles de goede ondersteuning die vanuit de machinebouwer wordt geboden”, voegt Langer toe. Dat was juist daarom van belang omdat met de machine nieuwe wegen werden ingeslagen, onder andere vanwege de keuze voor de eigen machinebesturing van Röders in plaats van de gangbare besturingen. De voordelen van een transparant totaalconcept gaven daarbij de doorslag, waarbij de PC-gebaseerde besturing door de machinebouwer voortdurend via updates wordt geoptimaliseerd. Deze benadering maakte het tevens mogelijk om direct op de behoeften van Carl Zeiss toegesneden verbeteringen en modules te ontwikkelen, die vervolgens eenvoudig via een CD kunnen worden geladen. Bij dit alles wordt de ondersteuning van Röders als ‘voortreffelijk’ beoordeeld en dat geldt eveneens voor de overige service en nazorg.

 

Voordelen binnen de totale procesketen

Zeiss - KRXP500

De RXP 500 DC van Röders wordt bij Carl Zeiss met name ingezet bij de bewerking van complexe en hoognauwkeurige producten.

“Ook de bijkomende voordelen die de hoge nauwkeurigheidsgraad heeft voor navolgende processen mogen niet onvermeld blijven”, laat Kaak weten. Met name bij processen als ontbramen en polijsten werpt de hoge nauwkeurigheid van de RXP 500 DS onmiskenbaar zijn vruchten af, in die zin dat deze nabewerkingen nu aanzienlijk minder tijd vergen. Daarbij komt dat het in veel gevallen niet meer nodig is om uit te wijken naar gietwerk. In het verleden was dit nogal eens noodzakelijk, omdat de filigrane structuren en dunne wanden niet bestand waren tegen de krachten die optreden bij conventionele verspaningsprocessen. Het nadeel van gietwerk is echter dat er toch weer extra nabewerkingen nodig zijn, met name bij passings- en afdichtvlakken. Bovendien voldoet de oppervlaktekwaliteit van gietstukken vaak niet aan de gestelde eisen. Dankzij de introductie van het HSC frezen met zijn bescheiden krachtenniveau heeft Carl Zeiss de grenzen van haar mogelijkheden op het gebied van verspanen aanzienlijk verlegt.

 

De RXP 500 DS van Röders TEC

De vijfassige RXP 500 DS is het typische ‘werkpaard’ van Röders TEC voor het HSC hardfrezen. De machine heeft een werkbereik van 500 mm x 500 mm x 300 mm en de vierde en vijfde as worden gerealiseerd met behulp van een draai/zwenktafel. De spindel beschikt over een vermogen van 14 kW en een maximaal toerental van 42.000 min-1.

Bij het ontwerp hebben snelheid, robuustheid en nauwkeurigheid voorop gestaan. Op basis van klassieke en bijzonder stijve rolgeleidingen zorgen wrijvingsloze directe lineaire aandrijvingen voor een combinatie van hoge dynamiek en precisie. Vergeleken met conventionele kogelomloopspillen onderscheiden directe lineaire aandrijvingen zich niet alleen door hogere baannauwkeurigheden, maar ze zijn bovendien volledig onderhoudsvrij omdat geen sprake is van slijtage door bewegende delen en mechanisch contact. Het energieverbruik is vergelijkbaar.

Een uitgekiend temperatuurmanagement, een automatische compensatie van de spindellengte en een geïntegreerde gereedschapcontrole met een laserbundel staan garant voor een nauwkeurigheid welke die van andere machines in dit werkbereik duidelijk overstijgt. Daar komt als extra functie nog bij de automatische geometriecontrole van het werkstuk met behulp van een taster.

Eco-versie L230LMSA van Hyundai-Wia

Tot 30 procent lager energieverbruik bij draaien

Met zijn besparing tot 30 procent op energieverbruik sluit de eco-versie van de L230LMSA draaimachine van Hyundai-Wia naadloos aan op het thema van de Demoweek: Techniek voor morgen. Dat geldt overigens ook voor de productiviteit en nauwkeurigheid die de machine daarbij aan de dag legt. De L230LMSA is een van de highlights die Dymato presenteert tijdens de Demoweek.

Met de eco-versie van de L230LMSA levert Hyundai-Wia een concrete en substantiële bijdrage aan het streven naar meer duurzaamheid bij productieprocessen. De machine is onder meer voorzien van een Power Consumption Monitor, waarbij het energieverbruik real-time wordt weergegeven. Verder is de machine uitgerust met een Auto Power Off-optie, waarbij de machine automatisch kan worden uitgeschakeld aan het eind van een bewerking. Dankzij de minimaalsmering wordt daarnaast ook fors bespaard op olieverbruik. Een nevelcollector zorgt er daarbij voor dat fijne neveldeeltjes worden verwijderd, zodat ze geen vervuiling en gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken.

 L230LMSA

Hoge stabiliteit

Maar ook op het gebied van productiviteit staat de L230LMSA zijn mannetje. De hoofdspil (15 kW, 4.000 min-1) en subspil (5,5 kW, 5.000 min-1) beschikken over krachtige built-in motoren. De hoofdspil heeft een stafdoorlaat van 65 mm, de draaidiameter boven het bed bedraagt 310 mm en de maximale draailengte 520 mm,. Dankzij de synchronisatie van hoofd- en subspil kunnen producten draaiend worden overgenomen.
De turret heeft een bewerkingsbereik van 220/560/590 mm (X/Z/B) en telt twaalf posities voor (aangedreven) gereedschappen met stabiele BMT-55 opname, met mogelijkheden voor zowel een rechte als een hoekfreeskop. De indexeertijd bedraagt slecht 0,2 s. Alle lineaire assen beschikken over dubbel uitgevoerde en door servomotoren aangedreven kogelomloopspillen met grote diameter en driezijdige geleiding. Want zoals altijd staat het hele machineconcept van Hyundai-Wia garant voor een hoge stabiliteit, met een minimum aan thermische effecten. Sinds de introductie op de Techni-Show 2012 heeft de L230LMSA-eco zich ontpopt tot een ware hardloper.