Поиск
Контакты

Системы линейного перемещения - 2018-12-17

Шариковые винты NSK с гайкой охлаждения используются в осях Y и Z. Фото: Modig Machine Tool

Высокоскоростной обрабатывающий центр RigiMill от шведского производителя Modig удерживает мировой рекорд по высокоскоростному фрезерованию. На корпоративной выставке станок удалил 1001 куб. дюйм стружки (16,4 л сплошного материала) за одну минуту. Оси Y и Z центра RigiMill оснащены двойным приводом с охлаждаемыми шариковинтовыми парами HMD от NSK. Упорные подшипники и роликовые направляющие для осей также предоставлены NSK.
 

В авиационной и космической промышленности ключевой характеристикой обрабатывающего центра является скорость удаления стружки, т. к. многие основные очень крупные компоненты, такие как нервюра крыла и другие несущие части, фрезеруются из сплошного материала. Например, компоненты массой более 100 кг могут быть изготовлены из блоков алюминия массой 4 т и выше, т. е. будет удалено 97,5% материала.
 

Заказчики хотят иметь максимальную скорость обработки

Компания Modig Machine Tool AB из Вирсерума, Швеция, основанная в 1947 году дедом нынешнего владельца и исполнительного директора Дэвида Модига, разрабатывает и производит высокопроизводительные станки с ЧПУ, используемые авиационными предприятиями по всему миру, в т. ч. Airbus, Boeing, SAAB, Sikorsky и Volvo Aero, и занимает одно из ведущих положений в сфере высокоскоростной обработки таких материалов, как алюминий, титан, сталь и композиты.

Все станки Modig известны своей высокой скоростью и точностью обработки, но портальный станок RigiMill устанавливает новый стандарт в этой области. «Одной из наших целей было разработать первый в этом классе станок «два в одном», другими словами, фрезерный станок для высокоскоростной черновой и чистовой обработки, - говорит Дэвид Модиг. - Еще одна цель: RigiMill должен быть самым быстрым фрезерным станком в мире».
 

Жесткость как необходимое условие точности

Такая цель не имела ценности сама по себе, и к ней стремились не ради какой-нибудь премии. Дэвид Модиг рассказывает: «Авиационная промышленность преуспевает, и компании непрерывно расширяют свои производственные возможности, так что мы хотели предоставлять своим заказчикам портальные системы с еще более короткими циклами обработки». Обработка несущих частей воздушных судов требует высочайшей точности, и жесткость осей станка важна так же, как и скорость, или даже важнее. Поэтому шпиндель RigiMill использует двойные приводы на осях Y и Z с точностью позиционирования 0,5 мкм у каждой. Два электродвигателя работают в режиме «ведущий/ведомый».
 

«Мы сотрудничаем только с лучшими поставщиками»

При выборе линейных приводов для осей решение принималось не только на основе технических спецификаций приводных узлов. «Мы сотрудничаем только с лучшими поставщиками, - объясняет Дэвид Модиг. - В этом случае мы искали признанного поставщика, предлагающего приводные узлы высочайшей точности и способного с энтузиазмом осуществлять поддержку и продвижение инновационных разработок».

Руководствуясь этими критериями, компания сделала выбор в пользу NSK. И это неудивительно, так как все предыдущие модели обрабатывающих центров Modig были оснащены приводными компонентами NSK. Совместно со шведским авторизованным дистрибьютором Acumo специалисты NSK в Ратингене настроили приводные узлы с учетом таких параметров, как крутящий момент, скорость, сила осевого ускорения и температуры, возникающие в приводах шпинделя во время высокоскоростной обработки.
 

Шариковинтовые пары для высокоскоростной обработки

В таких условиях шариковинтовые пары HMD с охлаждением гайки оказались оптимальным решением. Серия HMD была разработана специально для использования в высокоскоростных станках, обеспечивая скорости перемещения до 120 м/мин. Созданная с нуля система рециркуляции позволила повысить показатель скорости d x n до 160 000.
 

Охлаждение гайки повышает точность

Охлаждение линейного привода через гайку прямо в точке образования тепла защищает от повышения температуры, способного повлиять на точность обработки.Чтобы разработать такой линейный привод с оптимизированным охлаждением, NSK пришлось преодолеть ряд конструктивных сложностей. Например, специалисты компании решили проблему сжатия материала гайки при охлаждении, что приводило к изменению предварительной нагрузки на шариковинтовую пару. После всесторонних испытаний инженеры-конструкторы NSK придумали систему охлаждения, где уровень предварительной нагрузки не изменялся при охлаждении в любой момент эксплуатации.
 

От одного поставщика: шариковинтовые пары, подшипники и роликовые направляющие

Шариковинтовые пары с охлаждением гайки из серии HMD используются на осях Y и Z центра RigiMill. Ось Y имеет длину хода 1560 мм, ось Z - 900 мм.
 

Шариковинтовые пары HMD оснащены осевыми радиально-упорными шарикоподшипниками серии BSBD от NSK, разработанными для применения именно в таких условиях. Двухрядные подшипники с углом контакта 60° способны выдерживать высокие осевые нагрузки в двух направлениях. Они обеспечивают одновременно как жесткость, так и точность, необходимые для современных прецизионных станков.
 

Системное решение NSK довершается роликовыми направляющими RA на всех основных осях центра RigiMill. Они также отличаются высокой жесткостью при максимальной нагрузке и обеспечивают возможность плавного перемещения по осям шпинделя с низким уровнем вибраций даже при высоких скоростях и высоких усилиях, которых достигает станок. Идеальный контакт роликов обеспечивает минимальное значение силы смещения.


Впечатляющее комплексное решение

«Компоненты от NSK и вся приводная система соответствуют самым строгим требованиям, которые мы предъявляем своим поставщикам, - говорит Дэвид Модиг. - Благодаря их значительному вкладу RigiMill работает не только с высочайшей точностью, но и с предельно высокой скоростью, что, в свою очередь, уменьшает время обработки и стоимость одного изделия».
 

Таким образом, RigiMill становится экономичным решением с точки зрения заказчика просто потому, что способен производить больше несущих деталей воздушных судов и космических аппаратов за определенный срок. В качестве примера можно привести нервюру крыла, для которой время обработки сократилось с 384 минут до 74 минут. Кроме того, при выполнении чистовой обработки станок способен обеспечивать шероховатость поверхности до 0,8 Ra. Отзывы заказчиков компании в авиапромышленности одинаково позитивны.
 

«Мы никогда не получали такой положительный отклик при запуске новой серии продуктов, - отмечает Дэвид Модиг. - Почти сразу центр RigiMill нашел свое место в инвестиционных планах крупных авиационных производителей и их поставщиков».
 

Мировой рекорд, установленный при демонстрации заказчикам в октябре 2017 года, безусловно, этому способствовал. Центр RigiMill удалил 16,4 л сплошного материала за одну минуту. Шпиндель с приводом от двигателя мощностью 180 кВт работал на скоростях до 30 000 об/мин. После достижения таких рекордных показателей быстро поступили первые заказы, что позволило Modig расширить свои производственные мощности наравне с крупными авиационными производителями. Сейчас строится новый производственный корпус.


RigiMill установил новый мировой рекорд высокоскоростного фрезерования. Целевым рынком является глобальная авиапромышленность. Фото: Modig Machine Tool

 


Серия HMD разработана для использования в высокоскоростных станках. Фото: NSK

 


Охлаждение гайки отводит тепло точно в том месте, где происходит нагрев, сохраняя максимальную точность на высоких скоростях. Фото: NSK



Двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники используются в качестве опорных подшипников шариковинтовой пары. Фото: NSK



Линейные направляющие RA обеспечивают высокую точность всех основных осей. Фото: NSK


 

Поиск контакта

Пожалуйста, выберите

Ваш результат

Согласие на обработку данных

NSK использует сторонние сервисы, которые помогают нам улучшать наш веб-сайт и показывать Вам более интересный контент. Для использования этих услуг нам необходимо Ваше согласие. Согласие может быть отозвано в любое время. Более подробную информацию можно найти здесь Ссылка на политику конфиденциальности.