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Linear Motion Control - 2018-12-17

NSK ball screws with nut cooling are used in the Y and Z axes. Photo: Modig Machine Tool

Kugelgewindetriebe in der effektivsten Fräsmaschine der Welt

Die Modig Machine Tool AB in Virserum/ Schweden setzt bei ihren neuen Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentren auf hochwertige Antriebskomponenten von NSK. In den  Y- und Z-Achsen der RigiMill kommen „Twin Drives“ mit gekühlten HMD-Kugelgewindetrieben zum Einsatz. Die Axiallager und die Rollenführungen in den Achsen sind ebenfalls von NSK.

Modig gilt weltweit als Spezialist für die Volumenzerspanung vor allem von Strukturbauteilen für Flugzeuge. Hier werden zentrale und sehr große Bauteile wie zum Beispiel Flügelrippen aus dem Vollen gefräst. Mit der neuen RigiMill- Portalanlage hat das Unternehmen die schnellste Fräsmaschine der Welt entwickelt. Bei einer Kundenveranstaltung im Oktober 2017 zerspante der erste Prototyp 16,4 Liter Vollmaterial in einer Minute – und das mit höchster Präzision: Die X- und Y-Achsen der Spindel positionieren mit einer Genauigkeit von jeweils 0,15 µm.

Bei der Auswahl der Linearantriebe setzt Modig traditionell auf die Zusammenarbeit mit NSK – so auch bei der RigiMill. NSK-Spezialisten in Ratingen legten die Antriebseinheiten aus und berücksichtigten neben Faktoren wie Drehmoment, Geschwindigkeit und den Kräften, die aus der Achsbeschleunigung resultieren, auch die Temperaturen, die bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung an den Spindelantrieben entstehen.

Unter diesen Voraussetzungen erwiesen sich die Kugelgewindetriebe der HMD-Baureihe, die explizit für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung entwickelt wurden, als optimale Lösung. Sie ermöglichen hohe Verfahrgeschwin-digkeiten von bis zu 120 m/min; durch ein neu entwickeltes Umlenksystem konnte der Drehzahlkennwert (d x n) auf 160.000 gesteigert werden.

Die HMD-Kugelgewindetriebe in den RigiMill-Anlagen sind mit einer gekühlten Mutter ausgestattet. Sie verhindert Temperatursteigerungen, die zu einer Beeinträchtigung der Präzision in der Bearbeitung führen könnten.

Die Kugelgewindetriebe kommen in der Y- und Z-Achse der RigiMill zum Einsatz. Die y-Achse hat einen Verfahrweg von 1560 mm, bei der Z-Achse sind es 900 mm. Gelagert sind die Kugelgewindetriebe in den Axial-Schrägkugellagern der BSBD-Serie von NSK. Die zweireihige Konfiguration dieser Lager mit einem Druckwinkel von 60o ermöglicht die Aufnahme hoher axialer Lasten in beiden Richtungen. Gleichzeitig bieten sie die bei Präzisionsmaschinen erforderliche Genauigkeit und Steifigkeit.

Komplettiert wird die NSK-Systemlösung für die Hauptachsen der RigiMill durch die RA-Rollenführungen. Sie zeichnen sich ebenfalls durch eine extrem hohe Steifigkeit bei höchster Tragfähigkeit aus. Das schafft die Voraussetzung für einen ruhigen, vibrationsarmen Lauf der Spindelachsen auch bei sehr hoher Geschwindigkeit und hohen Kräften, die bei der Bearbeitung über das Werkzeug auf die Achsen einwirken.

Mit diesem Konzept für die Kugelgewindetriebe hat NSK eine Lösung gefunden, die den Maschinenbauer überzeugt. David Modig, geschäftsführender Gesellschafter der Modig Machine Tool AB : „Die Komponenten von NSK und das gesamte Antriebssystem erfüllen die sehr hohen Anforderungen, die wir an unsere Zulieferer stellen. Sie leisten einen wesentlichen Beitrag dazu, dass die RigiMill nicht nur mit höchster Präzision arbeitet, sondern auch extrem schnell. Das senkt die Bearbeitungsgeschwindigkeit und die Kosten pro Teil.“ 

 


Die RigiMill stellte bei ihrer Markteinführung einen Weltrekord im Hochgeschwindigkeitsfräsen auf. Zielmarkt ist die internationale Luftfahrtindustrie. (Bild: Modig Machine Tool AB). 
 


Die HMD-Baureihe wurde für Anwendungen in der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung entwickelt. (Bild: NSK Deutschland GmbH)

 

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