Bearbeitungszentrum speziell für die Titanbearbeitung

MAKINO T4: Verbesserte Steifigkeit für mehr Leistung

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Die brandneue MAKINO T4 wurde speziell für die Herstellung von Werkstücken aus Titan bzw. Titanlegierung – wie Spanten, Säulen und Schotten – entwickelt. Das horizontale 5-Achsen-Bearbeitungszentrum bietet eine deutlich verbesserte Leistungsfähigkeit bei der Bearbeitung von schwer zerspanbarem Titan. Die extrem stabile und robuste Struktur der Maschine, ein aktives Dämpfungssystem, eine leistungsstarke und zugleich kompakte 5-Achsen-Spindel sowie ein hocheffizientes Kühlsystem garantieren hohe Produktivität bei stabilen Werkzeugkosten.

Bauteile aus Titan zeichnen sich durch hohe Festigkeit und Robustheit, geringes Gewicht, hohe Beständigkeit gegen Korrosion und extreme Temperaturen aus. Diese Qualitäten sind in der Luftfahrtindustrie gefordert, weswegen Titan zunehmend an Bedeutung in dieser Branche gewinnt. Darüber hinaus ähnelt der Wärmeausdehnungskoeffizient von Titan dem von carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK). CFK wird seit langem in hohem Maße für Strukturbauteile in der Luftfahrtindustrie verwendet, um das Flugzeuggewicht zu reduzieren und den Treibstoffverbrauch zu optimieren. Auf der anderen Seite ist Titan auf Grund schwierigen Verformungsverhaltens und schlechter Wärmeleitfähigkeit nur schwer zerspanbar. Dadurch kommt es zu Wärmekonzentration und damit hohen thermischer Belastung an der Schneidkante. Dies hat bei der Bearbeitung von Titanlegierungen zu einer extrem niedrigen Produktivität geführt.


Aktive Dämpfung

Die Entwicklung der MAKINO T4 basiert auf einem rundum neuen Konzept, das an der Lösung dieser schlechten Zerspaneigenschaften ansetzt. Durch ein innovatives Dämpfungssystem werden Vibrationen, die insbesondere bei Schruppprozessen entstehen vermieden. Diese Technik unterdrückt aktiv bearbeitungs-bedingte Schwingungen, indem Reibungskraft proportional zur Schnittkraft auf die Gleitführungen aufgebracht wird. Durch den Ausgleich von Reibungskräften zu der Schnittkraft ist die MAKINO T4 in der Lage, tiefere Schnitte zu erzeugen, eine höhere Zerspanleistung zu erzielen (bis zu 500 ccm/min beim Schruppen) und den Werkzeugverschleiß zu reduzieren.

Verbesserte Steifigkeit

Die äußerst stabile und robuste Struktur der MAKINO T4 unterstützt die Reduzierung bearbeitungsbedingter Vibrationen selbst unter den härtesten Schnittbedingungen. Die Maschine wiegt massive 110.000 kg, bietet Verfahrwege XYZ von 4.200 mm, 2.000 mm und 1.000 mm und kann Werkstücke bis zu 5.000 kg Gewicht aufnehmen. Durch verbesserte Steifigkeit des Tisches und den Einsatz von vier Gleitführungen on der Z-Achse, bietet die MAKINO T4 einen stabilen Bearbeitungsbereich beim Schruppen, Vorschlichten und beim Schlichten von Titanteilen.

Derzeit leistungsstärkste Spindel

Die Maschinenspindel HSK-A125 ist Makinos derzeit leistungsstärkste Spindel und liefert im Vergleich zu allen bisherigen Modellen ein höheres Drehmoment (1.000 Nm im Dauerbetrieb, 1.500 Nm im Spitzenwert), mehr Ausgangsleistung (100 kW) und eine verbesserte Spannkraft. Durch die Kombination von neuester Motortechnologie mit dual angeordneten Servoantrieben erzeugt der Spindelmotor im Vergleich zu herkömmlichen Spindeln mit Getriebemotor ein deutlich höheres Drehmoment. Um maximale Stabilität zu erreichen, erfolgt die Spindellagerung mit Rollenlagern. Dies hat den Vorteil, dass der Energieverlust nur halb so hoch ist wie bei konventionellen Getriebespindeln. Die max. Spindeldrehzahl beträgt 4.000 U/min. Dank des ±110° Schwenkwinkels in der A-Achse und der mit 360° endlos drehenden C-Achse wird eine sehr gute Zugänglichkeit zu den Werkstücken erreicht. Trotz der hohen Leistung besticht das Kraftpaket MAKINO T4 dennoch durch ein äußerst kompaktes Design.

Höhere Produktivität

Für die Bearbeitung großer Titanteile ist eine hohe dynamische Präzision erforderlich, die über längere Bearbeitungszeiträume nur durch ein Hochleistungs-Kühlmittelsystem aufrecht erhalten werden kann. Realisiert wird dies durch einen hohen Volumenstrom im Hochdruck-Kühlschmierstoffsystem, das Kühlmittel wird mit 200 L/min bei hohem Druck (7 MPa) durch die Spindel zur Werkzeugschneide geführt. Eine spezielle Drehkupplung sowie eine Zugstange verhindern den Abfall des Drucks an der Werkzeugschneide. Dieses effiziente Kühlsystem stellt die direkte Spanabfuhr aus dem Bearbeitungsbereich sicher und verbessert den Abtransport der Späne aus mehrschneidigen Werkzeugen. Insgesamt bietet das horizontale Bearbeitungszentrum dadurch eine messbar höhere Produktivität bei der Titanbearbeitung.

Automatikbetrieb

Stillstandzeiten beim Werkstückwechsel kosten Geld. Um diese zu verhindern, kann die MAKINO T4 mit einem automatischen Palettenwechselsystem für den Dauerbetrieb durch hauptzeitparalleles Rüsten ausgestattet werden. Das standardmäßige Werkzeugmagazin für 60 Werkzeuge sowie die beiden optionalen Magazine für 120 bzw. 180 Werkzeuge ermöglichen einen zuverlässigen unbemannten Betrieb. Für den unbemannten Betrieb über lange Betriebszeiten kann die MAKINO T4 in einen hochflexiblen sogenannten Makino Machining Complex (MMC) mit automatischem Palettentransport und Palettenspeichersystem integriert werden. Dieses System weist automatisch die Arbeitsprozesse en Maschinen zu und generiert ebenfalls automatisch alle erforderlichen Operationen. Neben einer Maximierung der Spindelnutzung trägt das MMC Modul auch zu einer Steigerung der Produktivität bei.

Kontakt:

www.makino.de