Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 11/2016, 11.11.2016

Spiegelnde Oberflächen direkt aus der Maschine

Der Maschinenbauer Makino stellt Automotive-Zulieferern mit der «iQ 500» erstmals ein Mikrozentrum zur Herstellung von Werkzeugen für Frontscheinwerfer zur Verfügung. Aber auch für andere High-End Anwendungen ist die iQ 500 erste Wahl. So ersetzt sie etwa das Koordinatenschleifen.

(msc) Das Vertikal-Bearbeitungszentrum Makino «iQ 500» soll es ermöglichen, sicher und schnell bei geringstem Werkzeugverschleiss im Ultrapräzisionsbereich zu fräsen, zu bohren und zu schleifen. Besonderes für optische Anwendungen lässt sich mit dem sogenannten «Mirror Surface Finishing» jegliche manuelle Polierarbeit vermeiden. Auch die Bearbeitung von Hartmetallen sei prozessstabil möglich, heisst es. Im Bereich des hochgenauen Schnittwerkzeugbaus substituiert die iQ 500 die sonst hierfür eingesetzten Koordinatenschleifmaschinen. Mit der optionalen «i-chopping»–Funktion lässt sich auch das Pendelhubschleifen ersetzen. Fräsen und Koordinatenschleifen lassen sich somit in einer Aufspannung erledigen, ohne den üblichen Zeitverlust und vor allem mit höchster Genauigkeit, da Umspannfehler vermieden werden.

Das Konzept der Maschine zielt auf die möglichst vollständige Eliminierung der manuellen Nacharbeit ab. Werkstücke kommen einsatzfähig direkt von der Maschine, einpassen, angleichen, touchieren und polieren erübrigen sich.

Die Frässpindel und die Achsantriebe stellen die grössten Wärmequellen und damit die wichtigsten Ursachen für Ungenauigkeiten bei Langzeitbearbeitungen dar. Die von Makino entwickelte Kernkühlung der Motorspindel führt Wärme aus Spindelkern und Spindelmantel direkt ab und vermeidet den Wärmeeintrag ins Maschinenbett. Die Frässpindel der iQ-Serie bleibt so bis zu 45 000 min-1 auch in Langzeitbearbeitungen temperaturstabil.

Die konstante Lagervorspannung und die Schmierung des Lagerinnenrings stellen perfekten Rundlauf und hohe Steifigkeit verbunden mit hoher Lebensdauer der Spindel sicher. Die Spindelvibration erreicht leidglich < 1 μm bei 45 000 min-1. Der Aufbau in überhangfreier C-Ausführung mit der Y-Achse im Tisch sowie der X- und Z-Achse am Ständer sorgt im gesamten Verfahrbereich für gleichbleibend hohe Schneidleistungen und Oberflächengüten.

Die iQ 500 wird in allen Achsen durch spezielle Linearmotoren angetrieben. Diese sind doppelt und gegensinnig wirkend ausgeführt, so dass sich unerwünschte magnetische Kräfte selbst eliminieren und nicht die Führungen oder den Tisch belasten. Rollenführungen ermöglichen die geforderte Agilität, bieten aber in der iQ 500 ein Dämpfungsverhalten, das dem von Gleitführungen ebenbürtig ist, was Vibrationen unterdrückt. In der X-Achse wird eine Geradheit von < 3 μm auf 600 mm Gesamtverfahrweg erreicht.

Die Option «Mirror Surface Finish» ermöglicht das Abrichten der Werkzeuge direkt in der Spindel, womit Referenz-Ergebnisse bezüglich Konturgenauigkeit und Oberflächengüte an Werkstücken aus Stahl und Hartmetall erzielt werden. Spiegeloberflächen bis Ra < 1 nm sowie 3D-Formgenauigkeit von ± 1 μm sind mit höchster Wiederholgenauigkeit auf Knopfdruck und ohne manuellen Eingriff direkt von der Maschine erreichbar.

Bei der iQ-Serie misst ein von Makino entwickeltes Hybridmesssystem standardmässig taktil die Werkzeuglänge. Die Messung erfolgt mit so geringen Kräften, dass es selbst bei den empfindlichen PKD-Werkzeugen prozesssicher ohne Zerstörungsgefahr gelingt. Das System bietet bei kleinen Werkzeugen unter Durchmesser 0,5 mm eine bessere Messgenauigkeit als Lasermesssysteme und vermisst bei Bedarf nach der Werkzeuglänge auch die Spindeldehnung.

Optional lässt sich die iQ 500 mit bis zu drei Luftturbinen ausstatten, die Drehzahlen von 80 000 min-1 oder 120 000 min-1 ermöglichen. Mit diesen Spindeln lassen sich die Bearbeitungszeiten drastisch reduzieren. Der Einsatz der Luftturbinen erfolgt vollautomatisch und ohne Wechselfehler.

Die Bearbeitungszentren der iQ-Serie sind auf höchste Genauigkeit und Oberflächengüte besonders bei harten und sehr harten Werkstoffen ausgelegt. Sie adressieren damit die Anforderungen von Anwendern aus den Bereichen Werkzeug- und Formenbau, Stanzwerkzeugbau, optische Industrie, Medizintechnik und Automotive.

Makino: Neutec Werkzeugmaschinen AG
6405 Immensee, Tel. 041 854 45 00
info@neutec-ag.ch

Prodex Halle 1.0 Stand A29



Spiegeloberflächen eines Spritzgusswerkzeugs zur Herstellung von Scheinwerferreflektoren; sie wurden mit der Makino «iQ 500» direkt hergestellt.


Mit der Makino iQ 500 sollen sich manuelle Nacharbeiten erübrigen. (Bilder: Makino)

Technische Daten

Makino iQ 500

  • Verfahrwege X, Y, Z: 600 × 500 × 300 mm
  • Abstand Spindelkopf / Tischfläche: 120 bis 420 mm
  • Tisch: Aufspannfläche 800 × 500 mm; Zuladung 300 kg; Tischhöhe 800 mm
  • Spindel: Werkzeugaufnahme HSK-E32; Drehzahl 45 000 min-1; Leistung im Dauerbetrieb 6,2 kW; Drehmoment im Dauerbetrieb 1,3 Nm.
  • Vorschub: im Eilgang X und Y 16 000 mm/min, Z 8000 mm/min; Vorschubgeschwindigkeit X und Y 16 000 mm/min, Z 8000 mm/min.
  • Automatischer Werkzeugwechsler: Werkzeugspeicherplätze 20 (optional 40); Werkzeugdurchmesser maximal 12 mm; Werkzeuggewicht maximal 0,5 kg.
  • Spannungsversorgung: 400/25 V (kVA)
  • Abmessungen (L × B × H): 2270 × 2510 × 2470 mm
  • Gewicht: 8760 kg