Femaxlig flerop för höga krav
Hur ska man konstruera och bygga en femaxlig vertikal flerop? Hos Makino berättas att man i förstudierna inför D500 systematiskt studerade 216 olika alternativ till maskinens grundstruktur innan man ansåg sig ha definierat ett idealt byggsätt för de uppgifter man hade i tankarna – snabb och krävande bearbetning av t ex titanmaterial, med hög dynamik och en enastående precision. Därtill operatörsvänlig med bra åtkomlighet och - förstås - hög driftsäkerhet. Palettväxling för en enkel automatisering eller koppling till ett FMS-system måste också finnas, och sådana lösningar ska också ha visats vid Makinos teknikcentrum i Bratislava. Nu är ju inte D500 den första maskinen man byggt hos Makino, så man kunde utgå från de erfarenheter man skaffat vid konstruktionen av den egna V-serien av vertikala fleropar, som levererats i cirka 5 500 ex över hela världen under de senaste sju åren. D500 uppges ha den höga stabiliteten hos V-serien men därtill rätstyrningar av rullagertyp för x-, y- och z-axlarna. Även det roterande vippbordet har en hög stabilitet för att ge samma toleranser vid bearbetning i olika lägen. En viktig kategori kunder för D500 är flygindustrin och dess leverantörsföretag, legotillverkare och verktygstillverkare för "Die and Mould". Inom flygindustrin vill man nå tillverkare av impellrar, ledskenor eller turbinskovlar, med diametrar mellan 200 och 500 mm. Avancerade legoverkstäder man riktar sig till kanske tillverkar detaljer med komplex geometri eller prototyper för medicinsk, optomekanisk eller halvledarindustri. Inom "Die and Mould" ser man sin styrka inom indexbearbetning i två eller tre axlar och vid djupa fickor eller kaviteter och med hög acceleration och precision i simultan femaxlig bearbetning, även vid tunga arbetsstycken. D500 kan bära 350 kg på bordet. Maskinens egenskaper ska ge sina användare olika fördelar. Tillverkare inom bl a flygindustrin kan t ex uppskatta kortare tider för bearbetning av de kurvade ytorna på turbinblad som följer av de dynamiska egenskaperna hos det roterande bordet. Vid skärning av bladens främre och bakre eggar är snabb växling av bordets rotation en nyckelegenskap. Legotillverkare i "premiumklassen" måste kunna hantera täta produktbyten med korta tider för programmering och omställningar, liksom många positioneringar och indexeringsoperationer och olika kontroller i maskinen. I dessa verkstäder är önskemålet en maskin där man snabbt kan programmera tillverkning av enstaka prototyper och få hög precision och bra överblick från operatörens plats kombinerat med god åtkomlighet till arbetsrummet. Dessa önskemål uppfylls av D500 menar man hos Makino, bl a genom att arbetsstyckets överdel ligger så nära vridningsaxeln för vippbordet. Från operatörens plats ser man rakt in på vippbordet och det låga stänkskyddet ger bekvämt tillträde till arbetsutrymmet. Dessutom ligger palettbytesstationen rakt framför operatören, bakom vippbordet, vilket ger små störningar på arbetet även i automatikläge. Tekniskt sett är en av de främsta egenskaperna hos Makino D500 de tre roterande linjärmotorer (torquemotorer) som direkt driver var sin ände av vippbordet (A-axeln) samt det roterande bordet, C-axeln. Dessa motorer ger vridningsrörelser med lika snabb acceleration som de linjära x-y-z-axlarna, även med fullt belastat bord. Med vridning på båda sidor av vippbordet undviks vridande moment och torsion av bordet. Lagringarna av vippbordet är byggda i ett delbart och därmed justerbart utförande för ännu bättre precision. Att ständigt ha grepp om temperaturfördelningen i en verktygsmaskin är ett villkor för dess tillverkningsnoggrannhet. Makino har löst detta genom att ge frässpindeln och drivningen av matningsriktningarna en styrning av temperaturen, medan de gjutna delarna i fundament och pelare är isolerade mot växlande omgivningstemperaturer. Spindeln har ett cirkulerande kylsystem och de vridande torquemotorerna i bordet har en cirkulation av kyld olja för att undvika temperaturberoende precisionsförluster. Till en D500 kan man välja mellan tre frässpindlar. Standard är en spindel med varvtal upp till 14 000 r/min och med ett vridmoment på 201 Nm. Standard verktygskona är HSK A63. Därtill finns två höghastighetsspindlar, för 20 000 r/min resp 30 000 r/min med kona HSK F63. Eftersom man idag knappast bygger några verktygsmaskiner utan förberedelser för automatisk produktion i olika omfattning är även D500 byggd att arbeta tillsammans med palettväxlare eller palettmagasin, något som också erbjuds av Makino. Även olika typer av maskiner kan ställas upp för att arbeta tillsammans. Makino har t ex en horisontell maskin, a51, som arbetar med samma paletter som D500 och därmed underlättar att bygga ett rationellt produktionssystem.