Lineer Kızaklar

Modig´in freze merkezlerinde NSK lineer kızaklar, finiş işlemi ve kaba işlemi yeni bir boyuta taşıyor. Piyasaya sunulduğunda RigiMill, yüksek hızlı frezelemede yeni bir dünya rekoru kırdı. Hedef pazar ise küresel uçak endüstrisidir. 

Uçak ve havacılık endüstrisindeki işleme merkezleri için talaş kaldırma hızı önemli bir parametredir, çünkü kanat kirişleri ve diğer yapısal parçalar gibi merkezi, devasa bileşenlerin çoğu katı malzemeden frezelenir. Örneğin, 100 kg'ın üzerinde olan parçalar, 4 ton veya daha fazla ağırlığa sahip alüminyum bloklardan yapılabilir, bu da malzemenin %97.5'inin çıkarılması gerektiği anlamına gelir.

Müşteriler maksimum işleme hızı istiyor
Virserum/İsveç´te bulunan Modig Machine Tool AB, alüminyum, titanyum, çelik ve kompozitler gibi malzemeler için yüksek hızlı işleme gerektiren zorlu bir alanda iyi bir konuma sahiptir. 1947 yılında şimdiki sahibi ve CEO'su David Modig'in büyükbabası tarafından kurulan şirket, Airbus, Boeing, SAAB, Sikorsky ve Volvo Aero dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanındaki havacılık sektörü üreticileri tarafından kullanılan çok yüksek performanslı CNC makineleri geliştiriyor ve üretiyor. Tüm Modig makineleri yüksek hız ve hassasiyetleri ile tanınırken RigiMill köüprülü makinesi, bu konuda yeni standartlar belirlemektedir. 

»Hedeflerimizden biri, bu performans sınıfında ilk <2'si 1 arada> makineyi geliştirmek olmuştur; başka bir deyişle, yüksek hızda kaba işleme ve finiş işlemi için bir freze makinesi» diye açıklıyor David Modig. »İkinci hedef ise, RigiMill´i dünyanın en hızlı freze makinesi yapmaktır.» 

Hassasiyet şartı olarak sertlik
Bu amaç kendi içinde bir amaç değildi ve hedef, Olimpiyat madalyası almak değildi. David Modig şöyle diyor: »Uçak endüstrisi hızla gelişiyor ve üreticiler kapasitelerini sürekli artırıyorlar, bu yüzden müşterilerimize daha da kısa işleme döngüleri olan köprü sistemleri tedarik etmeyi istedik.» Bir uçağın yapısal bileşenlerini işlemek de en yüksek seviyede hassasiyet gerektirmektedir. Bu yüzden makine eksenlerinin rijitliği, hız kadar önemlidir, belki daha da fazla. RigiMill'in mili, bu nedenle Y ve Z eksenlerinde, her durumda 0,5 mikronluk konumlandırma doğruluğu ile çift sürücüleri kullanır. İki elektrik motoru ana sistem/uydu sistem modunda çalışır.

»Sadece en iyi tedarikçiler ile çalışıyoruz»
Eksenler için lineer kızaklar seçilirken, karar sadece kızak ünitelerinin teknik özelliklerine göre verilmemiştir. David Modig şöyle açıklıyor: »Sadece en iyi tedarikçilerle çalışıyoruz. Bu durumda, en yüksek hassasiyete sahip kızak üniteleri üreten ve yenilikçi gelişmeleri destekleme ve teşvik etme tutkusu olan saygın bir tedarikçi aradık.»

Bu kriterler göz önüne alındığında, tedarikçi seçimi NSK lehine yapılmıştır. Aslında bu sürpriz olmadı, çünkü tüm önceki Modig işleme merkezlerinde NSK kızak bileşenleri kullanılmıştı. İsveçli yetkili distribütör Acumo ile işbirliği yaparak Ratingen'deki NSK uzmanları, yüksek hızlı işleme sırasında tork, hız, eksen hızlanma kuvvetleri ve mil elemanlarında üretilen sıcaklıklar gibi faktörleri dikkate alarak kılavuz ünitelerini yapılandırdılar. 

Yüksek hızlı işleme için vidalı miller
Bu koşullar altında, somun soğutmalı HMD serisi vidalı miller en uygun çözüm olarak bulunmuştur. HMD serisi, yüksek hızda işleme uygulamalarında kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmıştır ve dakikada 120 metreye kadar sürüş hızlarını desteklemektedir. Yeni geliştirilen bir resirkülasyon sistemi ile d x n hız değerini 160.000'e çıkarmak mümkün olmuştur.

Somun soğutması hassaslığı artırıyor
Lineer kılavuzu somun içinden (tam olarak ısının oluştuğu yerde) soğutmak, işleme hassasiyetini potansiyel olarak etkileyebilecek sıcaklık yükselmesini önler.
Optimize soğutmalı bu kılavuzu geliştirmek için NSK, bir dizi tasarım zorluğunun üstesinden gelmiştir.
Örneğin şirketin uzmanları, somun gövdesindeki malzemenin sıkışmasına ve vidalı milin ön yükünün etkilenmesine yol açan soğutmanın neden olduğu bir sorunu çözmek zorunda kaldılar. Kapsamlı testlerden sonra NSK geliştirme mühendisleri, işlem sırasında herhangi bir zamanda ön yükleme seviyesinin soğutmadan etkilenmediği bir soğutma sistemi yarattılar. 

Hepsi tek bir kaynaktan: vidalı miller, rulmanlar ve makara kılavuz yolları 

RigiMill´in Y ve Z eksenlerinde HMD serisi somun soğutmalı vidalı miller kullanılır. Y ekseni hareket mesafesi 1560 mm, Z ekseni ise 900 mm´dir.
HMD vidalı miller, NSK'nın bu tür uygulamalar için özel olarak geliştirdiği BSBD serisi eksenel açısal temaslı rulmanlar ile donatılmıştır. Bu rulmanların çift sıralı konfigürasyonu, 60°'lik bir temas açısıyla her iki yönde de yüksek eksenel yüklere dayanabilmektedir. Aynı zamanda, modern hassas makineler için gerekli olan rijitliği ve hassasiyeti sunar.

NSK sistem çözümü, RigiMill'in tüm ana eksenlerinde RA masura kılavuzları ile tamamlanmaktadır. Onlar da, maksimum yük kapasitesinde aşırı sertlik ile tanımlanmakta ve yüksek hızlara ve işleme ile üretilen yüksek kuvvetlere rağmen düşük titreşim ile mil eksenlerinin düzgün çalışması için koşullar yaratmaktadır. Masuranın ideal hat teması, yer değiştirme kuvvetini düşük tutar, çünkü saf bir yuvarlanma hareketi, sürücüye sürtünme eklememektedir. 

Etkileyici genel bir çözüm
David Modig´e göre, »NSK bileşenleri ve bütün olarak kılavuz sistemi, tedarikçilerimizden talep ettiğimiz son derece zorlu gereklilikleri karşılıyor. RigiMill'in sadece en yüksek hassasiyetle değil, aynı zamanda son derece yüksek hızda çalışmasını sağlamak için önemli bir katkı sağlıyorlar, bu da işleme sürelerini ve parça başına maliyeti düşürüyor.»

Bu nedenle RigiMill, müşteri açısından ekonomik bir çözüm sunmaktadır, çünkü belirli bir zamanda daha fazla yapısal havacılık parçaları üretebilir. Örneğin bir kanat kirişi işleme süresi, 384 dakikadan 74 dakikaya indirilmiştir. Ayrıca, finiş işlem yapılırken, makine 0,8 Ra'ya kadar bir yüzey kalitesi üretebilir. Şirketin uçak endüstrisindeki müşterilerinin tepkileri de aynı derecede olumludur.

David Modig şöyle diyor: »Yeni bir ürün serisinin lansmanından hiç böylesi iyi bir geri bildirim almamıştık. RigiMill, tanınmış uçak üreticilerinin ve tedarikçilerinin yatırım planlarında anında yerini bulmuştur.» 

Ekim 2017'de bir müşteri gösterisi sırasında ulaşılan dünya rekoru, bu sistemin tanınmasına kesinlikle katkıda bulunan bir faktördü. RigiMill, sadece bir dakika içinde 16.4 litre katı madde çıkarmıştır. Mil, 180 kW'lık bir motor ile dakikada 30.000 devir ile çalışıyordu. Bu etkileyici rekorun ardından ilk siparişler hızla geldi, bu da Modig'in tanınmış uçak üreticileriyle birlikte üretim kapasitesinin artmasını sağladı. 

Yeni bir üretim binası şu anda yapım aşamasındadır.