Smartes Multitalent
Zehn servogesteuerte CNC-Achsen
Mit der NTJ-100 knüpft Nakamura an die unübersehbaren Vorteile des großen Bruders der Super-NTJ an: Werkstücke mit schrägen Bohrungen, Gewinden, Anfräsungen und Fräskonturen, die in der Vergangenheit sehr aufwändig zu bearbeiten waren und oftmals die Belegung einer weiteren Maschine verlangten, lassen sich mit der NTJ-Baureihe in einem Setup komplett, schnell und stückkostengünstig bearbeiten.
Die jahrelange Erfahrung mit dem Schwenkrevolver hat gezeigt, dass diese Technik selbst für Werkstücke ohne Sekundärbearbeitungen geeignet ist. Man hat die Möglichkeit, mit einer Werkzeugschneide vor- und nachlaufend zu drehen, was zum einen die Anzahl der Werkzeuge dezimiert und zum anderen die Rüstzeit enorm reduziert.
Im Vergleich zu einer mehrstufigen Bearbeitung spart Komplettfertigen Kosten für Sonderwerkzeughalter, zusätzliche Spannmittel und Spannvorrichtungen, vereinfacht die Maschinendisposition und Arbeitsplanung, verbessert durch weniger Umrüst- respektive Umspannvorgänge die Bearbeitungsqualität und verkürzt die Auftragsdurchlaufzeiten durch den Wegfall von innerbetrieblichen Werkstücktransporten und deren Lagerung zwischen den Bearbeitungsmaschinen.
Die NTJ-100 ist mit einer Breite und Tiefe von 3.800mm x 2.100mm ungefähr 20 Prozent kleiner als die Super-NTJ, jedoch durch die senkrechte Bettkonstruktion in Punkto Steifigkeit gleichauf. Das Maschinengewicht von zehn Tonnen spricht für sich. Mit einer zweiten Y-Achse am unteren Revolver kann die NTJ-100 die Fräszeiten bei symmetrischen Konturen im Vergleich zur Super-NTJ um ca. 50 Prozent reduzieren.
Das Maschinenkonzept prädestiniert die NTJ-100 für die Automation mit Stangenlademagazinen und somit für die Präzisionsfertigung von Serienteilen. Während funktional ähnlich potente Maschinen mit schwenkbarer Frässpindel bei Werkzeugwechseln von Span zu Span fast immer um die zehn Sekunden benötigen, erledigen das die beiden Revolver der NTJ-100 in weniger als 1,5 Sekunden. Das ergibt einen Zeitunterschied von 80 Prozent. Bereits bei zehn Werkzeugwechseln / Werkstück reduzieren die schnelleren Span zu Span Zeiten die Stückkosten bei Serienteilen um gut 70 Prozent gegenüber einer Maschine mit Dreh / Frässpindel!
In der NTJ-100 sind zwei Entwicklungen zum Patent angemeldet. So wurde der obere Revolver um sechs weitere Werkzeugplätze ergänzt, die stirnseitig angeordnet sind. Die sechs unter 45 Grad angeordneten Aussendrehhalter sind zwischen den normalen Werkzeugstationen so platziert, dass es durch die Schrägstellung keine Kollisionsgefahr gibt.
Ein anderes patentiertes Detail ist der Teilegreifer auf dem oberen Revolver. Durch einen Servoantrieb lässt sich die Greiferkraft programmieren, wodurch störungsanfällige Überwachungssensoren wegfallen.
Bei der NTJ-100 liegen im oberen Revolver vier Maschinenachsen. Als B-Achse schwenkt der Revolver um 91mm. Der Verfahrweg in der Z-Achse misst 1.240mm, in der X-Achse sind es 330mm und quer zum Teil, also in Y-Richtung, eröffnet der Verfahrweg von 40mm fast unbegrenzte Bearbeitungsmöglichkeiten. Die B-Achse indexiert mittels einer Hirthverzahnung mit 1 Grad-Teilung und kann ebenso durch den Servoantrieb bis vierachsig interpolieren. Die Positioniergenauigkeit liegt bei 0.001 Grad, sie ist dermaßen rigide, dass Anwender mit Erfolg verzahnen, wälzfräsen und stoßen können. Die Klemmkraft beträgt 5 t. Trotz der wuchtigen Fahrständer-Konstruktion benötigt die B-Achse für einen 180 Grad-Schwenk gerade einmal eine Sekunde. Die rotierenden Werkzeuge im Revolver werden von einem 7,1 / 2,2 kW Motor angetrieben, wobei die Kraftübertragung - nicht über die von Maschinenkonstrukteuren immer noch gerne genutzte Doppelnutverbindung - sondern über eine Spline-Verzahnung n. DIN 5480 erfolgt.
Durch den extrem stabilen Aufbau und den Drehzahlbereich von 60 bis 6.000 min-1 können Anwender der NTJ-100 das Leistungsspektrum moderner Bohr- und Fräswerkzeuge voll ausnutzen. Die Maschine erzielt BAZ-typische Fräsleistungen der Spindelgröße 30. Dabei ist die Laufruhe selbst beim Einsatz eines 32er Messerkopfes mit 1.000mm/min Vorschub sensationell.
Neben dem oberen Revolver mit der Y/B-Achse, integriert die NTJ-100 einen unteren Revolver mit einem Verfahrweg der zweiten Y-Achse von 32,5mm. Beide Revolver haben durch die 24-fache Indexierung (in Kombination mit Mehrfachwerkzeughaltern) eine Aufnahmekapazität von bis zu 96 Drehwerkzeugen. Insgesamt sind bis zu 24 einspindlige oder sogar bis zu 48 dopplespindlige rotierende Werkzeuge einsetzbar. Beide Revolver lassen sich den baugleichen Werkstückspindeln frei zuordnen, so dass durch eine geschickte Bearbeitungsfolgeplanung fast stetig zwei Werkzeuge Späne machen und die Aufteilung zwischen Vor- und Rückseitenbearbeitung prozessoptimal abläuft.
Die beiden horizontal liegenden Werkstückspindeln mit 910mm Abstand, werden von einem 11 kW-starken Antrieb auf bis zu 6.000 min-1 beschleunigt. Im C-Achsenbetrieb drehen die Spindeln bis 600 min-1. Durch die neue Spindel-Synchronisierung werden sowohl im Dreh- als auch im C-Achsenbetrieb, bei Abstützarbeiten von langen Teilen mit beiden Spindeln, die Nebenzeiten um 65 Prozent gesenkt.
Dass Nakamura Tome mit der NTJ-100 unproduktiven Nebenzeiten den Kampf ansagt, zeigt sich auch an der intelligent ins Maschinengehäuse integrierten Abgreifeinrichtung, die fertig bearbeitete Teile prozessparallel nach außen führt. Durch ein optional adaptiertes Stangelademagazin ist die NTJ-100 als vollautomatisiertes Dreh-/Fräszentrum für den mannarmen Mehrschichtbetrieb bestens ausgestattet. Auch ist die NTJ-100 für die Bearbeitung von Futterteilen in Verbindung mit einer eigens dafür konzipierten Portal-Automation einsetzbar.
Die Programmierung der 10 Maschinenachsen und insbesondere der Schwenkachse ist dank der adaptierten Nakamura-Steuerung IPS in Verbindung mit der bewährten Fanuc-CNC 31 iTB / Manual Guide und der vielen ausgeklügelten Programmierhilfen NT-NURSE II keine Hexerei und lediglich eine Sache der Übung. Hierfür bietet Hommel Unverzagt in Ingelheim sowie beim Kunden vor Ort erprobte Seminare für Anfänger, Umsteiger und Fortgeschrittene an.
