Zerspanungstests belegen die Leistungsfähigkeit der Spark-Maschinen.
Foto: Mandelli

Bearbeitungszentren

Der Spezialist für Titan

Die Bearbeitungszentren der Spark-Baureihe eignen sich laut Mandelli besonders für die Titanbearbeitung in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Die Verarbeitung von zähen Werkstoffen war schon immer eine Stärke der Mandelli-Bearbeitungszentren, betont das italienische Unternehmen. Aus der Herausforderung, eine moderne Maschine zu entwickeln ohne auf die traditionellen Merkmale der Firma zu verzichten, ist die Spark-Maschinenreihe entstanden. Die Modelle zeichnen sich nach Herstellerangaben durch ihre hohe Flexibilität, die Integration von Mehrfachbearbeitungen und die Maschinenstruktur mit festem Drehtisch aus. So ist die Unabhängigkeit der Bearbeitungsprozesse vom Gewicht des Werkstücks gewährleistet und zudem werden die Ergonomie, Zugänglichkeit und Spanabfuhr verbessert. Für Dynamik mit hohen Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerten sorgen bei der Spark-Baureihe die Verwendung von Doppelkugelgewindetrieben auf den Linearachsen und Rollenlagern. Um das Umkehrspiel zu beseitigen, werden die Drehachsen mit Direktantrieben oder Doppelritzelantrieben ausgerüstet.

Flexibles Fertigungssystem mit sechs Maschinen

Die Maschinenkonstruktion ist aus Stahl und garantiert laut Mandelli eine doppelte Steifigkeit im Vergleich zu Gusseisen. Die schweren und festinstallierten Komponenten wie der Drehtisch werden aus Gusseisen hergestellt. Der Ständer auf der Rückseite ist geschlossen und läuft auf versetzten Achsenführungen, um die optimale Steifigkeit zu erreichen und die Nachgiebigkeit zu verringern, heißt es weiter.

Mit diesen Eigenschaften sind die Maschinen besonders in der Luft- und Raumfahrtindustrie erfolgreich, weil dort hauptsächlich Komponenten aus hochfesten Titanlegierungen bearbeitet werden müssen und daher hohe Anforde-rungen an Dynamik, Bahngenauigkeit und Späneabfuhr gestellt werden. Das italienische Unternehmen nennt als Beispiel einen namhaften nordamerikanischen Hersteller aus der Luftfahrtbranche, der vor kurzem ein flexibles Fer-tigungssystem mit sechs Spark 1300 Titanium erworben hat.

Erfolgreiche Abnahmeprüfung

Nach zahlreichen Experimenten und strukturellen Steifigkeitstests wurde dort die Spark 1300 als die Maschine mit den besten Leistungen hinsichtlich der dynamischen Festigkeit auf dem Markt ausgewählt. Dazu gehörten strenge Abnahmeprüfungen einschließlich der Zerspanung eines 1 Zoll × 2,5 Zoll großen Bauteils mit einer Schnittgeschwindigkeit von 45 bis 50 m/min bei einer Standzeit des Schneidwerkzeuges von 60 min. Die gesamte Operation wurde in der obersten Bearbeitungsposition durchgeführt, um die Steifigkeit der Maschine unter härtesten Bedingungen zu prüfen.

5-Achs-Bearbeitungskopf für bis 1.200 Nm

Und die Baureihe wird immer weiter entwickelt: Im September wird es am Firmensitz in Piacenza Zerspanungsvorführungen mit dem Bearbeitungszentrum Spark 2100 Titanium geben. Damit können Werkstücke bis zu einem Durchmesser von 2 m und einem Gewicht von 8.500 kg bearbeitet werden. Diese Maschine ist mit einer horizontalen Arbeitsspindel mit Drehzahlregelung erhältlich, die kontinuierlich bis 2.600 Nm erreichen kann, oder mit einem 5-Achs-Bearbeitungskopf für kontinuierlich bis 1.200 Nm. Die Spark 2100 verfügt über die HSK125-Spindelnase, um die Festigkeit des Anschlusses zwischen Werkzeug und Maschine zusätzlich zu verstärken und die Kühlmittelzufuhr zu verbessern.

Dynamische Steifigkeit wurde verbessert

Die Verbesserung der dynamischen Steifigkeit des Maschine-Werkzeug-Werkstück-Systems berücksichtigt die strukturelle Nachgiebigkeit, den Dämpfungsfaktor und auch die Wirkung der Bearbeitungsschwingungen auf das System, betont Mandelli. Zusammen mit Schwingungsdämpfungssystemen, die sich manuell oder automatisch aktivieren lassen, sorgen die Vorteile der Rollenführungen (Präzision, Steifigkeit, keine Stick-Slip-Erscheinungen) und der Gleitführungen dafür, dass eine Steigerung des Zeitspanvolumens um 15 % im Vergleich zu den bisherigen Spark-Maschinen erzielt werden kann.

rk

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