Direktdrivna mästarhastigheter och dynamiska krav på Alzmetall

MOTOREN

Detaljer: Släppt: 29.10.2012; Senast uppdaterad: 06.11.2023; Träffar: 16580

Bearbetningscentra från Alzmetall kännetecknas av sin extremt höga statiska och dynamiska styvhet, vilket möjliggör den noggrannhet som krävs vid svarvning eller fräsning. När det kommer till de roterande axlarna förlitar sig Altenmarkt-utvecklarna helt och hållet på momentmotorerna från IDAM, som även har en rad andra produkter från Schaeffler-gruppen såsom lager eller Linjärstyrningar ta med det.

Om en kund säger: "Vi var övertygade från början om den enastående prestationen jämfört med konkurrensprodukterna", då talar det utan förbehåll för prestationen hos hans leverantör. Detta uttalande kommer från Ludwig Probst, auktoriserad undertecknare och chef för utveckling / konstruktion vid maskinverktygsfabriken och gjuteriet Friedrich GmbH & Co. KG, eller kort sagt Alzmetall. Erkännandet gick till INA - Drives & Mechatronics AG & Co. KG, eller förkortat IDAM från Schaeffler Group.

Företaget står på två pelare nära sjön Chiemsee i Altenmarkt an der Alz: den gjuteri och maskinteknik. – I gjuteriet tillverkar vi bara järngjutning, nämligen alla typer av segjärn och grått gjutjärn, som väger upp till fem ton vardera, säger chefsutvecklaren. Utöver användningen av en automatisk HWS-gjutmaskin tillverkas även handgjuten gjutning. Maskinteknik omfattar tre produktgrupper: Kolonnborrmaskiner högdynamiska fleroperationsmaskiner, som i sin tur delas in i CS, FS, GS och GX serien samt specialmaskiner för massproduktion.

Hög styvhet för noggrannhet

"Vår G-Type serien oöverträffad på marknaden i form av dynamik, styvhet och termisk stabilitet", säger Probst. Denna unika funktion på grund av dess bearbetning centers maskin konceptet, som gör det absolut, symmetrisk geometri i förhållande till huvudspindeln. "Behöver en maskin, tvingar reaktionen till följd av flisning och acceleration, som uppkommer av de höga skärhastigheter och matningar, kan ta så att de inte orsakar geometri fel. Påskynda och kan fördröja någon, men enligt villkoren i makt för att säkerställa geometrin, kräver lämpliga "styvhet maskinen framåt, säger Probst.

"G" i namnet står för maskiner Gantry typ: Här i Y-riktningen två självständiga axelparallella linjära enheter koordineras så att samordna fjädring och därmed uppnår en hög Parallelverfahrgenauigkeit geometrisk vinkelräthet till X-axeln. Den höga styvhet helhetskoncept resulterade dels från de slutna sammansatta komponenter med koordinaterna för chassit, den andra från de dubbla inre styrsystem av alla linjära axlar. Den tillhörande statiska redundans domineras av tillverkningen precision kontakt geometrier beroende ändamålet parallell fastspänning och integrerad design. Dessutom har vi möjlighet att införliva eventuella, teknik-relaterade huvudspindel ", säger Probst om fördelarna med maskinen.

En producent för fyra funktioner

Köra, styra, stödja, mäta: Det här är fyra funktioner som täcks av olika affärsenheter inom Schaeffler-gruppen: Från GS650 till GS1400 har bearbetningscentra tre till fem axlar. Den femaxliga varianten är uppdelad i de tre linjära axlarna X, Y och Z kopplade i serie, vilket konventionellt Kulskruvarn drivs liksom de två seriekopplade rotationsaxlarna A och C, vilka är försedda med direktdrift.

På grund av den långvariga, mycket goda affärsrelationen med Schaeffler-gruppen valde konstruktörerna på Alzmetall inledningsvis RE-serien från Suhl-baserade drivspecialister utan en större urvalsprocess. Den rekordrika RKI -serien lades till för ett år sedan. "Vi har inte haft någon annan leverantör för vridmomentmotorer i våra maskiner sedan de användes första gången för ungefär sex år sedan", säger Probst. Beslutet fattades vid den tidpunkten på grund av den dynamik och effekttätheten till förmån för IDAM enheter. Alzmetall hade använt ytterrotormotorer speciellt, till exempel för att komma in i C-axeln, en stor öppen yta för den centrala energihantering. Eftersom inrättandet av så kallade hybrid maskiner som utvecklats med tillkomsten av svarvning och därmed höga motorvarvtal behandlingen centrum, Oberbayern också använda RKI motorer.

Roterande bordssystem för exakt positionering av arbetsstycket

De linjära axlar är också utrustade med INA produkter: i alla axlar är 45 RUE-E linjära guider, var och en med två RUE skor per järnväg. Olika ZARF läger hittar också användning i slutväxlar. I C-rotationsaxlar av alla GS maskiner predestinerade för höga hastigheter livet på någon mätning lager YRTSM är installerade. Som namnet antyder, är mätsystemet integreras i lagret på ett sådant sätt att hela diameterintervall är fri. För energiförsörjningen av maskinen

500 procent - en ny dimension

Alzmetall var redan en av de utvalda kunder för testfasen av beta serien RKI motorer. Deras försäljning kom efter en två och ett halvt år i utveckling ungefär ett år sedan. "Motivationen för utveckling av nya funktionella princip kom från tillämpningen av en direkt drivning för en hybridbil", säger Marko Pfeiffer, chef för Technical Sales at IDAM. Krav som låg vikt, hög effektivitet, högt vridmoment vid maximal hastighet och massproduktion kapacitet bör genomföras. Den konventionella direkta drivmotorn teknik som tidigare motorserie RI var endast begränsad användning. "Efter flera simuleringar, prototyper, testning och design optimering, kunde vi utveckla en direkt enhet med helt nya egenskaper och 500 procent mer mekanisk kraft. Detta var födelsen av RKI" säger Pfeiffer.

Byggande och drift av en motor RKI

När man jämför standard motor med RI-serien RKI slående att i standardutförande fortfarande används på rotorytan magneten försvann. RKI rotorn består av en laminerad stål förpackning i vilken en magnet-system är inbäddat. Detta koncentrerar det magnetiska flödet och ökar med cirka 30 procent över jämförbara yta magnet. Denna 30 procent är direkt proportionella mot de data som genereras makten. Det kan vara av samma märkström och slinglängd.

Sålunda kan alstras endast genom att ersätta rotorn 30 procent mer vridmoment från en motor. Detta ytterligare fart i sin tur påverkar den omvända spänning och därmed hastighetsjustering av det totala systemet.

Varje gång när en magnet i en spole flyttas förbi det magnetiska fältet inducerar en spänning i spolen. Nivån på denna spänning är beroende på hastigheten av magneten. Ju högre den relativa hastigheten mellan de två är, desto större inducerade spänningen. Problemet med denna effekt är att vid hög backspänning är inte längre möjligt att imponera på en ström i motorn. Den levereras i detta fall främst för kraftiga vibrationer, innan axeln faller ur reglering.

Vattenkylda elmotorer: kompakta, kraftfulla, tysta

Den tidpunkt vid vilken denna effekt används, till stor del beror på två värden: DC länken inverterspänningen och induktorn / backspänning konstant motorn. DC-mellanledet spänning - beroende på enheten - vanligtvis vid 540 till 600 V i Europa. Det enda sättet att ändra hastigheten hos en motor, lindningen. Genom att behandla en starkare tråd reduceras, induktansen hos motorn. I ungefär samma utsträckning som induktansen minskar, ökar den erforderliga motorströmmen (halv induktansen är ungefär lika med två gånger den aktuella). Med justering av lindningen eller hastigheten och öka vridmomentet genom fyrdubbla 30 procent nämligen vid en konstant utrymme. Detta resulterade så småningom i en femfaldig ökning mekaniska prestanda.

Framtida utveckling med hinder

"När det gäller utvecklingen av RKI, vi arbetar för närvarande en Eco version, som arbetar med billigare magnet och därmed inte omfattas av variationer i den magnetiska pris tillväxt", säger Pfeiffer. Under första halvåret i fjol, till exempel, är Pris för varan neodym, gör kostnadstermer avgörande delen av en neodym-järn-bor-magneter, ungefär fem gånger större. Även om det var efteråt en betydande prissänkning, som Suhl vara oberoende av denna utveckling. "Om, till exempel, i vissa tillämpningar till makten gränsen för motorn, utan också optimerar de magnetiska priser, kan sparas i 15 procent mindre vridmoment mer än 20 procent magnet kostnader", säger Pfeiffer. En liknande produkt ännu att införas senare i år.

En annan fråga för IDAM utvecklare motorn principer kommer att vara: "Vi använder de mest vridmoment motorer synkronmotorn principen med permanent excitation med motsvarande neodym-järn-bor-magneter separat verkande för att ställa en så kallad hybrid motorer, ytterligare Reluktanzanteile i motorn och därmed den typiska stegmotorn princip. har, kan du minska råvarukostnader och med öka hastigheten avsevärt på webbplatsen, finns det fortfarande en utmaning .. standard inverter industri stöder denna motor konstruktion för närvarande inte Det kommer att ta upp till två år, tills förmodligen mindre tillverkare med lämplig omriktare kommer "på marknaden, föreslog Pfeiffer.

Spännteknik för arbetsstycke, anordning och verktygsmaskin

Nya områden av säljchefen ser i den nuvarande trenden av de viktigaste enheterna för rundbord till högpresterande spindlar, som har mycket höga stunder. "Jag antar att någon gång ett vridmoment motor och en hög frekvens spindel kommer att vara mycket likartad struktur. Växer här hela lite tillsammans", avslutar Pfeiffer.