HEIDENHAIN Das längste je verbaute Längenmessgerät mit 72-m-Achse ist in einer gigantischen Fräsmaschine im Einsatz

Mit dem LB 382C hat der Spezialist für Längen- und Winkelmessgeräte, HEIDENHAIN, einen 72 m langen gekapselten Weg-Sensor entwickelt, der als Längenmessgerät in einer Portalfräsmaschine mit 62 m Verfahrweg zum Einsatz kommt.

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IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

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Eine 5-achsige Portalfräsmaschine mit 8 m Breite, 62 m Länge (Bearbeitungsweg) und etwa 2,5 m Höhe ist eine gewaltige Herausforderung, der sich Ingersoll Machine Tools in Rockford/Illinois (USA) gestellt hat. Zusammen mit dem Weg- und Winkelmessgerät-Experten HEIDENHAIN konnte der Hersteller von Bearbeitungsmaschinen dieser Herausforderung erfolgreich begegnen.

Zum präzisen Positionieren ihrer gigantischen Maschine nutzen die Amerikaner Sensor-Technologie aus Oberbayern: HEIDENHAIN lieferte sowohl für die Linear- als auch für die Rotationsachsen die nötigen Messgeräte. Sie sind Garant für die hohe Genauigkeit der Maschine. Und damit haben auch die Traunreuter einen neuen Rekord erzielt: Das Längenmessgerät LB 382C für die 72 m lange X-Achse ist das längste jemals von HEIDENHAIN produzierte gekapselte Messsystem.

Für große Teile mit hoher Maßhaltigkeit

Im Einsatz ist diese außergewöhnliche Fräsmaschine beim Metallbearbeiter W Industries in Michigan/Detroit (USA), ursprünglich ein Hersteller für die Automobilindustrie, der aufgrund der neuen Maschine sein Leistungsangebot erheblich erweitern konnte. Die Portalfräsmaschine mit Namen Cybermill kommt zur Bearbeitung sehr großer Teile für die Luftfahrtindustrie zum Einsatz, etwa zur Herstellung von Werkzeugen und Formen für die Verbindung von Flügel und Rumpf. Aber auch Aufträge im Alternativenergie-Sektor wie beispielsweise Formen für Turbinenblätter von Windkraftanlagen können jetzt bearbeitet werden.

Eine Längenmessung der Weltklasse

Für den Maschinenhersteller sei es von Anfang an klar gewesen, dass Messgeräte von HEIDENHAIN eingesetzt werden sollen, weil diese sich durch eine außergewöhnlich gute Wiederholgenauigkeit auszeichnen und die abstandscodierten Referenzmarken auf den LB-Längenmessgeräten überzeugten. Diese Referenzmarken sind auf großen Maschinen extrem wichtig, da sie es der Maschine ermöglichen, ihre Position nach dem Einschalten schnell wiederherzustellen. Die Referenzmarkenspur enthält mehrere Referenzmarken mit definiert unterschiedlichen Abständen.

Die Folge-Elektronik ermittelt bereits beim Überfahren von zwei benachbarten Referenzmarken (max. 80 mm Verfahrweg) den absoluten Bezug. Beim herkömmlichen Referenzieren wird die Maschine auf eine feste Ausgangsposition verfahren, die möglicherweise viele Meter entfernt liegt. Abstandcodierte Referenzmarken vereinfachen das Referenzfahren und die Bezugsposition wird schneller gefunden.

Hohe Planheit und Parallelität

Den Anbau der beiden 72 m langen Längenmessgeräte unterstützten Techniker der HEIDENHAIN-Vertretung in den USA. Jedes Detail bis zu den Zwischendichtungen und Abtasteinheiten musste hundertprozentig stimmen. Die Gehäuse wurden mit Hilfe einer Messuhr hinsichtlich Planheit und Parallelität auf 0,1 mm genau montiert. Auch der Anbau von Abtastkopf und Befestigungswinkel erforderte höchste Präzision, da ein Abtastspalt von 1,5 mm ±0,3 mm über die gesamte Strecke von 72 m eingehalten werden musste. Eine Vermessung der Maschine durch einen unabhängigen Kalibrierdienst mit Laser-Trackern ergab ein hervorragendes Messergebnis und bestätigte die geforderte Genauigkeit der Portalfräsmaschine.

Außergewöhnliche Genauigkeit auch bei der Spindel

Genauigkeit und Wiederholbarkeit sind die kritischen Faktoren bei einer Maschine dieser Größe. Die Werkzeuge in der Spindel des Portals bewegen sich auf ziemlich großen Kreisbögen und müssen natürlich ebenfalls sehr genau sein. Der Spindelkopf der Cybermill rotiert mit 16.000 U/min und hat eine Leistung von 50 kW. Das bedeutet Bearbeitung mit hoher Präzision bei einer Schnittgeschwindigkeit von etwa 25 m pro Minute – eine sehr hohe Geschwindigkeit für eine Maschine dieser Größe.

Zur Messung der Winkel in der Spindel sind zwei absolute Winkelmessgeräte von HEIDENHAIN verantwortlich: eines an der C-Achse (Verbindungsstelle zwischen Revolverschlitten und Spindelkopf) und das andere an der B-Achse (Verbindungsstelle am Werkzeug, die Winkelbewegungen ermöglicht).

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