CNCターンテーブルで5軸研削 - Lehmann Rotary Tables

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スイス製回転テーブルの技術
2015年5月
ニュースレター
CNCターンテーブルで5軸研削
EA-520
USG 500は完全に同じものはありません。Damaは、
この機械内でLehmann
ターンテーブルEA-520をカウンターベアリングでサポートしています。
DAMAは、超音波研磨機USG500にレーマン•ターンテーブル
EA-520を第4軸として使用しています。
Dama Technologies社はガラス、セラミック、その他の
脆性硬質材料を高精度に加工することができる機械
の構築を専門としています。
プログラム中のハイライ
トは、旋回可能なマシンテーブルとして作動する高ト
ルクのLehmannターンテーブルEA520.Lが5軸の超音
波サポート研磨機USG500に装備されています。
これ
は、Dama社製の高速回転のトルク軸を装着していま
す。
Dama Technologies社はスイスのLömmenschwilで最適の
地位を築いています。CEOのマルセル•ウェーバー氏は彼の
会社の特異性をこう説明しています：
「私たちは、サファイア、
ガラスおよび複合材料並びに新しい非常に困難な機械材料
などが属している、すなわち先端材料と言われている、硬くて
この製品を購入する重大な理由は、交換可能な第4軸、つまりMTRent社が
カタログにて提供する追加の装備であるpLレーマン社製 EA-520 回転テー
ブルでした。
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用途に応じて、異なるスピンドル、
クランプ装置、ツールホ
ルダーおよびツール（ツール交換またはツール交換なし）で
顧客は最適なシステムを構成することができます。
マイクロ研
磨ポイントで作業するために、オプションの内部フラッシング
は圧力コントロールで優れたサポートを提供します。
自動送り
調整装備の力測定システムはプロセスの最適化の場合にサ
ポートし、高い再現性を保証します。
Damaプログラムのハイライト：5軸 USG 500
脆性材料の5軸加工に理想的：Dama超音波研磨機USG 500。
画像：Dama / Lehmann
脆い材料の加工用の機械をほぼ独占的に開発し製造してい
ます。
このような環境において、主に超音波サポートの研削領
域に焦点を当てています」
Dama社にとって、モジュラー研磨機システムの開発が幅
広い提供範囲を可能にしています。顧客の要望に応じて機械
を円筒研削、平面研削、輪郭研削に設定し、同時に単一軸か
ら5軸にすることもできます。
「私たちの専門は、回転研削運動
が超音波で励起された軸の振動によって重畳することです」
とマルセル•ウェーバー氏は説明しています。つまり、実際の
加工は砥石や研磨ポイントのようなツールを回転させて研削
しています。同時に、ツールは定義された範囲内で振動しま
す。
これは、必要な加工力や加工時間を低減します。
また、小
さなツールを使用することができ、
より微細な構造を生成す
ることができます。特にハード加工の場合、
この技術は多くの
新しい可能性を開きます。
超音波は定義されたツール振動を生成
USGの3本の直線軸は回転軸によって補充することがで
きます。例えばB軸は、ヘッドを回転するためと4軸加工を行う
ために取り付けることができます。Damaでは、需要が増えて
いる5軸加工の用意はできています：超音波研磨機 USG 500
。
Lehmannターンテーブルは、優れた軸振れとラジアル振れ特性のフォームで
高い幾何学的精度を提供します。
このバージョン用に、Dama社の開発者はスイスのBärau
のメーカーpL LEHMANNの標準ターンテーブル EA-520.Lを
2001年に設立されたDama Technologies社は、工作機械機械に一体化しました (技術仕様：最大スピンドル負荷：400
で超音波を利用するための基本的技術を前身会社のDama ( kgおよび800 kg サポート付 / スピンドルクランプの保持トル
ダルムシュタット機械工学) Optikmaschinen社から引き継ぎ、ク：2,000 Nm / 傾斜モーメント：3,900 Nm / 軸力：100 kN
継続的に開発しています。今日、超音波発生器は20∼45 kHz / 最大フィードモーメント：440 Nm / 最大スピンドル速
の周波数範囲の振動を生成します。電気エネルギーは、
コン度：50 1/min)。CNCターンテーブルは、幾何学的に正確な配
バーターで機械的な動きに変換され、それが後にツールに転置を可能にする特殊なサポートに取り付けられています。
これ
送されます。
「これはそれほど簡単なプロセスチェーンではあは、
コンポーネントを旋回する第4軸として機能します。
「私た
りません」
とマルセル•ウェーバー氏は述べています。
「しかしちがインデクサー軸やセルフロック駆動機構、つまりトランス
それによって、私たちの新しいシステムでは誘導エネルギーミッションが必要である場合、Lehmann社と共に協力し合って
転送が接触することなく、非常に少ない障害とメンテナンスでいます。それはすでに2007年から続いています」
とマルセル•
機能しています」
ウェーバー氏は強調しています。
「私たちは経験と通じて、
これ
らの軸の精度が長い寿命にわたって変わりがないことを知っ
この超音波システムは、数多くの標準エレメントが含まれています。他の供給メーカーの製品とはあまりいい経験を持
ているDama社の研磨機キットのコアエレメントです。高精度っていません」
の研削加工のための基盤は、安定した低振動の鋳造スタンド
です。機械は通常、
プレテンションボールスクリュー装着のサ
USG 500では、LehmannターンテーブルにDama社で構
ーボモーターで駆動される3本の直線軸を配置しています。
そ築した直接駆動の回転軸が配置されています。
これは、
インデ
れらは作業スペースの外側に配置されているため、研磨スラックス可能で高精度です。
また、
トルク軸は対象となる研削加
ッジや埃から保護されています。
リニアローラーガイドは静か工用のギアモーターをより高速回転で低トルクにしています。
な安定した動きを確保します。
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完全加工による精度
正確な同時加工のためのバックラッシュフリーギア
5軸超音波サポート研削加工の典型的な例は光学業界か
ら来ています：四方正確な穴を有するガラスセラミック材料
の正方形のブロックで構成されているLaser-Gyros (レーザー
ジャイロ)。
このコンポーネントは、航空宇宙産業、船舶交通や
鉄道輸送だけでなく、非常に高精度で位置決めや位置変更を
認識する必要のある掘削リグにも使用されている位置決めシ
ステムです。
Dama社の取締役は、Lehmann社によって新開発された
PGD (プリロードギア駆動) 装備の最新Lehmannターンテーブ
ルのエディション3に大変期待を寄せています。
このギアター
ンテーブルは、規定されたプレテンション状態で納品され、直
接測定システムなしで同時加工を可能にします。Dama社は
次の機会にPGD装備のターンテーブルを投入します。通
常、USG 500は年間約5台構築されるため、長い間待たせるこ
とはありません。
5 軸の超音波研磨機の取扱いは簡単です。そのため
に、B&R Automation社のCNC制御を装備しています。
マルセ
ル•ウェーバー氏は次のように説明しています：
「このオースト
リアの会社はSPSセグメントを専門にしていますが、大きな許
容力のあるCNCを提供してます。私たちは、掘削、ボーリング、
研削切断、平面研削またはレンズ研削のためのシンプルで明
確なダイアログを含む作業環境を提供することができます。
こ
USG 500の典型的な加工例は、Laser-Gyros (レーザージャイロ) のこれら
れは、セットアップとプログラミングを簡単にし、
スタッフに特
エレメントです。
定のCNC知識がなくても機械を操作することができます。そ
して、CAMソリューションと組み合わせることで、複雑な3次元
この他に、例えば時計産業や医療技術などの分野でも、
こ形状も研磨することができます」
の特別な5軸加工機はセラミック材の研削用として使用され
ています。正確な同時加工が可能です。マルセル•ウェーバー
氏によると、LehmannターンテーブルとDamaトルク軸は互い
に理想的に補完しているとのことです。EA-520は正しいサイ
ズを持ち、適切なトルク軸を安全かつ正確に回転するために
必要な高トルクを提供します。研削中には大きな加工力が発
生しないため、保持力は十分にあります。負荷変動時に問題
のあるバックラッシュは、光角度測定システムを使用し適切な
規制をすることにより、精度要件を満たす狭い範囲内で維持
します。
「私たちは今日、5秒前後は保証しますが、実際の値は
それより低いでしょう」
とマルセル•ウェーバー氏は付け加え
ています。
精度と長期品質による確信：片側クランプ4軸としてDama USG 500に挿入
されているLehmannターンテーブルEA-520。5軸としてDama社で構築したト
ルク駆動を有しています。
USG 500で加工された共振器もレザージャイロと同様に位置決めシステム
や位置認識システムに必要です。
ここでは、内径から外径のラジアル揺れ精
度が約2 µmである必要があります。
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DAMA社の特殊研磨機
Dama Technologies社は、精密工学、光学およびセラミ
ック産業の分野での機械や機器の開発、製造および販売
に約30の従業員が従事している東スイスの会社です。中
核事業は、硬質脆性材料加工のための超音波サポート研
磨機です。Dama Technologies社およびノウハウの必須要
素は、50年代に設立され、90年代にスイスの会社に売却
されたDama (ダルムシュタット機械工学) Optikmaschinen
社にさかのぼります。現在、市場ではDamaおよびMeteor
商標の機械が約15,000台導入されています。
PGD装備Lehmannターンテーブル技術のエディ
ション 3
ターンテーブルメーカーのpL Lehmann社は、500シリ
ーズのCNCターンテーブルをさらに改善しました。
スイス
の会社では、2015年1月からプレテンションでバックラッ
シュフリーギアのPGD (プリロードギア駆動) を特色とする
新エディション 3を提供しています。多くの利点がありま
す：規定されたプレテンション状態で納品されるPGDは、
直接測定システムなしで本格的な同時加工を可能にしま
す。
さらに、許容フィードトルクの3分の1までの小さな加工
の場合、
プレテンションギアによってクランプなしで加工
することができます。
その他の利点：ターンテーブルEA-510をカタログに
応じた標準負荷と駆動データでの広範囲に渡る長時間テ
ストをし、ギアが殆ど摩擦フリーであることを確証してい
ます。6,800運転時間において90度サイクル間隔で660
万以上後に実質的な摩耗は確認されません。
プリテンショ
ンは100万サイクル間隔あたり3%のみです。
これらの結果と追加の安全
性に基づいて、連続運転での
PGDの5,000運転時間 (デュー
ティサイクル100%での同時操
作)
または位置決め操作で
20,000運転時間 (カタログによ
るデューティサイクル20%)また
は200万で90度位置決めの場
合、ギアバックラッシュの再調整
をする必要がありません (意図
的な使用の場合、
カタログによる
標準負荷が有効; 最初に達した
限界値をカウントします)。
連絡先：
Peter Lehmann AG
Bäraustrasse 43
CH-3552 Bärau
Tel. +41 (0)34 409 66 66
Fax +41 (0)34 409 66 00
[email protected]
www.lehmann-rotary-tables.com
Dama Technologies ag
Romanshornerstraße
CH-9308 Lömmenschwil
Tel. +41 (0)71 988 34 20
Fax +41 (0)71 988 29 18
[email protected]
www.dama.ch

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