VC03 LFV-Technik (Low Frequency Vibration) – Die oszillierende Zerspantechnik
VC03LFV-Technik (Low Frequency Vibration) – Die oszillierende Zerspantechnik
Miyano VC03 | Citizen
Low frequency vibration cutting - oder zu Deutsch „oszillierende Zerspanung“ - ist in keiner Weise mit der herkömmlichen oszillierenden Ultraschallbearbeitung vergleichbar und wird erstmals in der VC03 angeboten. Diese Maschine bewältigt mit ihrer speziellen Steuerungstechnik spielend eine Vielzahl von Teilegeometrien und Materialien und räumt auf mit vielen Problemen, wie z.B. dem Verheddern von Spänen durch Kurzspäne und Aufbauschneiden. Kombiniert mit dem von der GN-Serie übernommenen Grundkonzept „Maschinenaufbau für hohe Präzision“ eröffnet dies ganz neue Möglichkeiten in der Bearbeitungstechnologie.
LFV Oszillierende Zerspanung – Der Weg zu ganz neuen Möglichkeiten in der Bearbeitungstechnologie.
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Maschinenaufbau für hohe Präzision.
Spindelstock in FlügelformDer Spindelteil ist so ausgelegt, dass nur die "Flügelteile" die Schlitten berühren und der mittlere Teil der Hülse frei schwebt; auf diese Weise kommt es zu einer gleichmäßigen Wärmeentwicklung und die Wärme wird nicht ohne weiteres auf den Spindelstock übertragen.
Das Grundkonzept bei der Entwicklung der Maschine war die Vermeidung thermischer Verformung im Verlauf der Zeit mit dem Ziel, die bei der Bearbeitung entstehende Wärme auf den Maschinenkörper abzuleiten. Erreicht wurde dies durch das wärmesymmetrische Design von Rahmen und Bett, den Spindelstock in Flügel-form sowie den separat installierten Kühlmitteltank. Der integrierte Motor mit Zwangskühlung sorgt dank des riemenlosen Antriebs für eine reibungslose schwingungsarme Drehung und unterstützt dadurch im Endeffekt eine überragende Formgenauigkeit. Die Integration eines schnellen Portalladers mit einer Bedienzeit von 3,5 s und der Einsatz von Peripheriegeräten, wie z.B. einer Magazin mit Aufnahme- & Ablagefunktion, eröffnen einen weiten Bereich an Automationsoptionen.
ZX
Wärmesymmetrisches Design des SockelsDer Sockel ist aus einem Block gegossen und rechts/links symmetrisch aufgebaut; das bietet den Vorteil, dass auch die Wärmeübertragung rechts und links symmetrisch ist, so dass die negative Auswirkung der Maschinenwärme auf die Bearbeitung entfällt.
Separat installierter KühlmitteltankDer Kühlmitteltank wurde von der Maschine getrennt und befindet sich nun zwischen den Maschinenbeinen; dadurch entfallen die negativen Auswirkungen der nach der Bearbeitung heißen Späne auf die Maschine.
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LFV
Wie funktioniert das „Low frequency vibration cutting (LFV)“?
Die Antriebe der Servoachsen erzeugen mit Hilfe einer einzigartigen
Steuerungstechnik oszillierende Bewegungen, während derer die
Zerspanung erfolgt; dabei wird diese Oszillation mit der Spindeldrehung
synchronisiert. Da während der Zerspanung sogenannte "Air-cuts"
entstehen, kommt es bei dieser Technik aufgrund des erzeugten
Spänebruchs zum intermittierenden Auswurf feiner Späne (Kurzspäne).
Dadurch konnten Probleme, wie das Verheddern von Langspänen und
Aufbauschneiden, beseitigt werden, und zwar auch bei bis dahin als
schwierig geltenden Bearbeitungsprozessen, wie z.B. Tieflochbohren und
Mikrobearbeitung. Die oszillierende Zerspanung alias "Low frequency
vibration cutting" ist eine brandneue universell einsetzbare und
hocheffiziente Schnitttechnologie, mit der nahezu alle Teilegeometrien aus
unterschiedlichsten Materialien gefertigt werden können.
Z-Achsenvorschubbetrag pro Spindelumdrehung und Wellenform der oszillierenden Zerspanung Darstellung der Bearbeitung
Bearbeitungsbereic h bei der ersten Umdrehung
Bereich, in dem aufgrund
von "Air-cuts" keine Späne
erzeugt werden
Achsenve rfahrweg(mm)
Spindelphase (Grad)
Bearbeitungsbereic h bei der zweiten Umdrehung;
abgespan tes Material fällt in Form von Spänen an
Bearbeitungsbereic h bei der zweiten
Umdrehun g
Z-Achsenrichtung
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Vielfalt erstellbarer Geometrien
Die oszillierende Zerspanung erlaubt neben dem linearen Abspanen an
Flächen verschiedenste Bearbeitungsarten, so unter anderem die Erstellung
von Kegeln, Kreisbögen und Bohrungen. Die oszillierende Zerspanung
kann einfach durch Einfügen von G-Codes in das Programm aktiviert und
inaktiviert werden. Dadurch können Probleme, wie das Verheddern von
Langspänen und Aufbauschneiden, abhängig vom bearbeiteten Material
vermieden werden.
Horizontale Fläche Vertikale Fläche Kegel Kreisbogen
Bohrung
Mikrobearbeitung unter Stehenlassen eines Stiftes (Durchmesser = 0,2 mm) Vergleich mit einer Bleistiftmine (Durchmesser = 0,5 mm)
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Vorteile der LFV-Technologie.
Spanformen
Abhängig von dem zu bearbeitenden Material können ineinander ver-
hedderte Späne eine Reihe von Problemen verursachen; hierzu gehören
u.a. erhöhter Schneidwiderstand, Kerbenbildung, Änderungen der Struktur
der bearbeiteten Oberfläche, Beschädigung der Werkzeugschneide und
Aufbauschneiden aufgrund der beim Zerspanen erzeugten Wärme. Bei der
oszillierenden Zerspanung (LFV) werden sogenannte "Air-cuts" erzeugt,
wobei die Späne fein gebrochen und ausgetragen werden. Diese "Air-cuts"
verhindern auch einen Anstieg der Bearbeitungstemperatur, wodurch
wiederum Werkzeugstandzeiten verlängert und verschiedene späne-
bedingte Probleme beseitigt werden.
*Die tatsächlichen Auswirkungen sind abhängig von Material und Schnittbedingungen unterschiedlich.
Tieflochbohren mit Öllochbohrer, da die gebrochenen Späne in den Nuten des Bohrers ausgetragen werden, können sie sich auch nicht verheddern.
Bei oszillierender Zerspanung angefallene Späne.
Bei herkömmlicher Bearbeitung angefallene Späne.
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Darstellung der Wellenform auf dem Bildschirm
Auf dem Bildschirm mit Darstellung der Wellenform wird die Bearbeitungs-
bahn bei der ersten Drehung sowie bei der zweiten Drehung in Bezug zum
Spindelwinkel angezeigt; so kann anhand der veränderlichen Amplitude
überprüft werden, in welchem Ausmaß die Späne gebrochen wurden.
Da die von den Servomotoren rückgekoppelten Signale angezeigt werden,
können anhand dieses Bildschirms die Differenzen zwischen den
programmierten und tatsächlichen Schnittbahnen überprüft werden.
Darstellung der Bearbeitungsbahn bei der oszil-lierenden Zerspanung
„X“ bezeichnet die Bearbeitungsposition, die mit der Tabulatortaste oder dem Handrad geändert werden kann.
Bearbeitungsbahn (Z-Achse)
Bearbeitungsbahn (X-Achse) Zeigt die Bearbei-tungsbahnen für die erste und zweite Umdre-hung an. Die Schnittpunkte der Linien markieren die Position, an der die Späne gebrochen werden.
Bearbeitungsbahn (Z-Achse)
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Präzisionsbearbeitung.
Genauigkeit
50
20 30
Ø 28
Ø 30
48.6
18.8 14.3
Ø 23
.5
Ø 24
.8
Ø 12
.5
15.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-0.02
8:30 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 8:45 Zeit
-0.15
-0.01
-0.005
0
0.005
0.01
Maßänderungen (mm)
-1.019.8 20.0 20.2 20.4 20.6 20.8 21.0 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.2 22.4 22.6 22.8 23.0 23.2 23.4 23.6 23.8
μm
mm
41.4 41.6 41.8 42.0 42.2 42.4 42.6 42.8 43.0 43.2 43.4 43.6 43.8 44.0 44.2 44.4 44.6 44.8 45.0 45.2 45.4 mm
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
μm
Ø 23.5
Ø 12.5
48.6 mm (Länge)
90°
180° 0°
270°
90°
180° 0°
270°
50
20 30
Ø 28
Ø 30
48.6
18.8 14.3
Ø 23
.5
Ø 24
.8
Ø 12
.5
15.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-0.02
8:30 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 8:45 Zeit
-0.15
-0.01
-0.005
0
0.005
0.01
Maßänderungen (mm)
-1.019.8 20.0 20.2 20.4 20.6 20.8 21.0 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.2 22.4 22.6 22.8 23.0 23.2 23.4 23.6 23.8
μm
mm
41.4 41.6 41.8 42.0 42.2 42.4 42.6 42.8 43.0 43.2 43.4 43.6 43.8 44.0 44.2 44.4 44.6 44.8 45.0 45.2 45.4 mm
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
μm
Ø 23.5
Ø 12.5
48.6 mm (Länge)
90°
180° 0°
270°
90°
180° 0°
270°
Testwerkstück (LFV) Werkstoff: SUS304Spindeldrehzahl: 1250 min-1Vorschub: 0,01 mm/USchneidenradius R : 0,4 mmFrequenz : 1,5 mal pro Spindelumdrehung
Rundheit (LFV) Rundheit : 0,80 µmGradeinteilung : 0,5 µm
Oberflächengüte (LFV)
50
20 30
Ø 28
Ø 30
48.6
18.8 14.3
Ø 23
.5
Ø 24
.8
Ø 12
.5
15.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-0.02
8:30 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 8:45 Zeit
-0.15
-0.01
-0.005
0
0.005
0.01
Maßänderungen (mm)
-1.019.8 20.0 20.2 20.4 20.6 20.8 21.0 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.2 22.4 22.6 22.8 23.0 23.2 23.4 23.6 23.8
μm
mm
41.4 41.6 41.8 42.0 42.2 42.4 42.6 42.8 43.0 43.2 43.4 43.6 43.8 44.0 44.2 44.4 44.6 44.8 45.0 45.2 45.4 mm
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
μm
Ø 23.5
Ø 12.5
48.6 mm (Länge)
90°
180° 0°
270°
90°
180° 0°
270°
50
20 30
Ø 28
Ø 30
48.6
18.8 14.3
Ø 23
.5
Ø 24
.8
Ø 12
.5
15.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-0.02
8:30 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 8:45 Zeit
-0.15
-0.01
-0.005
0
0.005
0.01
Maßänderungen (mm)
-1.019.8 20.0 20.2 20.4 20.6 20.8 21.0 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.2 22.4 22.6 22.8 23.0 23.2 23.4 23.6 23.8
μm
mm
41.4 41.6 41.8 42.0 42.2 42.4 42.6 42.8 43.0 43.2 43.4 43.6 43.8 44.0 44.2 44.4 44.6 44.8 45.0 45.2 45.4 mm
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
μm
Ø 23.5
Ø 12.5
48.6 mm (Länge)
90°
180° 0°
270°
90°
180° 0°
270°
Testwerkstück (normale Bearbeitung) Werkstoff: BsBMSpindeldrehzahl: 3000 min-1
Vorschub: 0,04 mm/USchneidenradius R : 0,2 mm
Rundheit (normale Bearbeitung) Rundheit : 0,18 µmGradeinteilung : 0,5 µm
Oberflächengüte (normale Bearbeitung)
* Die hier angegebenen Werte sind zwar reale Messergebnisse, sie werden jedoch nicht garantiert.
50
20 30
Ø 28
Ø 30
48.6
18.8 14.3
Ø 23
.5
Ø 24
.8
Ø 12
.5
15.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-0.02
8:30 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 8:45 Zeit
-0.15
-0.01
-0.005
0
0.005
0.01
Maßänderungen (mm)
-1.019.8 20.0 20.2 20.4 20.6 20.8 21.0 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.2 22.4 22.6 22.8 23.0 23.2 23.4 23.6 23.8
μm
mm
41.4 41.6 41.8 42.0 42.2 42.4 42.6 42.8 43.0 43.2 43.4 43.6 43.8 44.0 44.2 44.4 44.6 44.8 45.0 45.2 45.4 mm
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
μm
Ø 23.5
Ø 12.5
48.6 mm (Länge)
90°
180° 0°
270°
90°
180° 0°
270°
Thermische Verformung (bei Verwendung eines Kühlmittels auf Ölbasis)
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Miyano VC03 | Citizen
Optionen
Portallader (Standard) Neues Design, schnelle Portallader mit ausgezeichnetem Preis-Leistungs-Verhältnis für eine hocheffiziente Produktion in Kombination mit Teilezuführungen, Förderern und Magazinen.
PalettenfördererDieser Förderer eignet sich für Aufnahme und Transport unregelmäßig geformter Produkte sowie von Präzisionsteilen, die nicht verkratzen dürfen.
Umlaufendes MagazinPlatzsparendes 8-Stationen-Magazin für plattenförmige Produkte mit kurzer Werkstück-länge. Führungsstange und Platte sind auf die Produktform ausgelegt.
Werkzeugbestückungsbereich
15050
45
108
Z st
. 200
308
X st. 180 280
23050
Spindelnase
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Miyano VC03 | Citizen
Zubehör.
Werkzeugbestückungssystem
Spannfuttersystem
Kraftspannfutter
Zangenfutter (Zugausführung)
Zangenfutter (feststehende Ausführung)
Präzisionsfutter
Membran-
spannfutter
Blindwerkzeug
SpannzangenhalterF utterzange
Bohren
Aufbohrwerkzeug
Zentrierbohrer
Hülse8,10,12,16 mm (D)
Aufbohrwerkzeug
Werkzeughalter
Halter BO20 mm (D)
Halter TA12 mm/ 16 mm2
Halter TB12 mm / 16 mm2
Halter CA12 mm / 16 mm2
Halter CB12 mm / 16 mm2
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Miyano VC03 | Citizen
Außenansicht
1683
(850)
875
1898
1705
1600
(194
5)
83
700 410(34) * Lader (Option)
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Tradition und globale Innovationskraft für lokale Märkte.Die Citizen Holdings Co.,LTD. ist ein japanischer Hersteller in der Mikrotechnologie und in diesem Bereich Weltmarktführer. Die Citizen Gruppe gliedert sich in die fünf Geschäftsfelder Uhren, Elektronische Bauteile, Elektronische Produkte, Andere Produkte und Drehmaschinen. Sie beschäftigt weltweit ca. 18.000 Mitarbeiter. Der Sitz der Holdinggesellschaft ist Tokio, Japan. Das Unternehmen ist an der Börse Tokio notiert. Citizen Machinery Europe steht für Innovation auf höchstem Niveau, gepaart mit traditioneller deutscher Ingenieurskunst. Die Kunden in Deutschland profitieren von der Stärke eines internationalen Großunternehmens. Gleichzeitig kommt ihnen die Erfahrung einer über 100-jährigen Geschichte in unseren lokalen Märkten zugute.
Miyano VC03 | Citizen14
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dringenden Fragen*:
Cincom +49[0]711-3906-140 Miyano +49[0]7 41-174 07-13 E-Mail [email protected]
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Miyano VC03 | Citizen 15
Citizen Machinery Europe GmbH
Mettinger Straße 11 | D-73728 Esslingen Tel. +49 [0]711 / 3906-100 | Fax: +49 [0]711 / [email protected] | www.citizen.de
Cincom | Tel. +49 [0]711 / 3906-140 | [email protected] | Tel. +49 [0]741 / 17407-13 | [email protected]
Japan | Citizen Machinery Co., LTD. | Cincom Company: 4107-6 Miyota, Miyota-machi, Kitasaku-gun, Nagano-ken, 389-0206, Japan, Tel. 81-267-32-5961, Fax 81-267-32-5928 | Miyano Company: 500 Akazawa, Yabuki-machi, Nishishirakawa-gun, Fukushima-ken, 969-0206, Japan, Tel. 81-248-44-3050, Fax 81-248-44-3051 | Südostasien | Citizen Machinery Asia Co., Ltd. | 69 Moo 1 Phaholyothin Road, Sanubtube, Wang Noi, Ayutthaya 13170, Thailand, Tel. 66-35-721-833, Fax 66-35-721-835 | Europa – GB | Citizen Machinery UK Ltd. | 1 Park Avenue, Bushey, WD23 2DA, UK, Tel. 44-1923-691500, Fax 44-1923-691599 | USA | Marubeni Citizen-Cincom Inc. | Boroline Road Allendale, NJ 07401, U.S.A., Tel. 1-201-818-0100, Fax 1-201-818-1877
Abbildungen können vom Original abweichen. Änderung der technischen Daten jederzeit ohne Vorankündi-gung vorbehalten. Das Produkt fällt unter die Exportregelung und unterliegt dem Devisen- und Außenhandels-gesetz. Vor dem Export dieses Produkts wenden Sie sich bitte an Ihren CITIZEN Händler. Bitte verständigen Sie außerdem Ihren CITIZEN Händler vorab, sofern Sie beabsichtigen, dieses Produkt weiterzuveräußern, zu exportieren oder an einen anderen Ort zu verbringen. Jede Nachbildung des Produktes, gleich ob ganz oder teilweise, sowie der zugehörigen Technologien und Software ist untersagt. Im Falle des Exports muss CITIZEN die seitens der zuständigen Behörden ausgestellte Exportgenehmigung vorgelegt werden. Nach Bestätigung und Freigabe durch CITIZEN kann der Maschinenbetrieb aufgenommen werden. CITIZEN ist eine eingetragene Marke der Citizen Holding Co., Japan. Technische Änderungen und Irrtümer vorbehalten. Die Spezifikation gilt nur für den europäischen Markt. Stand 02/2016.
Technische Daten
Technische Daten des Laders (Option)
Typ 2-Achsen NC
1 Schlitten 2 Hände
Förderfunktion
Max. Werkstückgröße Ø 40 x 40 mm
Max. Werkstückgewicht 250 g
Vorschubgeschwindigkeit Rechts & links 108 m/min
Ober- und Unterseite 90 m/min
Steuerung
Steuerungssystem PMC-Achsensteuerung
Steuerungsprogramm Flexible Ladersteuerung
Antriebssystem Rechts & links Zahnstange & Ritzel
Ober- und Unterseite Zahnstange & Ritzel
Leistungsmerkmal VC03
Bearbeitungskapazität
Max. Werkstückdurchmesser
Spannzangenfutter, Zugausführung Ø 40 mm
Spannzangenfutter, feststehende Ausführung Ø 35 mm
Präzisionsfutter, druckluftbetätigt Ø 45 mm
Kraftspannfutter Ø 45 mm
Membranspannfutter Ø 45 mm
Max. Bearbeitungslänge 50 mm
Max. Werkstücklänge mit Lader 40 mm
Spindel
Anzahl an Spindeln 1
Spindelnase Flach
Durchlassbohrung Ø 17 mm
Innendurchmesser des Spannrohrs Ø 11 mm
Spindeldrehzahlbereich 8.000 min-1
Schlitten
Anzahl an Werkzeugplatten 1
TypHorizontale lineare
WerkzeugplatteSteuerachse 2-Achsen (simultan X, Z)
Schlittenhub X-Achse 180 mm
Z-Achse 200 mm
Eilganggeschwindigkeit X-Achse 20 m/min
Z-Achse 30 m/min
Werkzeuge
Schaftgröße des Vierkantdrehwerkzeugs 10, 12, (16) mm2
Anzahl an Werkzeugen Standard 5
Durchmesser des Bohrerschafts Ø 20 mm
Motor
Spindelantrieb 15-Minuten-/Dauerbetrieb 3.7/2.2 kW
Kühlmittelpumpe 0.18 kW
Kühlmittel
Tanktyp Separate Aufstellung
Tankfassungsvermögen 90 l
Spindelkühlsystem
Tankfassungsvermögen Ölviskosität VG10 7 l
Druckluftzufuhr
Luftdruck 0.5 Mpa (5 kgf/cm2)
Schmiersystem
Tankfassungsvermögen Ölviskosität VG32 1 l
Stromversorgung der Ausrüstung
Leistungsaufnahme 11 KVA
Maschinenabmessungen
Spitzenhöhe der Spindel 875 mm
Maschinenhöhe 1.705 mm
Aufstellfläche Breite 700 mm
Tiefe 1.683 mm
Maschinengewicht 1.500 kg
Sonstiges
Spritzschutzverriegelung
Sonderausstattung
Portallader, Futtersysteme, Gebläse, Hochdruck-Kühlmittel Nr. 1, Hochdruck- & interne Kühlmittelzufuhr, Kühlmittelzufuhr durch die Spindel, automatischer Feuerlöscher, Automatische Ausschaltfunktion, Späneförderer, Späneauffangkasten, Kühlnebelabscheider, Auffangleitung für Kühlmittelnebel, Dämpfer & Leitungskanal, Warnleuchte, Farbwahl usw.
Technische Daten der NC-Steuerung
MITSUBISHI M70V
Gesteuerte Achsen X, Z
Kleinstes Eingabeinkrement 0,0001 mm, 0,0001", 0,0001°
Kleinstes EingabeinkrementX-Achse: 0,00005 mm (Radiuswert) Z-Achse:
0,0001 mm
Interpolation G01, G02, G03
Gewindeschneiden G32, G76, G92
Eilgangbeeinflussung 0-100%
Schnittvorschubbeeinflussung: 0-200%
Programmspeicherkapazität 16 kB (40 m)
Anzahl gespeicherter Programme 64
SpindelfunktionDirekte Drehzahlprogrammierung über 4-stelliges
S-Wort (G97)
Konstanthaltung der Umfangsgeschwindigkeit (G96)
Werkzeugfunktion T AABB(AA=Werkzeugnummer & -geometrie,BB=Verschleißkorrekturnummer)
Werkzeugkorrektur 40
Datenein-/-ausgabe RS232C, Speicherkarten-Interface
Sonstiges
8.4" Farbmonitor (LCD), Anfasen/Ecke R, Bohrfestzyklus, Kundenmakro,
Mehrfachwiederholungszyklus,Spindelausrichtung, Werkzeugschneidenradius-kompensation R (G40, G41, G42) Anzeige von
Betriebszeit/Werkstückanzahl
Optionen Cs-Kontursteuerung