Nakamura-Tome WY-100V – ”Faster than the fastest”

(Kuva: Nakamura-Tome:n EMO 2023 -messuosasto Hannoverissa 18.–23.9.)

Japanilainen sorvauskeskuksista tunnettu työstökonevalmistaja Nakamura-Tome julkaisi vastikään järjestetyillä EMO Hannover -messuilla uuden V-sarjan ensimmäisen konemallin, WY-100V:n.

Lisäkirjain V mallinimessä viittaa koneen nopeuteen (velocity = nopeus, vauhti). Kuten lisänimestä on pääteltävissä, V-sarjan konemallit ovat Nakamuran vastaus markkinoiden kysyntään ennen kaikkea tuotantonopeudesta. Nyt esitelty WY-100V on peruskokoonpanoltaan tuttu WY-100, eli kahdella karalla ja kahdella työkalurevolverilla varustettu sorvauskeskus, jossa molemmilla revolvereilla on pyörivät työkalut ja Y-akselit. Konemallia on saatavilla tankokapasiteetilla 42–65 mm, koneistuskapasiteetin ollessa Ø 200 x 588 mm. Pelkkä nimi ei vielä itsessään tee koneesta nopeampaa, joten messuilla WY-100V:llä koneistettiin hydrauliventtiilin osaa. Kyseisellä koekappaleella saavutettiin noin 30 % nopeampi koneistusaika, kuin edeltävällä WY-100II-konemallilla (8 min 24 s vs. 5 min 58 s).

V for Velocity

Nakamura on lanseerannut termin ”ChronoCut” kuvaamaan sarjaa ominaisuuksia, joiden ansiosta kone on aiempaa nopeampi ja tehokkaampi. Muutamia olennaisimpia näistä ovat mm. C-akselin paikoitusnopeuden ja jarrun reaktioajan parantaminen (56 % nopeampi), nopeampi työkierto kiinteälle kierteitykselle (80 % nopeampi), nopeampi revolverin indeksointi ja lukitus (0,6 s nopeampi) ja käsivarsityyppisen kappaleenpoimijan akseleiden yhtäaikainen liike (37 % nopeampi). Akseleiden pikaliikenopeudet ovat samat kuin aikaisemmin (Z:40 ja X:20 m/min), mutta niiden kiihtyvyyksiä on parannettu merkittävästi. Karanopeutta on kasvatettu niin karoilla (Ø 51 mm: 6 000 k/min) kuin pyörivillä työkaluilla (maks. 10 000 k/min) ja lisäksi pyörivien työkalujen maksimi vääntömomenttia on kasvatettu 50 % (16 ––> 24 Nm @ 10 000 k/min). Hyvänä esimerkkinä uudistuneista ominaisuuksista toimi messukappaleen otsapintaan koneistetut M3xP0,5-kierteet, jotka ajettiin kiinteällä tapilla sisään pyörivien työkalujen karanopeudella 4 000 k/min ja ulos 8 000 k/min.

Rakenne ratkaisee

Työstökoneen kasvava nopeus ja teho aiheuttavat ymmärrettävästi myös rasitteita koneen rakenteille, niin mekaanisesti kuin lämmön merkeissä. Näitä seikkoja ei toki ole jätetty Nakamuralla huomioimatta, vaan kriittiset valukomponentit, kuten karapylkät ja revolverien kelkat on päivitetty tavanomaisesta valuraudasta pallografiittivaluun, sen paremman kestävyyden ja sitkeyden vuoksi. Lisäksi karapylkän ja koneen rungon rakenteita on päivitetty paremmin vastaamaan niihin kohdistuvia voimia. Rakenteelliset muutokset ovat mahdollistaneet myös Y-akseleiden kovien liukujohteiden korvaamisen uusilla 6-kanavaisilla lineaarijohteilla. Koneen lämpöhallintaa on myös parannettu, sekä rakenteellisesti että lisäämällä jäähdytysyksikkö hydrauliöljylle. Uuden optimointijärjestelmän ansiosta lämpölaajenemisen hallintaa on saatu parannettua noin 20 % aikaisempaan verrattuna. Nakamuran Thermo Navigator -toiminnon avulla koneen lämpökompensointi voidaan helposti optimoida kulloinkin vallitseviin olosuhteisiin.

Enemmän aikaa koneistukselle

Kappaleeseen käytetty koneistusaika ei kuitenkaan ole kaikki kaikessa, sillä nopeinkaan kone ei ole kustannustehokas, kun lastu ei lennä. Nakamura on kehitystyössä huo­mioinut myös koneen asetuksiin ja ylläpitotoimiin käytetyn ajan ja pyrkinyt osaltaan minimoimaan sitä. Lukuisien käyttäjää avustavien toimintojen lisäksi koneeseen on nyt saatavilla automaattinen työkalujen mitta-anturi ja sille käyttöä helpottava ja nopeuttava apuohjelma ”Geometry Navigator”. Johteiden öljyvoitelusta on siirrytty kokonaan rasvavoiteluun, jolloin laskennallinen johdevoiteluaineen huoltoväli on noin 40 työpäivää, laskettuna 12 h per päivä tuotannolla. Rasvavoitelu on paitsi kustannustehokkaampi, myös ympäristöystävällisempi vaihtoehto öljyvoiteluun nähden. Ratkaisu ei ole aikaisemmassa konemallissa ollut mahdollinen Y-akseleiden johderakenteesta johtuen. Lisäksi työkalurevolverille on saatavilla uudentyyppinen kappaleenpoimija, joka purkaa pääkaralta omaan erilliseen säiliöön esim. tankojen jäännöspalat. Uusi tarttuja vie ainoastaan yhden työkalupaikan, kun edellinen revolveriin asennettava malli valtasi myös rinnakkaiset paikat. Koneiden seisonta-ajat eivät valitettavasti ole aina pelkästään asetusten tekoa ja määräaikaishuoltoja. Nakamuran kattavista kolariturvallisuustoiminnoista (Airbag, NT Collision Guard) huolimatta vahinkoja pääsee silloin tällöin sattumaan ja paikalle joudutaan kutsumaan usein kolmas osapuoli tarkastamaan vahinkojen laajuus. Näitä kor­jaustoimia jouduttamaan on uuden konemallin rakenteisiin suunniteltu erinäisiä huoltoluukkuja, jotka vähentävät mm. suojapeltien purkutarvetta.

Ekologisuus on myös käyttökustannusten optimointia

Kuten ajan henkeen kuuluu, on Nakamuralla vahva panostus ympäristöystävällisyyteen, niin oman tuotantotoiminnan kuin myös heidän tuotteidensa elinkaaren osalta. Jo aikaisemmin mainittu johteiden rasvavoitelu kuluttaa tehdasasetuksilla noin 1,2 kuutiosenttiä voitelurasvaa tunnissa, eli säästö aikaisempaan öljyvoitelujärjestelmään on merkittävä. Lisäksi uudessa konemallissa on invertterikäyttöinen hydrauliikan korkeapainepumppu, joka on paitsi ekologisempi, myös noin 21 % hiljaisempi kuin aikaisempi versio. Paineilmankulutuksen hävikkiä on saatu laskettua ja ilmankulutusta pienennettyä jopa 62 % käyttämällä tarkkuuskomponentteja mm. suuttimien osalta. Modernit servomoottorit ja käytöt puolestaan mahdollistavat hidastusvoiman talteenoton tuottamalla sähköä takaisin järjestelmän käyttöön. Laskennallinen tuotanto 5 min kappaleajalla 2-vuorotyössä ottaa talteen noin 2,8 % käytetystä sähköener­giasta.