Spanende Fertigung

Einer für alle

28.09.2006 | Redakteur:

Anders als andere ist das neue Schnellwechselsystem für CNC-Drehmaschinen Preci-Flex von Eppinger: Ausgerüstet mit der üblichen Grundaufnahme nach DIN 6499 sorgen Adapter für Durchgängigkeit...

Anders als andere ist das neue Schnellwechselsystem für CNC-Drehmaschinen Preci-Flex von Eppinger: Ausgerüstet mit der üblichen Grundaufnahme nach DIN 6499 sorgen Adapter für Durchgängigkeit – von der Spannzange bis zur Direktaufnahme Die Komplettbearbeitung auf Dreh-Fräszentren mittels angetriebener Werkzeuge bedeutet oft noch den Einsatz von vielen verschiedenen, manchmal auch besonders aufwändigen Werkzeughaltern. Verbunden mit Kompromissen sind diese Halter einem flexiblen Werkzeugsystem eines Bearbeitungszentrums unterlegen. Dafür ist eine Anpassung dringend erforderlich. Immer rasanter sind die Entwicklungen im Werkzeugmaschinenbau und Schneidwerkzeugbereich. Sowohl innovative und komplexe Drehmaschinenkonzepte als auch neue Materialien und Beschichtungen der Werkzeuge eröffnen neue Wege zur besseren Produktivität dieser Anlagen. Um so erstaunlicher sind die geringen Fortschritte insbesondere im Bereich der angetriebenen Werkzeuge für Drehzentren.

„Hier scheint noch ein Standard zu herrschen, wenn auch manchmal gezwungenermaßen, der den heutigen Anforderungen nicht mehr gerecht wird“, meint Joel Judas, Mitglied der Geschäftsleitung der ESA Eppinger GmbH in Denkendorf. Hohe Rüstzeitanteile, ungenaue Schnittstellen, Steifigkeitsverluste oder einen hohen Verschleiß der Schneidwerkzeuge durch nicht optimale Spannung seien leider oft die Folgen. Was also lag näher, als diese Mängel zu beheben. „Mit unserem neuen revolutionären Werkzeugsystem Preci-Flex haben wir dazu den Grundstein gelegt“, freut sich Judas. Er erläutert das Konstruktionsprinzip: „Die Schnittstelle des Schnellwerkzeugwechselsystems unterscheidet sich von den herkömmlichen Systemen wie Coromant Capto, KM oder HSK dadurch erheblich, dass die Grundaufnahme der weltbekannten Spannzangen nach DIN 6499 weiterhin bestehen bleibt und somit eine unübertroffene Flexibilität bietet.

Der in der Werkzeugspindel liegende Raum wird für die verschiedenen Adapter genutzt und gewährleistet dadurch eine extrem kompakte Werkzeugspannung.“ Diese kurze Gesamtbaulänge komme den ohnehin oft eingeschränkten Arbeitsräumen dieser Dreh-Fräszentren sehr entgegen und ermögliche höchste Genauigkeiten an den zu produzierenden Werkstücken, so Judas weiter. Die Kontaktstelle über Kegel und großer Plananlage sowie die Schraubenbefestigung von der Werkzeugseite gewährleisten sowohl eine optimale Steifigkeit und Stabilität als auch Wechselgenauigkeiten des Werkzeugsystems. Darüber hinaus können die Schneidwerkzeuge während der Maschinenlaufzeit extern voreingestellt und somit die Rüstzeiten erheblich reduziert werden.

„Nennenswert“, so Judas, „sind auch die Einsparungen bei den Anschaffungskosten dieser Schneidwerkzeuge, weil eine geeignete Werkzeugspannung durch den Einsatz vieler möglicher Adapter, verbunden mit einem erhöhten Rundlauf, die Standzeiten drastisch verbessert.“ Selbstverständlich sei auch jederzeit innere Kühlmittelzufuhr möglich. Das System umfasst axiale und radiale Bohr-Fräshalter mit optimaler Lagerungstechnik und eigens entwickelten Abdichtungen, externe und innere Kühlmittelzufuhr sowie Preci-Flex-Aufnahmen für den Einsatz in feststehenden Bohrstangenhaltern. Prüfdorne, Rohlinge und Einstelllehren für die Werkzeugvoreinstellung runden das Produktprogramm ab.

Die neu entwickelte Schnittstelle wurde von Eppinger, aber auch von Drehmaschinenherstellern, intensiven und gezielten Zerspanungsversuchen unterzogen. Weil ähnliche Systeme, beispielsweise Big Plus, auf Bearbeitungszentren bereits erfolgreich zum Einsatz kommen, seien auch die Ergebnisse auf einem Dreh-Fräszentrum erwartungsgemäß eindeutig und vielversprechend, bemerkt Judas. Die Zerspanungsversuche führten zu eindeutigen Ergebnissen (Kasten). Um eine klare Aussage treffen zu können, wurde lediglich die Art der Werkzeugspannung geändert. Die Maschine, der angetriebene Werkzeughalter und das Schneidwerkzeug blieben unverändert.

Daten und Fakten

Zerspanungsversuche mit dem Werkzeugsystem Preci-Flex auf einem Dreh-Fräszentrum beim Bearbeiten von Werkstücken aus C45 und 42CrMo4 mit einem Hartmetallfräser (Drehzahl 3850 min-1, Schnittgeschwindigkeit 200 m/min, Vorschubgeschwindigkeit 750 mm/min) ergaben im Vergleich zur Spannzange: Wiederholgenauigkeit: ,0,005 mmGesamtrundlauf: Faktor <2 Werkzeugspannkraft: etwa 12000 N anstatt 4000 NRüstzeitverbesserung: Faktor $5 (externe Voreinstellung)Werkzeugstandzeit: Faktor $3