Drehmaschinen CNC-Mehrspindler soll Kurvenmaschinen ablösen

Redakteur: Rüdiger Kroh

Die Schnelligkeit einer Kurvenmaschine mit der Flexibilität der CNC-Technik soll der CNC-Mehrspindeldrehautomat MS 16 Plus verbinden. Die Maschine eignet sich für Teile bis 22 mm Durchmesser.Teile bis 22 mm Durchmesser. Die sechs Arbeitsspindeln sind in einer fluidgekühlten Spindeltrommel gelagert.

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Der CNC-Mehrspindler kann kundenspezifisch in der Anzahl der Stech-/Bohrschlitten und Kreuzschlitten konfiguriert werden.
Der CNC-Mehrspindler kann kundenspezifisch in der Anzahl der Stech-/Bohrschlitten und Kreuzschlitten konfiguriert werden.
(Bild: Index)

Mit der Erweiterungsvariante MS16-Plus aus der Multiline-Baureihe präsentiert Index einen sechsspindligen CNC-Mehrspindeldrehautomat für Teile bis 22 mm Durchmesser. Die modular aufgebaute Maschine soll laut Unternehmen die heute noch vielfach genutzten, schnellen aber aufwendig einzurichtenden, kurvengesteuerten Mehrspindler ersetzen, die beim Bearbeiten von Werkstücken mit einfacher und mittlerer Komplexität bis heute den Markt dominieren.

Kompakte Bauweise sorgt für kleine Aufstellfläche

Die Index MS16 Plus punktet den Angaben zufolge dabei nicht nur, weil sie die Schnelligkeit einer Kurvenmaschine mit der Flexibilität der CNC-Technik verbindet, sondern sich dank ihrer kompakten Bauweise (1300 mm Breite) auch mit der kleinen Aufstellfläche der Kurvenmehrspindler begnügt. Außerdem bietet sie einen hohen Bedienkomfort beim Einrichten und weitergehende Fertigungsmöglichkeiten im Vergleich mit Kurvenmaschinen.

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Im Vollausbau kann wahlweise jeder Spindellage ein stabiler Stech- oder Bohrschlitten mit einer NC-Achse und ein Kreuzschlitten mit zwei NC-Achsen (X- und Z-Achse) zugeordnet werden, die v-förmig um jede Arbeitsspindel angeordnet sind und so an jeder Arbeitsspindel für einen problemlosen Einsatz mehrerer Werkzeuge zur gleichen Zeit sorgen, heißt es weiter. Mit der NC-gesteuerten Synchronspindel zum Abgreifen des Werkstückes und einem NC-Abstech- und Hinterbohrschlitten seien optimale Voraussetzungen für die wirtschaftliche Fertigung von Drehteilen einfacher bis mittlerer Komplexität bis etwa 70 mm Länge gegeben. Optional kann die abstichseitige Bearbeitung in einen Abstechschlitten und einen separaten Hinterbearbeitungsschlitten zur Taktzeitreduzierung aufgeteilt werden.

Stufenlose Drehzahlregelung der Arbeitsspindeln

Wie bei Index-Mehrspindlern üblich, können auch auf der MS16 Plus alle Technologien eingesetzt werden, die an Drehzentren und Automaten realisierbar sind wie: Drehen, Bohren, Fräsen, Gewindeschneiden, Tieflochbohren oder Stoßen. Die sechs Arbeitsspindeln mit einer Antriebsleistung pro Spindel von 8,7 kW und bedarfsgerechter Flüssigkeitskühlung sind in einer fluidgekühlten Spindeltrommel gelagert, die nach jedem Schaltvorgang über eine dreiteilige Hirth-Verzahnung verriegelt wird. Der Wärmegang des Spindelträgers wird auf ein Minimum reduziert und die Spindellagertemperatur auf niedrigem Niveau gehalten, was der Lebensdauer zu Gute kommt und zu einer optimalen Thermostabilität führt, betont das Esslinger Unternehmen.

Auch für schwer zerspanbare Materialien geeignet

Alle sechs Arbeitsspindeln sind individuell drehzahlregelbar. Während der Bearbeitung ist für jede Spindellage und jede Werkzeugschneide stets die optimale Drehzahl, die selbst im Schnitt noch variiert werden kann, programmierbar. Weil Drehzahländerungen und Spindelpositionierungen auch während der Trommelschaltung möglich sind, entstehen keine zusätzlichen Nebenzeiten. Als weitere Vorteile ergeben sich daraus guter Spänebruch, hohe Oberflächengüte, kurze Stückzeiten und lange Werkzeugstandzeiten. Mit der MS16 Plus lassen sich deshalb auch schwer zerspanbare Materialien genau und wirtschaftlich bearbeiten.

Um bei einfachen Teilen vergleichbar kurze Taktzeiten wie bei kurvengesteuerten Mehrspindeldrehautomaten zu erzielen, kommen sehr steife und dynamische NC-Stechschlitten zum Einsatz. Auf ihnen können wie bei einem Kurvenmehrspindler üblich, entweder ein Formstahl zum Stechen einer Werkstückkontur oder auch Zusatzeinrichtungen mit angetriebenen Werkzeugen aufgebaut werden. Für schnelles und einfaches Einrichten der Werkzeuge sind die NC-Stechschlitten serienmäßig mit Index-W-Verzahnung ausgerüstet. An Stelle eines NC-Stechschlitten kann wahlweise ein NC-Bohrschlitten mit einem Schlittenweg von 70 mm aufgebaut werden.

NC-Kreuzschlitten mit X- und Z-Achse für hohe Flexibilität

Zusätzlich lässt sich an jeder Arbeitsspindel auch ein NC-Kreuzschlitten anordnen. Die massearm und kompakt konstruierten Kreuzschlitten mit ihrem integrierten NC-Antrieb haben ein geringes Trägheitsmoment und die daraus resultierende hohe Dynamik, was in der praktischen Anwendung hohe Beschleunigungswerte ermöglicht. Vorteil der hydrostatischen Gleitführung in der Vorschubachse (Z) ist ihre hohe Dämpfungseigenschaft, die das Übertragen von Bearbeitungsschwingungen über den Spindelkasten zum Nachbarschlitten verhindert. Dadurch ist eine Reduzierung der Schwingungs- und Ratterneigung bei der Werkstückbearbeitung gewährleistet – selbst bei gleichzeitig ablaufenden unterschiedlichen Bearbeitungsvorgängen an den sechs Spindeln, hebt Index hervor. So kann etwa an einer Spindel kräftig geschruppt werden, ohne dass bei der gleichzeitig stattfindenden Feinbearbeitung an einer anderen Spindel Einbußen der Oberflächenqualität zu befürchten sind. Die fünf NC-Kreuzschlitten sind für einen Schlittenweg in X von 45 mm und in Z von 70 mm ausgelegt.

Simultan bearbeiten mit Stech- oder Bohr- und Kreuzschlitten

Die Stech- oder Bohrschlitten und die Kreuzschlitten sind v-förmig um jede Arbeitsspindel angeordnet und sorgen so für einen problemlosen Einsatz mehrerer Werkzeuge zur gleichen Zeit. Die Bearbeitungsart wird dabei nur durch den Werkzeughalter bestimmt. Sämtliche Arbeitsgänge lassen sich in fast allen Spindellagen frei festlegen. Wertvolle Zeitanteile können gewonnen werden, wenn beispielsweise simultan zum Stechen der Außenkontur am Werkstück mit dem Kreuzschlitten die Innenoperationen durchgeführt werden. Auf jedem Kreuzschlitten können mehrere Werkzeuge – innen und außen, feststehend oder angetrieben – aufgebaut werden, die sich dank CNC-Technik nacheinander in Eingriff bringen lassen.

Sehr schneller Spindelstop und Abstechen ohne Hubverlängerung

Für die Werkstück-Rückseitenbearbeitung ist die MS16 Plus mit einer bis zu 10.000 min -1drehenden Synchronspindel mit Hohlwellenmotor ausgerüstet, die 140 mm in Z-Richtung mit 30 m/min verfahren kann, um mehrere Rückseitenbearbeitungswerkzeuge auf dem NC-Abstechschlitten nacheinander schneller in Eingriff zu bringen. Um kurze Taktzeiten zu erreichen, beschleunigt die Synchronspindel dabei mit ihrer hohen Antriebsleistung von 9 kW innerhalb von weniger als 0,7 s auf maximal 10.000 min -1 und sorgt so gleichermaßen für einen schnellen Spindelstopp bei Auswurf der Fertigteile. Der Auswerfer in der Synchronspindel wird hydraulisch betätigt. Auf dem NC-Abstechschlitten können neben einem Abstechwerkzeug wahlweise zwei starre oder zwei angetriebene Werkzeuge und ein weiteres starres Werkzeug für die Rückseitenbearbeitung zum Einsatz kommen. Der NC-Abstechschlitten benötigt dabei dank seines vergrößerten Hubs von 94 mm keinen Hubverlängerer und kann mit einer Eilganggeschwindigkeit von 30 m/min verfahren werden. MM

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