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Schleiftechnik hilft Getriebebauer Diese Schleifmaschinen verleihen Robotergetrieben dynamische Präzision

| Autor/ Redakteur: Claudia Wörner / Peter Königsreuther

Spinea ist ein versierter Hersteller von hochpräzisen Untersetzungsgetrieben, die bei führenden Roboterherstellern eingesetzt werden. Junker-Schleifsysteme helfen bei der exakten Innen- und Außenrundbearbeitung.

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Eine Jumat von Junker beim Innenrundschleifen mit einer vergleichsweise hohen Schnittgeschwindigkeit von 110 m/s. Hier wird ein hochpräzises Untersetzungsgetriebe bearbeitet, dass der Getriebespezialist Spinea für die Roboterindustrie herstellt. Spinea setzt dabei auch noch auf die Junker-Schleifmaschine Jucrank.
Eine Jumat von Junker beim Innenrundschleifen mit einer vergleichsweise hohen Schnittgeschwindigkeit von 110 m/s. Hier wird ein hochpräzises Untersetzungsgetriebe bearbeitet, dass der Getriebespezialist Spinea für die Roboterindustrie herstellt. Spinea setzt dabei auch noch auf die Junker-Schleifmaschine Jucrank.
(Bild: Erwin Junker)

Gegründet wurde das Unternehmen Spinea 1994 im slowakischen Prešov quasi „auf der grünen Wiese“. Das Ziel der Gründer war es, mit Qualitätsgetrieben bestehenden Robotersystemen zu einem störungsfreien Betriebsablauf zu verhelfen. „Unser Anspruch ist es so hochwertige Qualitätsprodukte zu schaffen, dass wir uns stets von anderen Anbietern abheben“, erläutert Peter Sedlák, bei Spinea verantwortlich für die Automationstechnik. Der Plan ging auf, und heute ist das Unternehmen durch seine einzigartiges Know-how ein stetig weiter wachsender Weltmarktführer auf dem Gebiet kompakter Untersetzungsgetriebe.

Schleifen mit engsten Toleranzbereichen

Industrieroboter führen heutzutage immer anspruchsvollere Aufgaben aus. Damit die Bewegungsfolgen weiterhin störungsfrei ablaufen und so die komplexe Technik stets einsatzbereit ist, kommt es auch bei den Bauteilen auf höchste Qualität an. Der Dreh- und Angelpunkt im wahrsten Sinne der Worte sind die Getriebe. Sie steuern in den Gelenken die dreidimensionalen Bewegungsabläufe der Roboterarme. Präzision ist dabei unerlässlich und bereits in der Fertigung gefragt. Deshalb setzt Spinea unter anderem auf die Schleifmaschinentypen Jucrank und Jumat von Junker.

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Die erstklassige Qualität der ultrapräzisen Untersetzungsgetriebe von Spinea erfordert natürlich Produktionssysteme, die diese Präzision fertigungstechnisch mit sich bringen. Gefordert war unter anderem die exakte Rundheit der Werkstücke mit einer maximalen Toleranz von ± 0,5 µm. Auf der Suche nach Maschinen, die diesen enormen Anspruch erfüllen, wurde der Getriebespezialist einst fündig. „Nur Junker war in der Lage, unsere Maßvorgaben zu erfüllen“, erinnert sich Sedlák. So übernahm 2013 die erste Unrundschleifmaschine des typs Jucrank die anspruchsvolle Bearbeitung der Exzenterwellen bei Spinea. Ein Jahr später investierte man in die Außen- und Innenrundschleifmaschine Jumat, die in der Präziosionsbearbeitung von Gehäusen und Flanschen ihr Einsatzfeld findet.

Neue Schleifmaschinen steigern Produktivität deutlich

Ein weiterer positiver Nebeneffekt, den der Austausch der zuvor verwendeten Maschinen durch die Jucrank und die Jumat, gebracht hat, ist, dass die Stabilität des Produktionsablaufs sowie die Wiederholgenauigkeit der Schleifprozesse deutlich verbessert haben, betont Sedlák. Obendrein genießt man bei Spinea jetzt auch einen deutlich höhere Stückzahl-Output, denn die neuen Junker-Schleifmaschinen von Junker arbeiten doppelt oder gar drei mal so schnell als die bisherigen Systeme. So ist der Getriebespezialist in der Lage, einen Teil der stets steigenden Nachfrage der Kunden mit den vorhandenen Maschinen zu bedienen.

Wenn es beim Schleifen auf jeden Mikrometer ankommt

Auf der Unrundschleifmaschine Jucrank fertigt Spinea die Exzenterwellen, die als „Hochgeschwindigkeitsteile“ des Untersetzungsmechanismus im Ultrapräzisionsgetriebe fungieren. Eine enorme Herausforderung stellen dabei die hohen Ansprüche des Kunden an die Bauteile dar: „Im Hinblick auf die Rundheit, die Zylinderform, den Rundlauf und in Sachen Rauheit gilt wie gesagt eine maximale Abweichung von einem halben Mikrometer“, ruft Sedlák in Erinnerung. Vor allem für die Herstellung von Exzenterwellen sind diese Vorgaben extrem niedrig, denn die spezielle Geometrie der Werkstücke benötigt normalerweise eine Bearbeitung in mehreren Operationen. Wegen des dann nötigen mehrfachen Umspannens kann die geforderte Qualität allerdings kaum sichergestellt werden.

Mit der Jucrank aber, bietet Junker ein System, dass die verlangte mikrometergenaue Präzision für die Exzenterwellen durch Vor- und Fertigschleifen ohne mehrfaches Umspannen gewährleistet. Im Pendelhubverfahren erledigt die Jucrank in nur einer Einspannung alle nötigen Schleifaufgaben. Diese Art der Komplettbearbeitung steigert die Prozesssicherheit, sorgt für eine sehr hohe Schleifqualität und für eine herausragende Maßhaltigkeit. Im Mikrometerbereich schwenkt dabei während des Schleifens eine spezielle CNC-Führungsschiene die Spindel, an der schmale Schleifscheiben montiert sind. Der große Vorteil dieser sogenannten Verstellachse, die von Junker entwickelt wurde, ist, dass jedes Haupt- und Hublager mit einer eigenen Profilform versehen werden – inklusive Konizitätsausgleich und ohne einen Scheibenwechsel.

Eine Schleifmaschine genügt vielen Ansprüchen

Ebenfalls in einer Einspannung bearbeitet die Außen- und Innenrund-Schleifmaschine Jumat die ihr zugedachten Gehäuse und Flansche. Dabei schleift die robust ausgeführte Schleifmaschine die Werkstücke innen und außen gleichzeitig. Die eingesetzten CBN- und Diamantschleifscheiben erlauben das Schleifen unter Hochgeschwindigkeit und sorgen damit für eine hohe Zerspanungsleistung und Produktivität. Beim Innenrundschleifen kommen außerdem spezielle Schleifspindeln mit hoher Drehzahl zum Einsatz. Dadurch erreicht die Jumat auch beim Innenrundschleifen und trotz des kleineren Durchmessers der dazu genutzten Schleifscheibe eine Schnittgeschwindigkeit von über 110 m/s.

Ihre hohe Schnittgeschwindigkeit bei zugleich präziser Bearbeitung war für Spinea ein ausschlaggebendes Entscheidungskriterium bei der Wahl der Jumat. Denn mit ihr sind die geforderten kurze Taktzeit und dadurch eine deutlich erhöhte Ausbringung möglich. Außerdem überzeugte die Jumat mit Vielseitigkeit und Flexibilität, denn verschiedene Baugrößen und zahlreiche Schleifspindelstock-Varianten bieten auch individuelle Kombinationen für unterschiedliche Ansprüche bei der Bearbeitung. Und durch das von Junker entwickelte 3-Punkt-Aufnahmesystem ist das Umrüsten schnell und einfach möglich. Für Spinea ein gewichtiges Argument bei der Maschinenwahl, denn der Getriebespezialist schleift auf der Jumat rund 20 sich ähnelnde Werkstücktypen.

Ein weiterer wichtiger Entscheidungsfaktor für die generelle Zusammenarbeit mit Junker ist der orts- und zeitnahe Service, so der Spinea-Entscheider. Sollte einmal eine unerwartete Störung eintreten, ist das Team der Niederlassung des Schleifmaschinenherstellers Junker im tschechischen Holice jederzeit zur Stelle.

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