Drehautomat mit Scherenkinematik erforderte Sonderentwicklung der CNC

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Hermann Kemper GmbH & Co. KG - Hersteller für CNC Drehteile

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH

Xometry Europe GmbH

FANUC Europe Corporation SA

Kompakter Drehautomat dient als Einstieg

Als Drehmaschine für den Einstieg in eine Zusammenarbeit wählte der Werkzeugmaschinenhersteller den kompakten Produktions-Drehautomaten ABC (Bild 1), der für einfache Automatendrehteile genauso geeignet ist wie für komplexe CNC-Drehteile. Er ist gleichermaßen für Stangen- wie für Futterteile ausgelegt. Das ABC-Maschinenuntergestell aus Stahl trägt ein aufgesetztes Guss-Schrägbett mit zwei unabhängigen Revolvern. Dieser Aufbau soll eine gute Dämpfung sowie hohe Steifigkeit gegen Biegung und Torsion bieten, was Voraussetzung für Präzisionsarbeit ist.

Der obere Revolver der Drehmaschine dient vorzugsweise zur Innen-, der untere zur Außenbearbeitung. Bis zu fünf Hinterbohrstationen komplettieren das Werkzeugsystem für die vollständige Rückseitenbearbeitung. Diese oberhalb der Hauptspindel platzierten Werkzeugstationen werden von einer Synchronspindel bedient, die im oberen Revolver einen festen Platz hat. Weil die integrierte Werkstückspindel auf dem Teilkreis von drei Rückseitenpinolen liegt, ist es möglich, über den oberen Revolver zwei Werkzeuge an zwei Werkstücken in Bearbeitung zu bringen.

Das heißt, während an der Hauptspindel das nächste Werkstück zentrisch gedreht oder gebohrt wird, erfolgt zeitgleich und mit der gleichen Bewegung an den zentrischen Pinolen die Rückseitenbearbeitung am zuletzt gefertigten Teil in der Synchronspindel. Parallel lässt sich das Werkstück in der Hauptspindel auch noch mit dem unteren zweiten Revolver bearbeiten. Bei geschickter Aufteilung sind so stets drei Werkzeuge an zwei Werkstücken im Eingriff, was die Stückzeiten minimiert und die Produktivität erhöht.

Produktionsdrehautomat für Automobilzulieferer

Niedrige Stückzeiten durch gleichzeitige Bearbeitung mit bis zu drei Werkzeugen ermöglicht auch die Drehmaschine C100 (Bild 2) – nur dass dieser Produktions-Drehautomat mit Haupt- und Gegenspindel sowie drei Werkzeugträgern ausgestattet ist. Der Stangendurchlass liegt zwischen 30 und 42 mm. Durch ihre 14 Werkzeuge pro Revolver und die beiden gegenüberliegenden Y-Achsen in den Werkzeugträgern ist diese Werkzeugmaschine außerdem für komplexe und anspruchsvolle Teile geeignet.

Die Drehmaschine wird oft bei Zulieferern von Automobilfirmen sowie in der Armaturenherstellung, Fluidtechnik und Medizintechnik eingesetzt. Eine kinematische Besonderheit des Drehautomaten C100 ist die von Index entwickelte Plattenführung namens Single-slide, die in Sachen Dämpfung, Steifigkeit und Werkzeugstandzeiten Maßstäbe setzen soll.

Antriebskinematik mit Scherenkinematik zusätzlich verbessert

Der Werkzeugschlitten für die X- und Z-Bewegung besteht dabei aus nur einem Teil und verfährt die Revolver nicht auf Wälzführungen, sondern auf flächigen Gleitführungen. Die Werkzeugträger 1 und 2 gleiten dabei mit beschichteten Gleitelementen auf durchgehärteten Werkzeugstahlplatten, die mit dem Maschinenbett fest verschraubt sind. Eine genaue Einstellung soll für Spielfreiheit der Gleitpartner sorgen. Diese Bauart vereint die Vorteile von Gleitführungen – wie gute Dämpfungseigenschaften und hohe Steifigkeit – mit Beschleunigungs- und Eilgangwerten, wie sie bislang im Werkzeugmaschinenbau nur auf der Basis von Linearwälzführungen realisiert wurden.

Die Antriebskinematik dieses Führungsprinzips konnte durch den Einsatz einer Scherenkinematik zusätzlich verbessert werden, was sich nicht zuletzt in geringem Wärmegang und hoher Genauigkeit der Maschine widerspiegelt. Aufgrund der kleinen zu bewegenden Massen können Beschleunigungen bis zu 1 g gefahren werden.

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