Fräsen Mit CNC-Fräsmaschine zu genauen Nuten in individuellen Zahnriemen

Autor / Redakteur: Horst Helmer / Rüdiger Kroh

Ob einfache Nuten oder komplizierte Fräsbilder, mit CNC-Fräsmaschinen werden individuelle Zahnriemen hergestellt. Die eingesetzte Maschine in Gestellbauweise sind modular aus Aluminium-Spezialprofilen aufgebaut und wurden mit einer Hochfrequenzspindel mit 40.000 min-1 und einem Werkzeugwechsler ergänzt.

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Bild 1: Über die gesamte Zahnriemenlänge wird eine Längsnut in den Zahnriemenrohling gefräst.
Bild 1: Über die gesamte Zahnriemenlänge wird eine Längsnut in den Zahnriemenrohling gefräst.
(Bild: Isel)

Die erfolgreiche Zusammenarbeit des Zahnriemenanbieters Megadyne mit der Isel Germany AG ermöglicht die Herstellung individueller Zahnriemen für die unterschiedlichsten Kundenanforderungen. Dabei liefert Isel die CNC-Fräsmaschine,n mit denen im Zusammenwirken mit den von Megadyne entwickelten Vorrichtungen einfache Nuten bis hin zu komplizierten Fräsbildern aus Standardzahnriemen herausgearbeitet werden.

Eine in den Zahnriemenrohling gefräste Längsnut (Bild 1) über die gesamte Zahnriemenlänge ermöglicht das Einschweißen einer Keilleiste, die den genauen Lauf des Keilriemens auch bei größeren Breiten und Längen garantiert. Dabei kommt eine modifizierte Basismaschine der Flatcom-XL-Serie (Bild 2 – siehe Bildergalerie) zum Einsatz, die mit einer Hochfrequenzspindel mit 40.000 min-1 und einem Werkzeugwechsler ergänzt als Fräsmaschine arbeitet.

Werkstückaufnahme besteht aus einer Linear- und einer Rotationseinheit

Mitentscheidendes Modul dieser Anwendung ist die Werkstückaufnahme. Sie besteht unter anderem aus einer Lineareinheit, die die definierte Spannung des zu bearbeitenden Zahnriemens gewährleistet, und einer Rotationseinheit, die über den eingespannten Aufnahmezylinder die Vorschubbewegung erzeugt. Bearbeitet werden dabei Zahnriemen bis 16 m Länge.

Kompliziertere Formen zur Werkstückaufnahme, beispielsweise bei Transportzahnriemen für Vakuumspannsysteme, werden mit der Fräsmaschine genau herausgearbeitet. Dabei sind die Fräs- und Bohrarbeiten mit der Wechselmöglichkeit der Werkzeuge im halbautomatischen Betrieb rationell möglich.

Fräsmaschinen-Sonderausführung kann auch bohren und schleifen

Eine weitere Flatcom XL ist als Sonderausführung (Bild 3) konzipiert und bietet die Möglichkeit, Fräs- und Bohrarbeiten einerseits und Schleifarbeiten an Spezialzahnriemen andererseits auszuführen. Die Schleifeinheit besteht aus einem Kreuztisch mit Lineareinheiten, der einen drehmomentstarken Spindelmotor mit Schleifscheibe aufnimmt.

Mit dieser Schleifscheibe werden Zahnriemen auf ein eng toleriertes Breitenmaß gebracht. Alle dazu notwendigen Zustellbewegungen führen die Lineareinheiten mit hoher Genauigkeit aus. Der zu bearbeitende Zahnriemen wird dabei über eine speziell entwickelte Vorrichtung bewegt, deren umlaufende Vorschubbewegung von einer Rotationseinheit ausgeführt wird.

Fräsmaschine aus Aluminium-Spezialprofilen modular aufgebaut

Die eingesetzten CNC-Maschinen in Gestellbauweise sind modular aufgebaut aus Aluminium-Spezialprofilen. Alle Linearachsen sind ebenfalls aus dem Isel-Programm und basieren auf geschliffenen Präzisionsstahlwellen mit Linearkugellagern. Als Antriebe kommen spielfrei eingestellte Kugelgewindetriebe mit gehärteten und polierten Kugelgewindespindeln mit auf die Anwendungen abgestimmten Steigungen zum Einsatz.

EC-Servomotoren in servicefreundlichen Antriebsmodulen treiben die Linearachsen an. Der Maschinentisch aus plangefrästen Präzisions-T-Nutenprofilen bietet optimale Spannmöglichkeiten für die unterschiedlichen Werkstückaufnahmen und Vorrichtungen. Das Untergestell ist eine Wabenkonstruktion aus stabilen Aluminium-Panel-und -Ständerprofilen.

Der Steuerschrank nimmt alle Antriebsmodule auf

Die Schutzhaube aus Aluminiumprofilen und Kunststoff-Glasscheiben bildet einen geschlossenen Arbeitsraum. Schiebefalttüren mit Sicherheitsverriegelung geben in geöffnetem Zustand die komplette Arbeitsraumbreite für die Be- und Entladung sowie für Einrichtarbeiten frei.

Der an der Maschine angebaute Steuerschrank nimmt alle Antriebsmodule der CAN-CN-Steuerung für drei und mehr Achsen auf. Der Betrieb der Maschine erfolgt über das ebenfalls angebaute CNC-Bedienpanel. Die offenen Schnittstellen der Isel-Steuersoftware machen die uneingeschränkte Anbindung aller kundenseitigen Vorrichtungen problemlos möglich und bieten so die notwendigen Voraussetzungen für flexible Kundenanforderungen.

* Horst Helmer ist Leiter Marketing bei der Isel Germany AG in 36124 Eichenzell

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