Werkzeugwechsel Modular aufgebautes Schnellwechselsystem von EWS minimiert Rüstzeiten an Drehmaschinen

Wegen der zunehmenden Teilevielfalt bei kleiner werdenden Losgrößen gewinnt das Minimieren von Rüst- und Nebenzeiten in der Fertigung an Bedeutung. Das modular aufgebaute Schnellwechselsystem EWS-Varia für Werkzeugaufnahmen von Drehmaschinen ermöglicht das Umrüsten innerhalb kürzester Zeit oder das Wechseln eines Werkzeuges innerhalb von Sekunden.

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Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

Renishaw GmbH

Würth Industrie Service GmbH & Co. KG

EWS Weigele GmbH & Co KG

Der Werkzeugwechsel an CNC-Drehmaschinen ist die Zeit, in der die Maschine stillsteht und somit nicht produziert. Diese Stillstandszeit zu minimieren, ist gleichzusetzen mit einer Steigerung der Produktivität und damit des Ertrages. Besonders in Deutschland und Europa, wo das Schlagwort Produktivitätssteigerung in aller Munde ist, haben Unternehmen mit aller Macht die Fertigungszeiten von Werkstücken optimiert. Maschinen mit „schwindelerregenden“ Eilgang- und Vorschubgeschwindigkeiten wurden konstruiert.

Nicht beachtet wurden dabei die enormen Werkzeugwechsel- und Umrüstzeiten, die zum Teil länger dauern als die gesamte Produktionszeit, so die Auffassung des Werkzeugspezialisten EWS. Vor allem bei modernen und komplexen Maschinen wurde diese Tatsache mehr und mehr zum Problem. Nicht zuletzt auch deshalb, weil aufgrund der zunehmenden Teilevielfalt und der kleiner werdenden Losgrößen häufiger umgerüstet werden muss.

Entwicklungsingenieure von EWS haben sich dieses Problems angenommen. Das Ziel war es, ein Schnellwechselsystem für Werkzeugaufnahmen an Drehmaschinen zu entwickeln, bei dem die Werkzeugaufnahmen auf der Maschine bleiben und nur die Werkzeugeinheiten ausgetauscht werden, um wertvolle Zeit zu sparen und trotzdem alle Randbedingungen, wie Präzision und Bedienersicherheit, zu berücksichtigen. Die Lösung ist das neue modular aufgebaute Schnellwechselsystem für Werkzeugaufnahmen von CNC-Drehmaschinen EWS-Varia (Bild), das kürzlich mit dem Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg ausgezeichnet wurde.

Aus Minuten werden Sekunden

Das System versetzt Anwender in die Lage, so das Unternehmen, Werkzeugmaschinen innerhalb kürzester Zeit von einem Produkt auf das andere umzurüsten oder – bei Großserien – Verschleißwerkzeuge innerhalb von Sekunden zu wechseln, was bisher bis zu mehreren Minuten gedauert hat. Das gesamte System besteht aus Grund- und Wechseleinheit. Diese Konzeption und der modulare Aufbau für eine Vielzahl verschiedenartiger Werkzeugaufnahmen, beispielsweise Spannzangen, Weldon, Whistle Notch, Hydrodehn, Schrumpffutter und Fräsdorne, ermöglichen laut Hersteller auch eine prozessoptimierte Werkzeugspannung.

Weil das Grundwerkzeug auf der Maschine verbleibt und nur die kostengünstigen Aufnahmen gewechselt werden, bietet es dem Anwender eine Flexibilität in der Auswahl der Einsätze, die bisher nur unter hohem finanziellem Aufwand bewerkstelligt werden konnte. Besonders geeignet ist das System den Angaben nach für moderne Dreh-Fräszentren mit hohem Rüst- und Umrüstaufwand und höchsten Maschinenstundensätzen, die zunehmend in Produktionsstätten Einzug halten. Das Schnellwechselsystem EWS-Varia vereint mit seinen Eigenschaften dreifachen Nutzen, wie der Hersteller hervorhebt:

- Es ist das mit Abstand schnellste Wechselsystem weltweit.

- Es bietet eine Vielzahl von verschiedenen Wechseleinsätzen für die prozessoptimierte Fertigung mit nur geringem Investitionsaufwand.

- Voreingestellte Wechseladapter sorgen für Prozesssicherheit.

Ein kompletter Werkzeugwechsel, der bisher bis zu 5 min gedauert hat, kann mit dem Schnellwechselsystem binnen 20 s vollzogen werden. Bei einer Maschine mit 24 Werkzeugplätzen kann dies einen Zeitvorteil von bis zu zwei Stunden bringen. Außer diesem Zeitfaktor wurden sämtliche Randbedingungen berücksichtigt, die in diesem Umfang nur das Varia-System erfüllt, so der Hersteller. Die Schneidwerkzeuge liegen voreingestellt bereit zum Einwechseln.

Einsätze können nicht mehr festkleben

Der Schnellwechsel erfolgt über nur eine Klemmstelle und eine Schraubendrehung. Dabei gibt es keine losen Teile, die in die Maschinen fallen können. Das modifizierte Camlock-Klemmsystem gewährleistet querkraftfreies Spannen. Der Werkzeugwechsel durch Einhandbedienung lässt sich ohne Verletzungsgefahr und mechanisch beaufschlagten Werkzeugauswurf durchführen. Die Problematik des Festklebens der Einsätze durch Kühlschmierstoffemulsion ist nicht gegeben, weil ein integriertes, mechanisch beaufschlagtes Auswerfersystem den Einsatz beim Lösen der Schraube automatisch abhebt. Diese Eigenschaft ist einmalig und ist ein wesentlicher Beitrag zur Vermeidung von Verletzungen, betont der Hersteller.

Die Wechselpositionsgenauigkeit des Systems wird mit < 2 µm angegeben. Die Rundlaufgenauigkeit liegt unter 10 µm. Die Varianz der zur Verfügung stehenden Wechseladapter ermöglicht dem Anwender immer eine optimale Werkzeugspannung. So ist mit geringem Kostenaufwand eine noch effizientere Zerspanung zu erzielen.

Die Prozesssicherheit wird dadurch erhöht, dass Wechseleinsätze genau repliziert werden können. Das bedeutet: Beim Einwechseln von Schwesterwerkzeugen während eines Fertigungsprozesses müssen keine Längendifferenzen über die Maschinensteuerung kompensiert werden.

Weitere Informationen: EWS Werkzeugfabrik Weigele GmbH & Co. KG, 73066 Uhingen, Tel. (0 71 61) 9 30 40-0, info@ews-tools.de

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