Nebenzeiten nahe Null

Für Anwender von Zyklendrehmaschinen hat sich Gutter & Sohn eine pfiffige Lösung einfallen lassen, um die Werkzeugwechselzeiten beim Bearbeiten drastisch zu senken: ein lineares Mehrfach-Werkzeugspannsystem. Damit können mehrere Werkzeuge nebeneinander gespannt werden, beispielsweise fürs Plandrehen, Zentrieren, Bohren und Gewindeschneiden. Der sonst übliche manuelle Wechsel entfällt.

Anbieter zum Thema

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

Renishaw GmbH

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Ludwig Gutter & Sohn GmbH & Co. KG

Spanende Fertigung

Not macht erfinderisch, sagt der Volksmund, aber auch Unzufriedenheit mit Bestehendem führt zu neuen Lösungen, wie das Beispiel der Ludwig Gutter & Sohn GmbH & Co. KG in Weißenhorn zeigt. Das auf Aluminium-Kokillenguss mit Werkzeug- und Formenbau spezialisierte Unternehmen fertigt für Kunden auch einfache Drehteile in kleinen Serien mit Losgrößen zwischen 5 und 50 Stück. Bearbeitet werden solche Teile auf einer zyklengesteuerten Drehmaschine.

Plandrehen, Zentrieren, Bohren und Gewindeschneiden als typischer Ablauf

Ein typischer Arbeitsablauf ist beispielsweise stirnseitiges Plandrehen, Zentrieren, Bohren und Gewindeschneiden. „Dabei stellten wir fest, dass durch den manuellen Werkzeugwechsel der Nebenzeitanteil deutlich anstieg und die Zykluszeit in die Höhe schnellte“, erläutert Geschäftsführer Horst Thoma. Bei jedem Werkzeugwechsel müssen der Bearbeitungsprozess unterbrochen und vom Mitarbeiter folgende Arbeitsschritte durchgeführt werden: Spindel stoppen, Schutztür öffnen, Werkzeughalter wechseln, Schutztür schließen, Programm fortsetzen.

„Abgesehen davon, dass er ein falsches Werkzeug einwechseln kann“, so Thoma, „bleibt ihm dabei auch keine Zeit für Kontroll- und Entgratarbeiten.“ Die Dauer des Werkzeugwechsels überstieg dabei sogar häufig die eigentliche Einsatzzeit des Werkzeugs. Ein weiteres Manko war die Wiederhol-Ungenauigkeit beim Wechsel der Werkzeughalter. „Je nach Wechselsystem kann sie ±0,005 bis 0,02 mm und sogar noch mehr betragen“, konkretisiert Thoma.

Lineares Werkzeugspannsystem eliminiert Werkzeugwechsel

Was also tun? Der Markt bot keine Alternative. Thoma und sein Team ließen sich für ihre Zyklendrehmaschine Multifix-Schnellwechselhalter eine pfiffige Lösung einfallen: Ein lineares Werkzeugspannsystem mit vier Werkzeugen. „Damit können wir plandrehen, zentrieren, bohren und Gewinde schneiden, ohne die sonst üblichen, zeitaufwendigen manuellen Werkzeugwechsel“, freut sich Thoma und erläutert: „Die für die Bearbeitung der Drehteile erforderlichen Werkzeuge werden einfach nebeneinander in einem Halter gespannt. Durch Verfahren des Querschlittens werden dann die einzelnen Werkzeuge in Einsatz gebracht. Dadurch ist die Werkzeugwechselzeit und die Span-zu-Span-Zeit der einzelnen Werkzeuge sogar kleiner als bei Drehmaschinen mit automatischen Werkzeugrevolvern.“ Die Wiederholgenauigkeit entspräche der Maschinengenauigkeit, weil alle Werkzeuge in der Bearbeitungsposition fest eingespannt bleiben.

Die Programmierung der Zyklendrehmaschine erfolgt so wie beim Verwenden von einzelnen Werkzeughaltern. Jedes Werkzeug bekommt eine eigene Werkzeugnummer, sodass für jedes Werkzeug die Korrekturwerte für Länge und Durchmesser einzeln eingestellt werden können. Und weil sich dieses Werkzeugspannsystem hervorragend in der eigenen Fertigung bewährte, machte sich die Entwicklungsmannschaft daran, das System auszubauen und am Markt unter dem Label „Lineto“ anzubieten.

Drei verschiedene Ausführungen entwickelt

Mittlerweile gibt es drei verschiedene Ausführungen: Vierfachhalter, Vierfachhalter mit Spannschiene und Abstützung für ein oder mehrere zusätzliche Werkzeuge, Einfachhalter mit Spannschiene. Seit Ende letzten Jahres können auch Zyklendrehmaschinen mit Parat-Schnellwechselhaltern mit den linearen Werkzeugspannsystemen ausgerüstet werden, allerdings nur Vierfach-Werkzeughalter, weil Halter mit Spannschiene das Weiterdrehen des Parat-Halters verhindern würden.

Das Rationalisierungspotenzial, das mit dem Werkzeugspannsystem Lineto erschlossen werden kann, verdeutlicht Thoma: „Wenn beispielsweise 50 Wellen mit einem Durchmesser von 50 mm beidseitig plangedreht und stirnseitig Gewinde gefertigt werden, sind für jede Seite vier Werkzeuge erforderlich. Werden dabei für jeden Werkzeugwechsel nur 0,5 Minuten angenommen, ergibt das insgesamt 200 Minuten, die mit dem neuen Werkzeugspannsystem eingespart werden können. Mit unserem Werkzeugspannsystem können also auch auf zyklengesteuerten Drehmaschinen kleine und mittlere Serien kostengünstig produziert werden.“

Auch verschiedene Hersteller von zyklengesteuerten Drehmaschinen haben die Vorteile des Lineto-Spannsystems bereits erkannt. Den wichtigsten Vorteil sehen diese Hersteller darin, dass durch einfaches Einsetzen eines Lineto-Werkzeughalters die zyklengesteuerte Maschine als CNC-Drehautomat genutzt werden kann. „Das ist für sie ein sehr wichtiges Verkaufsargument; sie bieten deshalb ihren Kunden das Spannsystem immer als Alternative zu einem teuren Werkzeugrevolver an“, freut sich Thoma. MM

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