Präzisionsbearbeitung von anspruchsvollen Bauteilen

Anbieter zum Thema

ANDREAS MAIER GmbH & Co. KG

Renishaw GmbH

SMW-AUTOBLOK Spannsysteme GmbH

PAMA, SpA

Werkzeugidentifikationssystem leitet Daten ins Steuerungssystem

„Vor jedem Fertigungsauftrag“, erläutert Sebastian Huber, seit 16 Jahren als Maschinenbediener bei Rile tätig, „prüfen wir, ob die benötigten Werkzeuge im Speicher sind, beziehungsweise komplettieren wir sie. Der Werkzeugspeicher bietet 210 Plätze. Die Fräswerkzeuge spannen wir in HSK-A-100-Werkzeugkegel ein und die Drehwerkzeuge in KM-63-Werkzeughalter. Die HSK-A-100-Kegel besitzen Chips, auf denen sämtliche Daten der Werkzeuge gespeichert sind. Vor dem Einschleusen in den Speicher erfolgt ein Scannen durch ein Balluff-Werkzeugidentifikationssystem, das die Daten ins Steuerungssystem leitet. Über eine Drehschleuse bringt der schienengeführte Werkzeug- roboter das Werkzeug an seinen zugeordneten Platz.“

Ein Brückenkran setzt die Werkstücke auf einen der beiden Drehtische ab. Jeder Drehtisch steht für einen eigenen, abgetrennten Arbeitsbereich, der aufgehoben wird, wenn extrem lange Werkstücke zu bearbeiten sind. Nach dem Aufspannen holt sich die Spindel das benötigte Werkzeug aus dem Werkzeugspeicher. Dazu besitzt jeder der beiden Arbeitsbereiche eine Schleusentür, durch die die Traghülse in den Werkzeugspeicher einfährt. Der dort arbeitende Roboter entnimmt der Spindel das auszutauschende Werkzeug und spannt das neue ein. Zur horizontalen Bearbeitung ersetzt der Roboter zunächst das Werkzeug durch einen NC-Fräskopf. Den entnimmt er dem Shuttle-Pick-up, das sich auf den Schienen des Werkzeugroboters bewegt. Anschließend spannt der Roboter das benötigte Werkzeug in den Fräskopf ein.

Zum Lieferumfang gehören zwei von Pama selbst gefertigte Ausdrehköpfe RT 700 beziehungsweise AT/RT 400 und ein NC-Fräskopf Modell TW 1 30 A V S015. Neben der hohen Maschinenauslastung durch die Pendelbearbeitung, bei der das hauptzeitparallele Auf- und Abspannen des Werkstücks erfolgt, tragen vor allem der 2600 Nm kräftige Direct-Drive-Spindelmotor sowie Eilganggeschwindigkeiten von 30.000 mm/min in den X-, Y-, Z- und V-Achsen bei.

Wie bei Pama üblich, besitzt die Maschine ein Kühlaggregat für die Thermostabilisierung des Hydrostatiköls und des 93-kW-Spindelmotors, der die Werkzeuge mit einer maximalen Spindeldrehzahl von 4000 min^-1 antreibt. Je nach Fertigungsaufgabe werden auch die Werkzeuge über eine weitere Kühlmittelanlage von innen und außen gekühlt.

Zur produktiven Qualitätsarbeit gehört die sichere Späneabführung schon während der Zerspanung. „Zur Erfüllung dieses Kundenwunsches“, schildert Frank Seifert, „der ja spürbar zur Reduzierung von Stillstandszeiten beiträgt, haben wir intensiv nach Lösungen gesucht und sie auch gefunden. Im Kern haben wir Fliehkräfte genutzt, um die Späne aus dem unmittelbaren Bearbeitungsbereich zu entfernen. Sie fallen am Rand in innovativ gestaltete Schächte, die direkt auf die beiden, unter der Maschine laufenden Späneförderer fallen. Beide Späneförderer führen die Späne zu einem Querföderer, der sie direkt in den Spänebehälter fördert.“

Gesteuert von einer Siemens-Steuerung Sinumerik 840D sI, erfolgt die Überwachung des Fertigungsprozesses durch unterschiedliche Mess- und Überwachungseinrichtungen. Dazu gehören absolute Längenmessgeräte für die Linearachsen, der absolute Drehgeber für die Spindelumdrehung sowie ein magnetisches Längenmesssystem für die V-Achse.

Zwei Renishaw-RMP60-Funk-Werkstückmesstaster, einer davon mit KM-63-Kegel, zur Werkzeugvermessung und Bruchkontrolle auf Laserstrahlbasis der Firma Blum sowie eine Balluff-Werkzeugbruch-Überwachung tragen ebenfalls zur sicheren Dreh- und Fräsbearbeitung bei.

Mittels Videokamera den Fertigungsprozess immer im Blick haben

Zusätzlich erfolgt eine manuelle Überwachung des Fertigungsablaufs. Pama-Maschinen bieten eine komfortable Bedienung. Die Bedienkabine wird vom Portal getragen, sodass der Bediener den Zerspanprozess gut beobachten kann. Zusätzlich ist am Querbalken des Portals, links und rechts von der Traghülse, jeweils eine Videokamera installiert. „So kann ich“, erklärt Sebastian Huber, „den Fertigungsprozess auch von der Rückseite direkt vom Fahrerstand aus beobachten. Der Touchscreen bietet sogar die Möglichkeit, die Kamera so zu zoomen, dass man die Werkzeugschneiden ganz nah sehen kann. Sollte man bei dieser Beobachtung Funken erkennen, ist das ein Zeichen, dass die Schneide stumpf wird. So kann man rechtzeitig einen Werkzeugtausch einleiten, bevor andere Überwachungssysteme ansprechen.“

Zur komfortablen Bedienung gehört auch die wunschgemäße Abdeckung der X-Achsen. Über die begehbare, stabile, aufrollbare 1,55 m breite Abdeckung lässt sich der Arbeitsraum auf denkbar kürzestem Wege betreten. Die Rollen, die die flexible Abdeckung beim Verfahren des Portals aufnehmen, befinden sich vor und hinter der Bedienerkabine.

* Dipl.-Ing. Peter Springfeld ist Journalist aus 12489 Berlin, Tel. (0 30) 6 77 03 72, pspringfeld.red@t-online.de

(ID:45414315)