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Werkzeugmaschinen

Vertikaldrehmaschine macht Hartdrehen und Schleifen im Doppelpack möglich

20.03.2008 | Autor / Redakteur: Frank Fladerer / Frank Fladerer

Bild 1: Für den Schleifprozess fährt die selbstladende Pick-up-Spindel nach dem Vordrehen zur Schleifeinheit, mit der die Bauteile fertig bearbeitet werden.
Bild 1: Für den Schleifprozess fährt die selbstladende Pick-up-Spindel nach dem Vordrehen zur Schleifeinheit, mit der die Bauteile fertig bearbeitet werden.

Die Kombination von Hartdrehen und Schleifen eröffnet Rationalisierungspotenziale in der spanenden Fertigung. Die Möglichkeit zur Komplettbearbeitung sowie Qualitäts- und Flexibilitätsgewinn sind zwei Vorteile, die für den Einsatz dieser Verfahrenskombination sprechen.

Früher waren generell zwei Bearbeitungsschritte notwendig: entweder Hartdrehen mit anschließendem Fertigschleifen oder nur Schleifen. Das Hartdrehen in Verbindung mit dem Fertigschleifen erforderte einen hohen Zeitaufwand und den Einsatz von zwei Werkzeugmaschinen. Lange Durchlauf- und Liegezeiten der Bauteile waren die Folge. Wenn diese Nachteile durch eine komplette Schleifbearbeitung vermieden werden sollten, führte das wiederum zu einem anderen Problem: sehr langen Taktzeiten.

Vor diesem Hintergrund bemühen sich die Hersteller verstärkt, Hartdrehen und Schleifen auf einer Maschine zu kombinieren. Ein Ansatz dazu stammt von der Schuster Präzision GmbH, die mit der Vertikaldrehmaschine Futureline F15 eine Lösung für automatisiertes Hartdrehen und Schleifen von Bauteilen mit einer möglichst hohen Autonomiezeit sowie einer automatischen Bauteilvermessung vorgestellt hat.

Vertikaldrehmaschine modular Aufbau

Die Vertikaldrehmaschine besitzt einen modularen Aufbau, der Werkzeugrevolver, Blockwerkzeuge, Fräs-, Schleif- und Bohrspindeln sowie Mehrfachbohrköpfe standardmäßig mit Hilfe eines Flansches integriert. Um bei Verkettungen von Prozessen eine optimale Bedienung zu gewährleisten, werden Maschinen mit Bedienelementen auf der rechten und linken Seite angeboten. Die Motorspindel der Futureline F15 ist als Pick-Up-Spindel ausgelegt. Weitere wichtige Merkmale sind der Maschinenständer aus thermisch stabilem Mineralguss sowie schnelle Be- und Entladezeiten. Ferner gibt der Hersteller eine einfache Bediener-/Servicefreundlichkeit an.

Bis zu drei Drehwerkzeuge in Blockaufnahme können die Bauteile bearbeiten, entweder auf Sollmaß oder mit Aufmaß für den Schleifprozess. Dabei fährt die selbstladende Pick-up-Spindel nach dem Vordrehen zur Schleifeinheit (Bild 1), mit der die Bauteile fertig geschliffen und anschließend vermessen werden. Die Vermessung erfolgt über einen Mess-taster (Bild 2), der sicher und geschützt unter dem patentierten Protective-Cover-System direkt neben dem Zu- und Abführband untergebracht ist (Bild 3).

Abrichtwerkzeuge direkt an der Werkstückspindel angebracht

Eine automatische Messwert-Kompensation soll die Prozesssicherheit auch nach dem Abrichten gewährleisten. Das Abrichten der Schleifscheibe erfolgt NC-gesteuert während der Bearbeitung – nach frei programmierbaren Kriterien (Abrichtintervalle oder Zwischenabrichten) wahlweise mit stehenden oder mit rotierenden Abrichtdiamanten. Um die Verfahrwege und somit zugleich auch die Abrichtzeiten zu verkürzen, sind die Abrichtwerkzeuge direkt an der Werkstückspindel angebracht.

Die Schleifspindel ist flüssigkeitsgekühlt und verfügt über eine Öl-Luft-Schmierung. Das modulare System lässt beliebige Einbaulagen der Schleifspindel zu, die auch manuell geschwenkt werden kann. Als Option ist eine Kühlmitteldurchführung erhältlich.

Die Drehzahlen der Vertikaldrehmaschine reichen von 20 000 bis 150 000 min–1 mit einer Leistung von 1,3 bis 22,5 kW. Der Bauteildurchmesser kann bis zu 350 mm und die Länge bis zu 300 mm betragen.

Die Paletten sind den Angaben zufolge einfach gestaltet, so dass der Anwender mit Wechselteilen schnell unterschiedliche Bauteile selbst rüsten kann. Optional können die Blockwerkzeuge durch einen Revolver ersetzt werden. Als Steuerung kommt eine Siemens 840D zum Einsatz, die über alle gängigen Softwaretools verfügt, die beim Schleifen dem Bediener die Arbeit erleichtern sollen. Ein Ausstattungsmerkmal ist eine Notrückzugtaste, die sich bei einem Kühlmittelausfall automatisch aktiviert.

Steuerung der Maschine verfügt über Aufmaß-Erkennung

Darüber hinaus verfügt die Steuerung der Maschine über eine Aufmaß-Erkennung, die das Werkstück unter Zuhilfenahme der Stromaufnahme der Spindel abtastet. Auf diesem Wege wird den Angaben zufolge eine deutliche Schleifzeitreduzierung möglich, indem der Luftschleifweg reduziert wird. Mit diesem Tool wird auch das Drehwerkzeug, das zur Vorbearbeitung eingesetzt werden kann, kontrolliert.

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