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Werkzeugmaschinen Bearbeitungszentrum erhöht Produktivität durch Integration von Fräsen, Drehen und Schleifen

| Redakteur: Frank Fladerer

Der Trend zur Verfahrenskombination hält an. Die Möglichkeit zur Verkürzung der Prozesskette und die damit einhergehende Erhöhung der Produktivität fördern die Weiterentwicklung von Werkzeugmaschinen. Ein Beispiel ist ein Bearbeitungszentrum von Kitamura, das auch drehen und schleifen kann.

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Bild 1: Die My-Trunnion-1 ist ein Bearbeitungszentrum von Kitamura für Präzisionsteile bis zu 350 mm Durchmesser.
Bild 1: Die My-Trunnion-1 ist ein Bearbeitungszentrum von Kitamura für Präzisionsteile bis zu 350 mm Durchmesser.
( Archiv: Vogel Business Media )

Verfahrenskombination macht Prozesse und Anlagen komplexer. Durch die Integration von mehreren Fertigungsverfahren können die Unternehmen aber auch erhebliche Rationalisierungspotenziale ausschöpfen.

Ein Beispiel kommt von Kitamura. Der japanische Werkzeugbauer hat ein Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum vorgestellt, das auch drehen und schleifen kann.

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Die My-Trunnion-1 ist eine Weiterentwicklung der My-Trunnion-Baureihe speziell für kleine Präzisionszeile (Bild 1). Das Bearbeitungszentrum ist für Werkstücke bis 350 mm Durchmesser gedacht.

Eine Besonderheit des Bearbeitungszentrums ist die Ausstattung mit High-Speed-Flachführungen, die statt der üblichen Rollenführungen zum Einsatz kommen. Damit sollen nach Aussage des Herstellers Eilganggeschwindigkeiten von 50 m/min in der X- und Y-Achse und 36 m/min in der Vertikal-Achse möglich sein – bei einer höheren Lebensdauer und besserer Schwingungsdämpfung.

Bearbeitungszentrum bietet C-Achse mit Werkstückaufnahme als Drehachse

Eine weitere Besonderheit des Bearbeitungszentrums: Die C-Achse mit der Werkstückaufnahme ist als Drehachse ausgestaltet, die auf bis zu 1000 min-1 beschleunigen kann und mit einem 250er-Drehfutter versehen ist (Bild 2). Die Drehwerkzeuge werden über den Werkzeugwechsler in die Spindel eingesetzt.

Alle klassischen Drehoperationen können auf diese Weise mit dem Bearbeitungszentrum ausgeführt werden. Wenn es das Werkstück erfordert, ist den Angaben zufolge auch Rundschleifen mit einer hohen Oberflächenqualität und Präzision möglich.

Wichtig ist die Drehgeschwindigkeit C-Achse unter anderem, wenn bei kleinen Durchmessern von kugelförmigen oder kegeligen Werkstücken zirkular gefräst werden muss. Schnittgeschwindigkeiten von über 40 m/min sind hierbei mit dem Bearbeitungszentrum möglich.

Bearbeitungszentrum erlaubt raschen Werkzeugwechsel

Auf Geschwindigkeit setzt Kitamura beim Austausch der Zerspanungswerkzeuge: Der Werkzeugwechsel dauert beim neuen Bearbeitungszentrum 1,1 s, und die Span-zu-Span-Zeit beträgt 1,8 s. Die Positioniergenauigkeit gibt der Hersteller mit ±0,002 mm und die Wiederholgenauigkeit mit ±0,001 mm auf dem gesamten Verfahrweg an.

Herzstück bei der Bearbeitung ist eine Hochleistungs-Spindel, die in der Standardausführung 15 000 min-1 leistet. Optional wird eine Hochgeschwindigkeits-Spindel mit 30 000 min-1 und Inline-Direktantrieb angeboten. Statt des Drehfutters kann das Bearbeitungszentrum mit einem Rundtisch von 300 mm Durchmesser oder einem quadratischen Tisch mit 240 mm × 240 mm ausgestattet werden.

Werkzeughalter des Bearbeitungszentrums bietet größere Stabilität

Eine Besonderheit des Bearbeitungszentrums bei der Werkzeugaufnahme ist das Big-Plus-System. Das System ist so gestaltet, dass eine zusätzliche Auflagefläche an der Oberseite des Greiferrings entsteht. Damit hat der Werkzeughalter eine um 30% vergrößerte Auflagefläche – mit entsprechend vergrößerter Stabilität. Die BT-beziehungsweise SK-30-Aufnahme der Spindel kann den Angaben zufolge die gleiche Leistung erbringen wie eine BT/SK-40 Werkzeugaufnahme.

Zur Trennung der Späne vom Späneförderer setzt Kitamura auf das so genannte Doppeldecker-Prinzip. Dabei sorgt im hinteren Teil des Späneförderers eine zweite Förderkette für die sichere Entsorgung der kleinen Späne. Außerdem wird das Kühlmittel fein gefiltert, bevor es wieder in den Haupttank der Maschine zurückfließt.

Bearbeitungszentrum für Werkstücke bis 350 mm Durchmesser und 215 mm Höhe

Das Bearbeitungszentrum My-Trunnion-1 kann Werkstücke von bis zu 350 mm Durchmesser und 215 mm Höhe bei einem Kippwinkel bis 140° bearbeiten. Bevorzugte Einsatzgebiete des Bearbeitungszentrums sind die Medizintechnik, optische Industrie, Flugzeugindustrie, Automobilbau und der Prototypenbau. Für die flexible mannlose Fertigung kann das Bearbeitungszentrum mit einem 7- oder 20-Stationen Palettenwechsel-System ausgestattet werden.

Um eigene Service-Arbeiten zu erleichtern, bietet Kitamura als neue Option ein Maintenance-Support-System (MSS) an. Der Bediener erhält damit Anweisungen in Bild und Text über Bedienung, Wartung und eventuelle Alarm-Aufhebungen auf dem Bildschirm angezeigt – sozusagen eine intelligente Hilfe-Funktion für das gesamte Bearbeitungszentrum.

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