Drehmaschinen Modular aufgebaute Drehmaschinen verkürzen Prozessketten

Autor / Redakteur: Walter Frick / Bernhard Kuttkat

Mit modular aufgebauten Drehmaschinen können Prozessketten verkürzt, Durchlaufzeiten reduziert und die Effizienz der Fertigung erhöht werden. Schnelle Werkzeug- und Werkstückwechsel sorgen für deutlich geringere Kosten pro Stück.

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Aus Anwendersicht sollten moderne Drehmaschinen prozesssicher, einfach zu bedienen und schnell umrüstbar sein sowie durch Automatisierung die Bearbeitungszeit reduzieren. Bild: Hüller Hille
Aus Anwendersicht sollten moderne Drehmaschinen prozesssicher, einfach zu bedienen und schnell umrüstbar sein sowie durch Automatisierung die Bearbeitungszeit reduzieren. Bild: Hüller Hille
( Archiv: Vogel Business Media )

Knapp 7% der Aussteller belegen fast 12% der Ausstellungsfläche: Die Anbieter von Drehmaschinen stellen seit jeher ein wichtiges Exponate-Kontingent auf jeder Messe – auf der EMO Hannover 2007 wird es nicht anders sein. Die EMO ist stets ein besonders eindrucksvolles Spiegelbild technischer Entwicklungen. Nach Ansicht von Dieter Kaumann, Geschäftsführer Emco Deutschland der österreichischen Emco Maier GmbH in Hallein, „ist derzeit für die Kunden das Thema Prozesskettenverkürzung aktuell, sprich die Verlagerung von Einzelprozessen in eine Maschine.“ Damit werden die Durchlaufzeiten in der Produktion beim Kunden weiter reduziert. Kaumann: „Gemäß unserem Motto ‚Designed for your Profit‘ sind Prozesse, für die üblicherweise mehrere Maschinen benötigt werden, mittlerweile in unseren Maschinen integriert.“ Konkrete Beispiele dafür sind Profilstoßen, Tieflochbohren, Verzahnen, Hartdrehen, In-Prozess-Messung oder Entgraten.

Drehmaschinen – Trend geht zur Flexibilität

Ein weiterer Trend gehe in Richtung Flexibilität. Gerade bei sinkenden Losgrößen müssen die Werkzeugmaschinen einfach und schnell auf ein anderes Teil umgerüstet werden können. „Die Stillstandszeiten zu minimieren und damit verbunden den Ausstoß zu maximieren“, so Kaumann, „das ist die große Zielsetzung.“ Emco zeigt auf der EMO Hannover 2007 die Highlights aus seiner breiten Produktpalette: von der neuesten Entwicklung von Emco Mecof, der Mecmill, einem Hochleistungs-Bearbeitungszentrum für den allgemeinen Maschinenbau, über Vertreter der bewährten Emcoturn E-, Maxxturn- und Hyperturn-Serie sowie Neuentwicklungen im Bereich der Fräsmaschinen bis hin zur Conceptturn 450 im Ausbildungsbereich.

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Die Hüller Hille GmbH, Mosbach, ein Unternehmen der MAG Industrial Automation Systems (MAG IAS), hat von der tschechischen Bonatrans Group a.s. in Bohumin einen Auftrag zum Bau von zwei Vertikal-Drehmaschinen zur Bearbeitung von Eisenbahnrädern erhalten. Die Auslieferung der Maschinen ist für Oktober 2007 geplant. Vorher soll jedoch noch eine der Maschinen auf der EMO Hannover 2007 vorgestellt werden. Bereits im Jahr 2005 hatte Hüller Hille zwei baugleiche Maschinen mit automatischer Ladeeinrichtung an Bonatrans geliefert.

Die Vierachsen-Vertikaldrehmaschine VDM 120 RW hat eine Antriebsleistung von 165 kW, die über ein entsprechendes Getriebe an der Schnittstelle Eisenbahnrad und Schneidwerkzeug in Drehmoment umgesetzt werden und gewährleisten, dass gleichzeitig zwei Kreuzschlitten die Rundum-Drehbearbeitung am Eisenbahnrad vornehmen. Bei der Vorbearbeitung werden dabei maximale Schnitttiefen von 12 mm realisiert. Die Bearbeitung erfolgt in der so genannten Folgespannung. Erste und zweite Aufspannung werden auf einer Maschine direkt nacheinander durchgeführt. Dabei wird das Rad nach der ersten Aufspannung von dem Werkstückgreifer der Portalladeeinrichtung automatisch gewendet.

Werkzeugmagazin wird haupzeitparallel beschickt

Alle Werkzeuge, die zur Bearbeitung der zwei Aufspannungen benötigt werden, sind an einem Vierkant-Flachtischrevolver aufgebaut. Der Austausch von verschlissenen Werkzeugen bedeutet keine Maschinenstillstandszeiten, denn für jeden Kreuzschlitten ist ein Werkzeugmagazin mit 24 Werkzeugplätzen vorhanden. Bei Bedarf tauscht der Kreuzschlitten die verschlissenen Werkzeuge im Pick-up-Verfahren gegen neue aus. Das Werkzeugmagazin kann hauptzeitparallel vom Maschinenbediener bestückt werden.

Nach dem Einwechseln neuer Werkzeuge werden die Schneiden mit einem Renishaw-Mess-System vermessen und automatisch über die Siemenssteuerung korrigiert. Zur Prozess-Überwachung sind alle Maschinen mit einer Schneidenbruchkontrolle System Prometec ausgerüstet. Bei Schneidenbruch oder extremem Werkzeugverschleiß wird die Toleranzgrenze bei der Vorschubkraftüberwachung überschritten; dies führt zu einem Abschalten des Vorschubantriebes. Als Folge davon wird das Werkzeug automatisch im Pick-up-Verfahren ausgetauscht.

Ein Beispiel für effiziente Automatisierung ist die Flex-Turn-Drehzelle mit Roboterbeladung der Dr.-Ing. Robert Stopp Werkzeugmaschinen GmbH, Weinheim. Das Unternehmen bietet seine Drehautomaten mit horizontaler Spindel in verschiedenen Ausführungen an und nennt als Vorteile unter andrem: kompakte Abmessungen und Beladung von hinten, so dass der Arbeitsplatz des Drehers voll erhalten bleibt. Der Maschinenbaukasten beinhaltet beispielsweise ein lineares Werkzeugsystem für schnellste Zykluszeiten, Werkzeugrevolver, Palettiersysteme sowie Sondereinheiten für spezielle Prozesse.

Kundenspezifische Prozesse in CNC-Drehautomaten integrierbar

Auch die CNC-Drehautomaten mit horizontaler Spindel für die Weich- und Hartbearbeitung werden in verschiedensten Ausführungen angeboten. Auf Kundenwunsch lassen sich die Bausteine Automation, 100%-Kontrolle sowie kundenspezifische Prozesse integrieren. Der Baukasten beinhaltet vier Spindelstocktypen, CNC-Achsen in drei Baugrößen mit verschiedenen Hüben zur individuellen Bestückung, Maschinenbetten aus Polymerbeton, Automation über Handhabungsmodule und Sonderlösungen.

Für viele Werkstücke ist mit Blick auf eine optimale Prozessgestaltung das Vertikaldrehen der ideale Bearbeitungsablauf. Die CNC-Drehautomaten des Unternehmens mit vertikaler Spindel für die Weich- und Hartbearbeitung werden ebenfalls als kundenspezifisch zugeschnittene Anlagen aus dem Baukasten mit entsprechenden Automationsbausteinen angeboten.

Drehmaschinen-Baureihe mit Basismaschinen-Varianten

Die CNC-Baureihe DZ 45 der Weiler Werkzeugmaschinen GmbH, Emskirchen, bietet mit unterschiedlichen Grundmaschinen-Varianten einen optimalen Kundennutzen zu einem ausgewogenen Preis-Leistungs-Verhältnis. Die Palette reicht von der Zweiachs-Drehmaschine mit Riemenantrieb für einfache Drehbearbeitung über eine Maschinenvariante mit angetriebenen Werkzeugen und Reitstock bis zur Komplettbearbeitungs-Maschine mit Hohlwellenmotor für Haupt- und Gegenspindel mit optionaler Y-Achse. Sämtliche Maschinenvarianten werden mit dem bewährten Steuerungssystem 810/840 D von Siemens ausgerüstet.

Ein stabiler Unterbau in Sandwich-Bauweise gilt als tragendes Element für das 45°-Schrägbett aus Grauguss sowie für das Hydraulik-Aggregat, den Schaltschrank und das Flüssigkeits-Luft-Kühlsystem bei Maschinen mit Hohlwellenmotor. Die stärkeren Führungsleisten und der breitere Führungsabstand des Vierbahnen-Bettes sorgen neben dem verstärkten Achsantrieb gegenüber dem Vorgängermodell für ein Optimum an Stabilität und Dynamik bei der Zerspanung. Die DZ 45 besitzt in allen Achsen Sicherheitskupplungen. Der hydraulische Reitstock mit seinem in der Führungsleiste integrierten Wegmess-System ist ebenso über den gesamten Arbeitsraum frei verfahrbar wie der NC-Reitstock, bei dem die Anstellkraft der mitlaufenden Körnerspitze programmtechnisch regelbar ist.

Zur Komplettbearbeitung von komplexen Werkstücken dient die Gegenspindel, die den gleichen Materialdurchgang (42 mm) und die gleiche Drehzahl (6000 min–1) wie die Hauptspindel hat. Die Gegenspindel übernimmt die NC-Reitstock-Funktionalität als Stütz- und Bohrstock. Die Wegmessung in der X-Achse erfolgt über ein direktes Wegmess-System. Der Werkzeugrevolver kann mit zwölf Werkzeugstationen VDI 30 oder mit 16 Stationen VDI 25 ausgerüstet werden.

Bei Drehmaschinen ist Prozesssicherheit besonders wichtig

Befragt, welche Anforderungen moderne Drehmaschinen aus Anwendersicht erfüllen sollten, sagt Joachim Tomasetti, geschäftsführender Gesellschafter der THH Drehteile GmbH, Drolshagen-Scheda: „Automatisierte Maschinenkonzepte sind für uns die Basis für wettbewerbsfähige Stückkosten. Wir brauchen Prozesssicherheit und Kontinuität. Für uns als Lohndreherei sind darüber hinaus ganz wichtig: einfache Bedienung, geringer Platzbedarf und schnelles Umrüsten.“

Seine Auffassung teilt Thomas Seemann, Vertriebsleiter Allweier Präzisionsteile GmbH, Überlingen: „Höchste Priorität bei einer Kaufentscheidung zugunsten einer Werkzeugmaschine hat für uns als Anwender die schnelle Auslieferung sowie die Reduzierung der Bearbeitungszeiten durch Automatisierung.“

Walter Frick ist Fachjournalist in 97984 Weikersheim.

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