Flexible Schunk-Nullpunkt-Spanntechnik auf Reiden-BFR-22-Bearbeitungszentrum

Effizienteste Fertigung kleiner Losgrössen

| Redakteur: Matthias Böhm

Auf Vero-S-Modulen im 200er Raster lassen sich Werkstücke sehr flexibel direkt spannen und von fünf Seiten bearbeiten. Hierfür werden die Teile an der Unterseite plan gefräst und mit Vero-S-Nullpunkt­spannbolzen bestückt.
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Auf Vero-S-Modulen im 200er Raster lassen sich Werkstücke sehr flexibel direkt spannen und von fünf Seiten bearbeiten. Hierfür werden die Teile an der Unterseite plan gefräst und mit Vero-S-Nullpunkt­spannbolzen bestückt. (Bild: Schunk)

Auf einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum Reiden BFR 22 mit automatisiertem Palettenbahnhof hat ein Prüfmaschinenspezialist ein flexibles Spannkonzept mit Schunk-Systemen realisiert, das eine hocheffiziente Fertigung von Einzelstücken und Kleinserien ermöglicht.

«Die Rüstzeiten an stehenden Maschinen haben uns früher permanent ausgebremst», berichtet Thomas Fisel, Fertigungsleiter des Prüfmaschinenspezialisten Form + Test, rückblickend.

Investition in ein Reiden- 5-Achs-Bearbeitungszentrum

Mit der Investition in ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum BFR 22 von Reiden sollte damit ein für alle Mal Schluss sein. Konsequent hat er gemeinsam mit seinem Team die Effizienzpotenziale der Einzelstück- und Kleinserienfertigung analysiert und systematisch erschlossen. Die Zahl der Aufspannungen wurde beträchtlich reduziert, Rüstvorgänge konsequent vor die Maschine verlagert und die Programmierung soweit möglich standardisiert.

Voll automatisierter 7-fach-Palettenbahnhof

Ein voll automatisierter 7-fach-Palettenbahnhof sorgt heute im mannarmen Mehrschichtbetrieb kontinuierlich für Nachschub. Während tagsüber in der Regel komplexe Teile bearbeitet werden, bei denen der Prozess eng überwacht, die Maschine programmiert und individuell eingefahren werden muss, nutzt Form + Test die mannarmen Schichten für Werkstücke, die prozesssicher automatisiert bearbeitet werden können.

«Die Bediener aktivieren am Ende ihrer Schicht die bereitgestellten Paletten und am nächsten Morgen sind die Teile fertig», schwärmt Thomas Fisel. Sollte es im automatisierten Betrieb ja einmal zu einer Störung kommen, greifen die Mitarbeiter der Spätschicht ein und gewährleisten mit Minimalaufwand eine kontinuierliche Fertigung.

Vielseitiges Doppel aus Nullpunktspannsystem und Spannklauenkästen

Um eine grösstmögliche Flexibilität und Prozesssicherheit zu gewährleisten, hat Thomas Fisel gemeinsam mit Schunk-Fachberater Peter Rössler ein auf die Anforderungen von Form + Test massgeschneidertes Spannkonzept entwickelt.

Dabei profitiert Form + Test von dem derzeit wohl fortschrittlichsten Nullpunktspannsystem am Markt und zugleich von einem einzigartigen, standardisierten Baukastensystem für die hocheffiziente Werkstückspannung. Das Spannkonzept basiert im Wesentlichen auf zwei Spannmitteln von Schunk: Vero-S-NSE-plus-138-Nullpunktspannmodulen und Modulerhöhungen sowie SPK-180-Spannklauenkästen.

Alle sieben Maschinenpaletten mit Nullpunktspannmodulen

Zur Aufnahme von Vorrichtungen oder zur Direktspannung der Werkstücke wurden alle sieben Maschinenpaletten im 200er beziehungsweise 400er Raster mit Vero-S-NSE-plus-138-Nullpunktspannmodulen bestückt. Über Vero-S-Spannbolzen werden die Werkstücke und Vorrichtungen binnen Sekunden sicher und referenzgenau in der Maschine gespannt.

Aufgrund des patentierten Eil- und Spannhubs verfügen die Module über eine Einzugskraft von 7500 N. Mit aktivierter Turbofunktion beträgt die nachgewiesene Einzugskraft 25 000 N. Die Positionierung erfolgt über einen Kurzkegel. Im Nullpunktspannmodul radial angeordnete Spannschieber ziehen die Bolzen ein und verriegeln sie selbsthemmend und formschlüssig über ein Federpaket. Dies garantiert eine Wechselwiederholgenauigkeit < 0,005 mm.

Im Falle der Direktspannung, wenn also Werkstück und Nullpunktspannmodul ohne zusätzliches Spannmittel unmittelbar miteinander verbunden sind, gewährleisten Modulerhöhungen eine erhöhte Position des Werkstücks und damit einen freien Zugang der Maschinenspindel. Häufig können Werkstücke in nur zwei Aufspannungen komplett bearbeitet werden. Aufgrund der speziellen Geometrie der Vero-S-Spannbolzen ist auch eine aussermittige und damit besonders einfache Beladung der Module möglich. Um die Lebensdauer und Prozesssicherheit zu erhöhen, sind sämtliche Funktionsteile in gehärtetem Edelstahl ausgeführt und damit absolut korrosionsbeständig. Zudem sind die Module komplett abgedichtet und so vor Spänen und Kühlschmiermittel geschützt.

Jedes erdenkliche Mass realisierbar

Zur Rohteilspannung von Brennteilen wiederum nutzt Form + Test 150er Rasterplatten, auf denen Schunk-SPK-Spannklauenkästen sowohl in Längs- als auch in Querrichtung platziert und über Passschrauben mit einer Genauigkeit von 0,01 mm zentriert werden können. Die kompakten, universell einsetzbaren Spannklauenkästen sorgen bei niedrigen Anzugsmomenten für eine sichere Innen- oder Aussenspannung. Der Grundkörper aus Stahl, die allseitig gehärteten Funktionsteile sowie die integrierte Schmierung gewährleisten eine dauerhaft hohe Präzision und eine lange Lebensdauer. An einer gut erkennbaren Skala lässt sich der Backenhub exakt ablesen. Eine zusätzliche Backenschnittstelle an der Stirnseite macht Anwender flexibel und ermöglicht sehr niedrige, stabile Aufspannungen.

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