FN Niederhauser: Spanntechnik für Drehzentren Industrie 4.0 dank smarter Spanntechnik

Von Konrad Mücke

Ein breites Spektrum an Spannfuttern für Dreh­zentren produziert der Spanntechnik-Hersteller SMW-Autoblok. Mit diesen Komponenten verwirklichen die Spezialisten der FN Niederhauser AG für Fertigungsunternehmen in der Schweiz die jeweils individuell optimal passende Spanntechnik.

Firmen zum Thema

Beim Kraftspannfutter MM e-motion werden die vier Backen einzeln jeweils von integrierten Elektromotoren angetrieben.
Beim Kraftspannfutter MM e-motion werden die vier Backen einzeln jeweils von integrierten Elektromotoren angetrieben.
(Bild: SMW-Autoblok)

Zum umfassenden Portfolio von SMW-Autoblok gehören Spannsysteme für die Dreh- und die Schleiftechnik sowie zum stationären Spannen. Speziell beim Spannen auf Dreh- sowie Dreh-Fräszentren können Fertigungsunternehmen die jeweils technisch und wirtschaftlich beste Spanntechnik aus einem vielfältigen Programm an Spannfuttern wählen. Das betrifft unter anderem Spannfutter mit schnell wechselbaren Backen. Beispielsweise die Ausführung Kraftspannfutter KNCS-2G verfügt über ein optimiertes Schmiersystem. Das rundum dichte Dreibacken-Spannfutter ist wartungsarm. Neben den vorgesehenen können auch Standardbacken der Produktreihe KNCS-N eingesetzt werden. Innerhalb enger Grenzen konstante Spannkräfte ermöglichen die manuell betätigten Dreibacken-Spannfutter der Reihe HG-2G. Dafür sorgt ein optimiertes Schmiersystem. Die Spannfutter sind rundum dicht. So entfällt die ehemals speziell bei manuell betätigten Spannfuttern in kurzen Intervallen erforderliche Wartung durch Reinigen und Schmieren. Schnell wechselbare Spannbacken tragen dazu bei, Rüst- und Umrüstzeiten zu verkürzen.

Hochgenau mit vier Backen spannen

Mit dem innovativen, universell einsetzbaren Vierbacken-Spannfutter Centco4 können Werkstücke unterschiedlicher Formen und Geometrien sicher gespannt werden. Das betrifft neben Standardgeometrien – rund, quadratisch, rechteckig – auch unregelmässige Formen, zum Beispiel Gussrohlinge mit nicht exakt bestimmten Aufmassen. Durch die intelligente und hochpräzise Kinematik wird das Werkstück während des Spannprozesses mechanisch in die Bearbeitungsmitte zentriert. Durch Betätigen des zentralen Antriebs wird durch das Auftreffen der ersten Backe auf dem Werkstück der Zentrierprozess ausgelöst. Während des Zentrierprozesses wird durch den ausgleichenden Spanntrieb das Werkstück in die geometrische Mitte gebracht. Anschliessend wird die Spannkraft eingeleitet. Somit ist das Werkstück sicher in der exakten Bearbeitungsposition gespannt. Dabei verwirklicht das Kraftspannfutter Centco4 eine hohe Wiederhol- und Rundlaufgenauigkeit. Es eignet sich auch zum Spannen dünnwandiger, druckempfindlicher Bauteile. Dank einem integrierten Fliehkraftausgleich eignet sich das Spannfutter auch für hohe Drehzahlen. Einsatzgehärtete Bauteile sorgen für eine lange Nutzungs- und Lebensdauer. Standardisierte Aufnahmen ermöglichen, eine Vielzahl an Standardbacken einzusetzen.

Bildergalerie

Leichte, manuell betätigte Ausführung

Das Spannfutter steht auch als manuell über einen zentralen Antrieb betätigtes Futter mit über 600 mm Durchmesser zur Verfügung. Diese Variante verfügt unter anderem über einen leichten Futterkörper. Das ermöglicht ein günstiges Verhältnis der Massen von Futter und eingespanntem Werkstück. Häufig können speziell auf Dreh-Fräszentren – verglichen mit üblichen Spannfuttern – deutlich schwerere Werkstücke aufgespannt werden, ohne die zulässige Belastung des Spindelkopfs beziehungsweise Tischantriebs zu überschreiten. Auch dieses manuell betätigte Spannfutter eignet sich für hohe Drehzahlen. Dazu ist es mit einem Ausgleich für die Fliehkräfte ausgestattet.

Industrie 4.0 erfordert Daten

Um die Digitalisierung – Smart Factory – zu verwirklichen, müssen Mechanik, Elektronik und Software vereint werden. Das gelingt dem Spannmittelhersteller inzwischen auch für seine Spannfutter. Der jüngst gegründete Geschäftsbereich SMW-Electronics entwickelt und realisiert intelligente Produk­te für die smarte Produktion, beispielsweise induktive Kopplersysteme zum berührungslosen Übertragen von Energie und Daten.

Dazu gehört auch das multifunktionale Tablet GFT-X-4.0. Es vereint einen üblichen, für industrielle Umgebungen geeigneten (Schutzart IP67) Tablet-Computer mit einem Messgerät für Spannkräfte. Auf einem 7" messenden Bildschirm wird der Nutzer intuitiv geführt. Daten von externen Sensoren, beispielsweise Kraft- und Drehzahlmessgeräten, werden kabellos über die Verbindung Bluetooth übertragen. Das Gerät misst unter anderem Spannkraft und Drehzahl an Spannfuttern und Spannzangen dynamisch und statisch. Vier unterschiedliche Messköpfe für Spannzangen und -futter stehen zur Verfügung. Spannkräfte zeigt das Tablet wahlweise in den Einheiten Pound Force oder Kilo-​Newton (kN). Die erfassten Messdaten-Werte lassen sich anzeigen und dank integrierter Software direkt auf dem Tablet auswerten. Für die Bearbeitung an separaten PCs ist eine Anzeigesoftware verfügbar. Dank dynamischer Messungen lassen sich Spannkräfte während der laufenden Fertigung messen und die Prozesse somit optimieren. Das Tablet ist in der Standardvariante bereits mit umfangreichem Basis-Zubehör, wie Stativ, Netzstecker mit internationalen Adaptern und USB-Kabel, ausgestattet.

Elektromechanisch spannen

Speziell für die Smart Factory ist das Kraftspannfutter MM e-motion ausgelegt. Bei ihm werden die vier Backen einzeln jeweils von integrierten Elektro­motoren angetrieben. Das Kraftspannfutter kann auf Dreh-Fräszentren (BAZ) und auf Drehmaschinen eingesetzt werden. Die zum Antrieb der Backen erforderliche Energie und die zum Steuern benötigten Signale werden berührungslos über einen Luftspalt induktiv übertragen.

Durch die individuelle Ansteuerung der Backen über Elektromotoren sind vorprogrammierte Achsfunktionen sowie Bewegungsprofile bedienerfreundlich wählbar. Die Spannkräfte der einzeln fahrbaren Spannbacken ermöglichen eine höchst sensitive Spannung des Werkstücks. Auch eine Änderung der Spannkraft ohne Entspannen des Werkstückes ist möglich.

Automatisch gesteuert ausrichten

Als Besonderheit ermöglicht das elektromechanische Spannfutter MM e-motion, Werkstücke vor dem Spannvorgang automatisch auszurichten. Ein Messtaster erfasst die Position des Werkstücks. Beim anschliessenden Spannprozess wird das Werkstück zunächst zentriert und dann bei hohen Kräften gespannt. Unterschiedliche Bewegungsprofile ermöglichen, sehr flexibel zu spannen.

Dabei können beispielsweise unterschiedliche Wand­dicken und wechselnde Formen der zu spannenden Bauteile berücksichtigt werden. Zudem kann man mit diesem Kraftspannfutter auch innen spannen. Der programmierbare Öffnungshub ermöglicht, das Futter schnell zu be- und entladen. Energie muss lediglich beim Spannen und Entspannen zugeführt werden. Unterschiedliche Überwachungssysteme, die integrierte Motorbremse, integrierte Federpakete und die Abdichtung sorgen für höchste Sicherheit. Varianten mit 500 bis 800 mm Durchmesser stehen zur Verfügung. Darüber hinaus gibt es leichte Ausführungen (Lightweight) mit 630 bis 1250 mm Durchmesser. - kmu - SMM

(ID:47777344)