Drehen

Simulierte Y-Achse macht Drehmaschinen zu Alleskönnern

| Autor / Redakteur: Nikolaus Fecht / Peter Königsreuther

Die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung auf einer Vertikaldrehmaschine gelingt laut Starrag jetzt ohne zusätzliche lineare Y-Achse. Eine Dörries-Drehmaschine beweise das Gegenteil, und verwandle sich durch Doppel-C-Achsen-Interpolation in eine Bearbeitungszentrum.
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Die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung auf einer Vertikaldrehmaschine gelingt laut Starrag jetzt ohne zusätzliche lineare Y-Achse. Eine Dörries-Drehmaschine beweise das Gegenteil, und verwandle sich durch Doppel-C-Achsen-Interpolation in eine Bearbeitungszentrum. (Bild: Starrag)

Die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung auf einer Vertikaldrehmaschine - ohne zusätzliche lineare Y-Achse – klappt jetzt via Doppel-C-Achsen-Interpolation, die eine solche Drehmaschine in ein Bearbeitungszentrum verwandelt.

Diese Art der mathematisch generierten Möglichkeit, zeigt das Unternehmen Starrag genauer gesagt auf einer Dörries-Vertikaldrehmaschine. Dr.-Ing. Marcus Queins, Technischer Leiter der Starrag Technology GmbH aus Mönchengladbach führt aus: „Die Idee zur Simulation einer Y-Achse entstand bereits vor Jahren in unserer Anwendungstechnik. Jetzt haben wir diese im Rahmen eines Projektes für einen Kunden aus dem Getriebebau für Windkraftanlagen endlich umsetzen können.“

Elektronik regelt das harmonische Zusammenspiel

Üblicherweise orientieren sich bei einer Drehmaschine alle Bearbeitungsvorgänge auf die Drehmitte; zum Einsatz kommen nur zwei Zustellachsen, die X- und Z-Achse. Wer zusätzlich in Y-Richtung zerspanen will, benötigt in der Regel eine zusätzliche dritte lineare Achse, die Y-Achse. Die Alternative dazu besteht darin, zwei C-Achsen synchronisiert zueinander zu drehen. Das gelingt dank elektronisch geregeltem Zusammenspiel des Rundtischs (C-Achse) mit einer achsparallelen CY-Achse (Winkelkopf mit einer um die Z-Achse drehenden NC-Achse).

Hier kommt die Doppel-C-Achsen-Interpolation ins Spiel. Mit ihr lässt sich mithilfe simultaner Interpolation der C-Achse des Rundtisches und der CY-Achse eine lineare Y-Achse realisieren. Es ist zwar keine Quadratur des Kreises, aber die Methode klingt schon etwas nach mathematischer Zauberei. Queins: „Das intelligente Zusammenspiel von C- und CY-Achse verwandelt zwei Kreisbewegungen in eine Linearbewegung. In Verbindung mit der X- und Z-Achse lässt sich so zum Beispiel eine seitliche Fläche an einem Werkstück dank 4-Achsen-Interpolation aussermittig fräsen.“

Zerspanung ausserhalb der Tischmitte

Die simulierte Y-Achse eröffnet dem Produzierenden eine Vielzahl von Möglichkeiten. Denn plötzlich kann er mit seiner Dörries-Vertikaldrehmaschine auch Bohrungen einarbeiten und Gewinde schneiden, wenn diese nicht zur Tischmitte zeigen. Möglich ist aber auch die Bearbeitung von Nuten mit achsparallelen, aussermittig liegenden Seitenflächen. Doch alle neuen aussermittigen Zerspanungsprozesse besitzen einen gemeinsamen Nenner. Queins: „Die koordinierten Drehbewegungen der beiden Rundachsen C und CY stellen sicher, dass das Werkzeug immer korrekt auf das Werkstück ausgerichtet ist.“

Nicht nur diese technische Aspekte, sondern auch weitere Pluspunkte sprechen für die simulierte Y-Achse: Die Vorteile analysierten die Mönchengladbacher an zwei typischen Vertikaldrehmaschinen des Typs VCE 2800 und VC 3500 mit einem Umlaufdurchmesser von 2800 mm beziehungsweise 3500 mm. „Die Investition fällt im Vergleich zu einer Maschine mit zusätzlicher linearer Y-Achse rund 30 % günstiger aus“, fasst Verkaufsleiter Hubert Erz zusammen. „Diese Einsparung nimmt mit der Grösse der Maschine zu, weil dann der technische Aufwand für die zusätzliche lineare Achse steigt.“

Achtteiliges Vorteilsspektrum für die Anwender:

  • 1. Der Anwender kann mit geringem zusätzlichen technischen Aufwand auf einer Vertikaldrehmaschine aussermittig fräsen, bohren und Gewinde schneiden;
  • 2. Die Investition sinkt im Vergleich zu einer klassischen Maschine mit dritter Linearachse um rund 30 %;
  • 3. Die Aufstellfläche halbiert sich.
  • 4. Die Kosten für die Erstellung des Fundaments reduzieren sich um etwa 40 %;
  • 5. Es entfällt der sonst stets nötige Umbau einer Einständermaschine in ein Portalbearbeitungszentrum;
  • 6. Im Vergleich zur klassischen Y-Achse werden weniger Massen bewegt wodurch der Energiebedarf sinkt;
  • 7. Eine typische Dörries-Vertikaldrehmaschine lässt sich auch nachträglich um die Funktionalität des Off-Centerline-Machining erweitern;
  • 8. Die Lieferzeit für Neumaschinen verkürzt sich auf 12 bis 13 Monate (statt sonst 14 bis 15 Monate bei einer klassischen Drehmaschine mit zusätzlicher Y-Achse).

Die erste Referenzmaschine am Start

„Wir haben mit einem Kunden vor kurzem bereits die erste Referenzmaschine realisiert, die sich aktuell im Aufbau befindet“, sagt der Verkaufsleiter. Nach Gesprächen mit potenziellen Kunden war klar, dass grosses Interesse an dieser Lösung besteht, so Erz. Das betrifft aber auch Kunden, die bereits eine Vertikaldrehmaschine besitzen und sich für eine Nachrüstung interessieren. Infrage kommt das Nachrüsten besonders für Lohnfertiger, denn ihnen bietet die simulierte Y-Achse eine preiswerte und technisch unkomplizierte Erweiterung ihres Angebotsspektrums. Die Zusatzoption eignet sich u.a. für Unternehmen aus den Branchen Windenergie sowie Öl und Gas. Der erste Kunde werde auf der Referenzmaschine Drehmomentstützen für Windkraftgetriebe fertigen. Diese neue Option gilt laut Erz als ein erneutes Beispiel, wie Starrag seinen Claim „Engineering precisely what you value“ in die Tat umsetzt.

Dieser Beitrag stammt von unserem Partnerportal maschinenmarkt.vogel.de

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