Innovationen an der Metav 2018 (Teil 2) Smarte Werkzeugmaschinen

An der diesjährigen Metav wurden zahlreiche Neuentwicklungn im Bereich des Werkzeugmaschinenbaus präsentiert. Wir stellen Ihnen sieben ausgewählte Innovationen vor.

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Mit Sauter dreht sich die Welt. Zu erleben an der Metav 2018.
Mit Sauter dreht sich die Welt. Zu erleben an der Metav 2018.
(Bild: Gillhuber)

Im Bereich des Werkzeugmaschinenbaus werden immer wieder technologische Weiterentwicklungen und Neuheiten hervorgebracht. Hier präsentieren wird Ihnen sieben ausgewählte Innovationen, die an der diesjährigen Metav vorgestellt wurden.

Metav 2018 - Tag 2
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7 Neuheiten im Werkzeugmaschinenbau

Die Spinner Werkzeugmaschinenfabrik GmbH stellte mit ihrem 5-Achs-Präzisions-Bearbeitungszentrum VC1650-5A eine kompakte Maschine mit grossem Arbeitsraum aus, in dem Werkstücke bis etwa 800 x 800 x 800 mm fünfachsig bearbeitet werden können. Der trotz dieser Grösse relativ geringe Platzbedarf der Maschine wird laut Spinner unter anderem über ein neuartiges Abdeckungskonzept der Führungsbahnen erreicht. Der Aufstellplatz wurde auf diese Weise gegenüber vergleichbaren Maschinen um 30 Prozent verringert. Je nach Anwendungsgebiet kann das Bearbeitungszentrum mit einer Spindel für die Schwerzerspanung mit bis zu 464 Nm Drehmoment oder mit einer Spindel für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit Drehzahlen von bis zu 18.000 1/min konfiguriert werden.

Die Index-Werke GmbH & Co. KG, Esslingen, (Vertretung in der Schweiz: Springmann AG) hatten für die Besucher der METAV 2018 unter anderem den CNC-Mehrspindeldrehautomat MS16C Plus aufgebaut. Sechs in der Spindeltrommel integrierte, fluidgekühlte Motorspindeln bilden das Kernstück dieser flexiblen Maschine, die eine stufenlose Drehzahlregelung ermöglicht, welche so für jede Spindellage auch im Schnitt noch angepasst werden kann. Über angetriebene Werkzeuge und C-Achsen sind Prozessschritte wie beispielsweise das Schräg- und Querbohren sowie aussermittiges Bohren oder Konturfräsen möglich. Als Steuerung kommt die neue Index C200 sl zum Einsatz, die auf der Siemens S840D Solution Line-Steuerung basiert. Sie wird über einen berührungsempfindlichen Bildschirm bedient. Über das iXpanel Bedienkonzept können alle für den Bediener relevanten Daten wie Zeichnungen, Auftragsdokumente, die Maschinendokumentation oder auch Wartungsintervalle auf dem Bildschirm angezeigt werden.

Oszilierende Zerspanung

Die Citizen Machinery Europe GmbH (Vertretung in der Schweiz: Suvema AG), Esslingen, zeigte ein innovatives Verfahren, um den Spanbruch bei der Drehbearbeitung von langspanenden Werkstoffen zu verbessern. Bei der Bearbeitung von Kunststoffen, Messing oder Automatenstahl ohne Zusätze von spanbrechenden Legierungsbestandteilen wie Blei kommt es bei der Drehbearbeitung oft zu langen Wirr- und Wendelspänen. Abhilfe schafft das von Citizen vorgestellte Low frequency vibration cutting (LFV), bei dem durch eine oszillierende Werkzeugbewegung in Vorschubrichtung die Späne definiert gebrochen werden. Das Verfahren kann bei nahezu allen Teile-Geometrien sowie unterschiedlichen Werkstoffen zum Einsatz kommen und ein Entfernen von langen Spänen bei Maschinenstillstand überflüssig machen. Die Maschinen werden von Citizen mit speziell für die oszillierende Bewegung und dadurch entstehende Belastungen ausgelegten Antrieben und Spindeln angeboten.

Mit dem Sauter Torque Drive präsentierte die Firma Sauter Feinmechanik GmbH aus Metzingen einen Werkzeugrevolver mit in der Werkzeugscheibe integriertem Elektromotor für den Werkzeugantrieb. Dieses so genannten Direct Drive-Konzept ermöglicht es, die Werkzeuge ohne zwischengeschaltetes Getriebe mit Drehzahlen von bis zu 12.000 1/min direkt anzutreiben. Getriebeseitige Reibungsverluste werden auf diese Weise vermieden. Ergänzt wird die Direct Drive-Produktgruppe durch den Torque Drive, mit dem Werkzeuge für die Fräsbearbeitung mit einem besonders hohen Drehmoment von 85 Nm bei 20 Prozent Einschaltdauer angetrieben werden können, ohne dass eine Getriebeuntersetzung erforderlich ist. Das hohe Drehmoment wird über eine speziell hierfür entwickelte Kupplung übertragen, aber auch VDI-Werkzeuge können bis zu einem Drehmoment von 63 Nm eingesetzt werden. Ein Wassersensor registriert ausserdem den Eintritt von Kühlschmierstoff in den Revolver und trägt über entsprechende Warnmeldungen zur Prozesssicherheit bei.

Eliminierung von Ratterschwingungen

Die Bimatec Soraluce Zerspanungstechnologie GmbH, Limburg an der Lahn, zeigte ihre Fortschritte in der Entwicklung intelligenter Maschinen. Mit dem patentierten DAS+-System, welches auch für Bett- Fräs- und Bohrcenter verfügbar ist, können Ratterschwingungen unabhängig von ihrer Ursache durch eine gezielte Analyse und Überlagerung von auftretenden Schwingungen eliminiert werden. Durch dieses System lässt sich die Zerspanleistung laut Hersteller um bis zu 300 Prozent steigern und die Fertigungszeit um bis zu 45 Prozent reduzieren. Die Spindeldrehzahl kann zudem durch die SSV (Spindle Speed Variation)-Funktion automatisch geregelt werden. Weitere Systeme aus dem Bereich der intelligenten Maschine sind die Adaptive Control-Technologie, die durch eine automatische Vorschubregelung eine Reduzierung der Bearbeitungszeit und eine mannlose Fertigung ermöglicht. Die dynamische Durchhang-Kompensation DBS sorgt für eine gleichbleibende Geradheit der Frässchieberachse von max. 0,02 mm Abweichung auf dem kompletten Verfahrweg, unabhängig vom jeweiligen Gewicht des montierten Fräskopfes, Planschiebers oder der Pinole. Diese drei Technologieoptionen sind für das auf der METAV ausgestellte Fahrständer- Fräs- und Bohrcenter mit einem Verfahrbereich von 8.000 mm x 2.200 mm x 1.300 mm verfügbar. Anwendungen finden sich beispielsweise in der Nutzfahrzeugindustrie, im Werkzeug- und Formenbau sowie im allgemeinen Maschinenbau für die Bearbeitung mittelgrosser Bauteile.

Die Yamazaki Mazak Deutschland GmbH, Göppingen, (Vertretung in der Schweiz: Wenk AG) präsentierte mit dem horizontalen 5-Achs-Bearbeitungszentrum HCR-5000S eine Werkzeugmaschine zur Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Aluminium. Die für die effiziente Bearbeitung von kleinen und mittleren Aluminiumbauteilen – beispielsweise für die Luftfahrt- und Automobilindustrie – entwickelte Maschine, verfügt über eine Hochgeschwindigkeitsspindel mit einer maximalen Drehzahl von bis zu 30.000 1/min. Hohe Vorschubgeschwindigkeiten (Eilganggeschwindigkeit: 60 m/min) bei einer Beschleunigung von bis zu 1 G in der X- und Y-Achse sowie eine günstige Späneabfuhr durch den über die A-Achse schwenkbaren Maschinentisch und einer zentralen Wanne zur Abfuhr grosser Spanmengen ermöglichen kurze Zykluszeiten und eine hohe Produktivität.

Heidenhain, Traunreut, bot mit einem eigenen Stand des TNC Club einen Treffpunkt für TNC-Anwender. Hier konnten sich Fachkräfte mit Informationen versorgen und mit Experten oder Kollegen austauschen. Auf dem Weg zu Industrie 4.0 bietet Heidenhain mit der Maschinendaten¬erfassung StateMonitor eine unkomplizierte Softwarelösung, welche die Betriebszustände der Fertigungsmaschine aufzeichnet und diese auf einer webbasierten Nutzeroberfläche visualisiert. Somit können die Daten von jedem Gerät, das über einen Webbrowser verfügt, abgerufen werden. Bei Störungen kann zusätzlich eine Benachrichtigung per E-Mail oder SMS erfolgen, um möglichst schnell reagieren zu können. <<

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