Prodex Award 2016 - 2. Platz für Newemag/Citizen

Kurzspäne mit oszillierender Zerspanung

| Redakteur: Anne Richter

v.l.n.r.: Pirmin Zehnder, Rolf Jauch, Annina Tanner und Cornel Waser (Newemag AG) freuen sich über Platz 2 des Prodex-Awards 2016.
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v.l.n.r.: Pirmin Zehnder, Rolf Jauch, Annina Tanner und Cornel Waser (Newemag AG) freuen sich über Platz 2 des Prodex-Awards 2016. (Bild: SMM)

Die Oszillierende Zerspanung von Citizen hat die Prodex-Award-Jury überzeugt und überreichte der Geschäftsführung von Newemag den «silbernen» Prodex-Award. Oszillierende Zerspanung ist eine neue Bearbeitungstechnologie beim Drehen, welche die Ingenieure von Citizen entwickelt und patentiert haben. Sie ist in keiner Weise mit den bisherigen Drehtechnologien vergleichbar und sorgt durch permanente Richtungsänderung für Kurzspäne.

Eigentlich ist das Prinzip der oszillierenden Zerspanung im weitesten Sinne durch die oszillierenden Zahnbürsten bekannt. Der grosse Unterschied: Es geht nicht ums Zähneputzen, sondern darum, Späne zu machen. Oszillierende Zerspanung oder in Englisch «Low frequency vibration cutting LFV» ist in keiner Weise mit den bisherigen Drehtechnologien vergleichbar. Die Linear-Antriebe in der zu bearbeitenden Achse erzeugen oszillierende Bewegungen, welche mit der Hauptspindel synchronisiert werden. Während einer Spindelumdrehung gibt es Richtungsänderungen der beweglichen Achse. Durch diese Richtungsänderungen entstehen sogenannte «Air-cuts», welche dann einen Spänebruch erzeugen. Wenn man von einer maximalen Drehzahl der Maschine von 8000 U/min ausgeht, gibt das unglaubliche 250 Richtungsänderungen pro Sekunde. Bei dieser Technologie gibt es nur Vorteile. Es entstehen die gewünschten Kurzspäne und es können nahezu alle Teilegeometrien mit dieser Technologie gefertigt werden. Weiter entstehen durch dieses Bearbeitungsverfahren keine Aufbauschneiden. Somit wird die Standzeit der Werkzeuge massiv erhöht.

Maschinenkonzept: hohe Produktivität bei kleiner Aufstellfläche

Die oszillierende Zerspanung wird auf der Maschine Miyano VC03 angewendet. Das Grundkonzept der Miyano VC03 basiert auf der GN-3200, einer bereits eingesetzten Hochpräzisionsdrehmaschine. Die Miyano VC03 hat Linear-Antriebe in der X- und Z-Achse. Der horizontale Linearschlitten ist als X-Achse konzipiert, auf welchen bis zu fünf Werkzeughalter installiert werden können. Die Hauptspindel verfährt in der Z-Achse und ist als Motorspindel ausgelegt, die eine maximale Drehzahl von 8000 U/min erreicht. Durch die kompakte Bauweise der Miyano VC03 wird eine hohe Produktivität bei gleichzeitig sehr kleiner Aufstellfläche der Maschine erreicht. Wie bei sämtlichen Maschinen aus dem Hause Citizen wurde auch hier ein Fokus auf thermische Stabilität und langfristig massgenaue Fertigung gesetzt. Die Konstruktion gewährleistet eine hohe Maschinensteifigkeit und erreicht dadurch eine sehr hohe Oberflächenqualität, welche vor allem beim Hartdrehen deutliche Vorteile bietet. Ebenso werden durch die Konstruktion Vibrationen, die beim Bearbeiten von schwer zerspanbaren Materialien auftreten, nahezu vollständig eliminiert. Somit werden kosten- und zeitoptimierte Produktionszyklen bei der Bearbeitung von Präzisionsteilen sowie eine hohe Standzeit der Schneidwerkzeuge gewährleistet.

Cincom Control

Die Basis von Cincom bildet die Steuerung von Mitsubishi, die M70V. Cincom Control ist eine von Citizen optimal an die Maschine angepasste Steuerung. Somit konnten durch spezifisch angepasste Programmstrukturen die Nebenzeiten stark reduziert werden, wodurch man eine geringere Stück- und Zykluszeit der Werkstücke erhält. Weiter wurden die verschiedenen Bildschirm Anzeigen wie Maschinen-, Programmier- oder Funktions-Anzeigen für den Maschinenbediener verständlicher gestaltet. Standardmässig wird an die Miyano VC03 ein Portallader ab Werk angebaut. Er unterstützt eine hocheffiziente Produktion in Kombination mit einem Teilegreifer sowie einem Teileförderer. Im Weiteren zeichnet sich das Handling-System durch ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis aus.

Nutzen der oszillierenden Zerspanung

  • Es entstehen die gewünschten Kurzspäne.
  • Es können nahezu alle Teilegeometrien gefertigt werden.
  • Durch dieses Bearbeitungsverfahren entstehen keine Aufbauschneiden.
  • Die Standzeit der Werkzeuge wird um ein Vielfaches erhöht.
  • Geringer Platzbedarf für eine Drehmaschine
  • Hohe Präzision
  • Am Markt erprobte Steuerung
  • Kürzere Zykluszeiten ergeben markant mehr Produktivität. SMM

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