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WB Werkstatt + Betrieb 01-02/2019

Durchdachte Arrangements

Werkzeugrevolver, Tooling, Rundtische

Damit Revolver-Werkzeugmaschinen maximal leistungsfähig sind, müssen ihre Komponenten gut aufeinander abgestimmt sein. Für eine optimale Maschinenkonfiguration ist zudem ein umfassendes Know-how über sämtliche Leistungsparameter im Prozess erforderlich.

Für die Komplettbearbeitung von komplexen Werkstücken mit Dreh- und Fräsanteil sind generell moderne Bearbeitungszentren die erste Wahl. Die Entscheidung, in welche Maschine konkret investiert werden soll, hängt allerdings davon ab, wie hoch der Anteil der Dreh- und Fräsprozesse am jeweiligen Werkstück ist. Fräszentren mit Dreh- option eignen sich beispielsweise dann, wenn das Hauptwerkstück mittels 5-Achs-Bearbeitung kubisch gefräst und gleichzeitig eine zentrale Bohrung ausgespindelt werden soll. Schließlich ist es gerade bei symmetrischen Werkstücken von Vorteil, die Bohrung mit einem Stechwerkzeug zu stechen, anstatt ein Ausspindelwerkzeug zu verwenden.

Zeitgemäße, effiziente Drehfräsprozesse sind nur dann realisierbar, wenn das Fräswerkzeug optimal in die Revolverkinematik eingebunden ist. Revolver und Tooling wiederum müssen optimal auf Funktionen und Leistungscharakteristik des Rundtisches abgestimmt sein (© Sauter)

Handelt es sich dagegen um rotationssymmetrische Werkstücke, an die Flächen angebracht, in die Löcher gebohrt beziehungsweise Gewinde geschnitten oder die mit Verzahnungen versehen werden sollen, fertigt man diese überwiegend mit angetriebenen Werkzeugen auf Drehfräszentren.

Fortschrittliche Anbieter von Drehfräs-Komponenten, wie der Werkzeugmaschinen-Komplettausstatter Sauter Feinmechanik, offerieren heutzutage komplette Produktbaukästen, mit deren Hilfe sich sowohl das erst- als auch das zweitgenannte Fertigungssystem für fast jede Kundenanforderung konfigurieren lässt. Solche Hersteller haben meist jahrzehntelange Erfahrung in der Produktion von leistungsfähigen Komponenten für Dreh- und Fräsmaschinen. Dieses Know-how setzen sie bei der Auswahl und der Herstellung der Werkzeugrevolver ein, nachdem der Maschinenhersteller in Bezug auf die Ausstattung der Werkzeugmaschine umfassend beraten worden ist. Je nach Art des zu bearbeitenden Werkstücks und den bei der Zerspanung wirkenden Kräften entwickeln die Experten ein abgestimmtes Konzept für die Implementierung der Komponenten Spindel, Werkzeugrevolver, Tooling und Rundtisch. Speziell Sauter legt dabei jedes Teilsystem für den Gesamtprozess aus. Die Metzinger können eine Lösung gestalten, die optimal auf ein spezifisches Bearbeitungsszenario zugeschnitten ist.

Sauter legt großes Augenmerk darauf, die Kräfte der Direct-Drive-Werkzeugrevolver möglichst verlustarm am Tool Center Point zur Geltung zu bringen (© Sauter)

Um sowohl Fräs- als auch Drehprozesse zu realisieren, benötigen Fräszentren Spindeln, die hohe Drehmomente für angetriebene Werkzeuge (beispielsweise Bohr- oder Fräswerkzeuge) und hohe Klemmmomente für statische Ausdrehwerkzeuge erzeugen können. Zudem werden Rundtische benötigt, die ein Werkstück in verschiedenen Winkeln positionieren und hohe Schnittgeschwindigkeiten als rotierende Achse erreichen.

Auch Spindel und Rundtisch sind aufeinander abzustimmen

Bei den in Fräszentren verbauten Spindeln handelt es sich meist um Motorspindeln, die bezüglich der Drehmomentaufnahme limitiert sind, sodass zähe Werkstoffe nicht effizient zerspanbar sind. Mehr Flexibilität bieten besondere Drehfräs-Spindeln, bei denen im Drehprozess eine dreiteilige Hirth-Verzahnung die Querkräfte aufnimmt. So hält die Verriegelungseinheit die Spindel in Position.

Aktuelle Entwicklungen zielen auf eine Ausstattung von Revolver und Tooling mit Sensorik. Erste Ergebnisse sollen auf der EMO 2019 vorgestellt werden (© Sauter)

Die Rundtische, die das Werkstück im Drehprozess beschleunigen, müssen hohe Drehzahlen erzeugen können. Der Knackpunkt sind hier meist die Lager. Rundtische wie die RT-Speed-Reihe von Sauter (siehe Kasten) wurden speziell für hohe Drehzahlen entwickelt und verfügen über eine Lagertechnik, die diesen Belastungen dauerhaft standhält.

Damit das bestmögliche Ergebnis erzielt werden kann, sind Spindeln und Rundtische exakt aufeinander abzustimmen. Wenn ein Rundtisch wie der RT Speed eine Drehzahl bis 1000 min-1 erreicht, die Spindel aber den beim Drehen wirkenden Kräften nicht standhält, bleibt die Effizienz unter den Erwartungen.

Für relativ komplexe Fräsprozesse in Drehmaschinen bietet sich die sogenannte Direct-Drive-Revolvertechnologie an. Bei ihr ist ein kompakter Hochleistungsmotor in die Werkzeugscheibe integriert. Der Antrieb der Werkzeuge erfolgt direkt – ohne Getriebezug und ohne Zahnräder. So sind sehr hohe Drehmomente bis 85 Nm oder sehr hohe Drehzahlwerte von maximal 14 000 min-1 möglich.

Für Revolver hat Sauter ein Tooling entwickelt, das die Potenziale der Technologie nutzt. Nach eigener Überzeugung ist der Hersteller wegen des bei der Entwicklung erworbenen Know-hows als einziger Anbieter in der Lage, die hohen Momente und Geschwindigkeiten optimal ›an die Schneide zu bringen‹.

Aktuell arbeitet man daran, die Effizienz von Drehprozessen mithilfe von Industrie-4.0-Lösungen zu steigern. Zentrales Thema sind der digitale Informationsfluss zwischen Werkstück, Werkzeug und Maschine sowie die Auswertung der dabei anfallenden Daten. Zukünftig werden Revolver und Tooling mit kommunizierenden Sensoren ausgerüstet. Wenn dann die Systeme beim Fertigen Vibrationen oder Temperaturentwicklungen messen, passt die Steuerung die Parameter selbsttätig an und optimiert den Prozess. Lösungen wie Predictive Maintenance werden vorangetrieben. W

Hersteller

Sauter Feinmechanik GmbH 72555 Metzingen Tel. +49 7123 926-0 www.sauter-feinmechanik.de

PDF-Download

www.werkstatt-betrieb.de/7608222

Information & Service

Als Reaktion auf die zunehmende Relevanz der Abstimmung von Revolver, Tooling und Rundtischen hat Sauter das Leistungsportfolio mit neuen direktangetriebenen Rundtisch-Baureihen erweitert. Aufgrund des Gleichteilekonzepts und der Eigenfertigung am Unternehmenssitz in Metzingen lassen sich die Werkstückträger den individuellen Anforderungen der Maschinenhersteller anpassen. Im Servicefall stellt ein umfassendes Servicekonzept einen schnellen Austausch der Systeme sicher. Die Rundtische sind in zwei Baureihen verfügbar: RT Torque für hohe Drehmomente und RT Speed für hohe Drehzahlen. Beide können eine Drehdurchführung aufnehmen, über die sich standardmäßig bis zu zehn Kanäle mit Medien wie Hydrauliköl, Kühlschmiermittel oder Luft versorgen lassen. Eine Medienschnittstelle ist per Plug-and-play in die Tischplatte integrierbar, um Spannfutter oder -vorrichtungen zu aktivieren. Damit entfallen komplexe Sonderlösungen, wie sie oft bei kleineren Rundtischen nötig sind. Hohe Klemmmomente ermöglichen eine präzise Positionierung des Werkstücks bei anspruchsvollen Bearbeitungsszenarien. Die gesamte Baureihe ist sowohl mit hydraulischem als auch mit mechanischem Klemmsystem erhältlich.

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Diesen Artikel bieten wir Ihnen mit freundlicher Unterstützung von der Redaktion WB Werkstatt + Betrieb kostenlos als PDF-Datei zum Download an.

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Unternehmensinformation

Sauter Feinmechanik GmbH

Carl-Zeiss-Str. 7
DE 72555 Metzingen
Tel.: 07123 926-0
Fax: 07123 926-190

Internet:www.sauter-feinmechanik.com
E-Mail: info <AT> sauter-feinmechanik.com


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Seit 30 Jahren begleitet die Fachzeitschrift Schweizer Präzisions-Fertigungstechnik die Exportaktivitäten der Schweizer Werkzeugmaschinen-Industrie. In Zusammenarbeit mit dem SWISSMEM wird ausführlich und praxisorientiert über innovative spanende Verfahren und Trends in der Fertigungstechnik für die industrielle Metallbearbeitung berichtet.


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