Schleifmaschine TX7 Linear von Anca Europe

Die Vorteile der TX7 Linear sind die dynamischen Direktantriebe der Linear- und Rotationsachsen, der thermosymmetrische, steife Aufbau, die flexible Anordnung von Zusatzaggregaten, die sehr bedienerfreundlich sind, eingängig gestalteten Funktionalitäten in der Steuerung und die umfangreich vorhandenen Software-Tools zur optimalen Generierung der Schleifprozesse.

Maschinenaufbau

Die Fertigungstiefe bei Anca ist hoch, denn alle Hauptbaugruppen kommen aus dem eigenen Hause. Das Maschinenbett ist, wie bei allen Baureihen, ein Polymerbeton in einer Anca-spezifischen Ausführung (Ancacrete). Darauf aufbauend ist der thermosymmetrische, steif ausgelegte U-Ständer aus Stahlguss verschraubt. Er ist FEM-gerechnet und bei Form und Profilquerschnitt optimal entsprechend dem Kraftfluss ausgelegt.

Der Ständer trägt die drehbare Schleifeinheit (C-Achse) mit dem Schleifspindelstock zur Aufnahme der eingewechselten Schleifscheibensätze und die am Schleifscheibenwechsler (Doppelpaketwechsler) mit integrierter Trägerplatte für die Kühlmittelverteiler. Das Zentrum der Schleifspindel wird auf der Maschinenmittelachse gehalten, was die Steifigkeit erhöht und die Wärmeausdehnung minimiert.

Die rotatorische C-Achse und alle Linearachsen werden über Direktantriebe gefahren. Die Werkstückspindel (A-Achse) wird über eine dreiachsige Lineareinheit (Kreuzschlitten, X-, Y-, Z-Achse) bewegt. Am Werkstückspindelstock kann optional eine weitere NC-Achse (P-Achse) angebaut werden, auf der Zusatzaggregate, wie Reitstock, Lünetten oder für den Prozess benötigte teilespezifische Aufbauten platziert werden können. Die TX7 Linear ist auch nutzbar für die Bearbeitung von Werkstücken aus der Medizintechnik (Fermurraspeln), von Stanzwerkzeugen und Turbinenschaufelfüßen.

Werkzeug-/Werkstückhandling

In der Standard TX7 Linear sind für die Werkzeugausstattung zwei Schleifscheibensätze in der Schleifeinheit vorhanden. Ein Scheibensatz sitzt in der Schleifspindel, ein weiterer im Doppelpaketwechsler der Schleifeinheit. Mit den dadurch vorhandenen Schleifscheiben (je Paket drei Scheiben oder mehr) sind in der Regel alle Standard-Schleifaufgaben abzuarbeiten. In der vollautomatischen Beschickung der Maschine im automatisierten Prozess (TXCell Linear) setzt Anca einen Fanuc-Roboter ein, der RoboMate-Roboterlader, der Schleifscheibenpakete aus dem Magazin der Zelle (neun Pakete, optional bis zu 24) einwechselt.

Die Werkstückbeschickung übernimmt immer ein RoboMate, der aus einem Palettenarchiv (maximal vier Paletten) zu schleifende Werkzeugrohlinge in die Spannzange der Werkstückspindel einlegt.

Vor dem Schleifen eines Werkzeuges kann im Simulator CIM3D die Unwucht berechnet und durch das Einschleifen einer Nut kompensiert werden.

Im Anca Integrated Manufacturing System (AIMS) wird die gesamte Prozesskette der Werkzeugherstellung modular, flexibel voll automatisch gesteuert. Dies ergibt erhöhte Produktivität, verbesserte Qualität und geringere Kosten pro Werkzeug. Dem Fachkräftemangel wird durch die Automatisierung des größten Teils der händisch zu erledigenden Aufgaben entgegengewirkt, wie dem Teiletransport per mobiler Transporteinheit oder auch der Werkzeugmessung durch Einbindung einer Universalmessmaschine in den automatischen Prozess.

Antriebstechnologie

In der Antriebs- und Steuerungstechnologie hat Anca langjähriges Know-how aufgebaut. Steuerungsmodule, Antriebskomponenten und auch die Linearmotoren kommen aus dem eigenen Hause.

Diese Durchgängigkeit im Aufbau hat den Vorteil, dass die Regelkreise mit einer schnellen Signalweiterschaltung reagieren, einfach parametriert werden kann und keine Schnittstellenprobleme die Leistung der Maschine verringern.

Die Anca-Linearmotoren (Anca-Motion-LinX-Motoren) sind speziell für den dynamischen Schleifprozess entwickelt. Die Motoren haben einen zylindrischen Aufbau (zylindrisches Magnetfeld), damit ergibt sich eine homogene Kraftverteilung und Einwirkung auf die Führungen und das Maschinenbett.

Zusammen mit dem Linearmesssystem in den Glasmaßstäben ist dies maßgebend für eine hervorragende Bearbeitungsqualität und Leistung. Temperaturschwankungen sind ebenfalls kein Problem, es ist kein separates Kühlaggregat erforderlich. Die Maschine ist aufgrund des speziellen zylindrischen Designs auf IP67 abgedichtet. Schleifschlamm kann nicht in den Motor eindringen, was die Lebensdauer verlängert.

Der LinX-Linearmotor verfügt über eine höhere Achsengeschwindigkeit und -beschleunigung, was zu kürzeren Zykluszeiten führt und gleichzeitig eine gleichmäßige Achsenbewegung gewährleistet.

Messen/Abrichten im Prozess

An der Maschine sind drei Messfunktionen integriert. Mit dem Lasermesssystem LaserUltra kann direkt im automatischen Ablauf die Form der Werkzeuge gemessen werden. In einer Scan-Funktion fährt er Radien, Durchmesser, Profil von Kugelkopf- und Profilfräsern ab und kompensiert bei Abweichungen. Die Gebläseeinheit am Laser stellt sicher, dass Kühlmittel oder Verunreinigungen den Messprozess nicht beeinträchtigen.

Der Schleifscheibentaster, ein Renishaw-Tastarm, ist fest in der Maschine montiert und wird verwendet, um das Schleifscheibenpaket zu eichen. Er misst diverse Scheibenformen im Ablauf, was die Ausschussquote verringert und die Produktivität erhöht.

Das optische Messsystem iView generiert ein Bild vom fertigen Werkzeug in der Werkzeugaufnahme und vergleicht die Ist-Form mit der Sollkontur, einem idealen Overlay-Profil. Die Abweichungen werden als Kompensationswerte in die Steuerung übernommen.

Die Maschine hat zwei Abrichteinheiten verfügbar. Eine Abrichtrolle ist in der Werkstückspindel montiert und läuft bis 3.000 min-1. Eine weitere kann kundenspezifisch sowohl vor als auch hinter der Werkstückspindel angeflanscht werden. Sie wird in einem HSK-Dorn aufgenommen, sorgt für flexible Abrichtmöglichkeiten und kann mit der Anca-iFlute-Abrichtsoftware jegliches Design an der Schleifscheibe konfigurieren.

Bearbeitung

Beim Maschinen-Check wurde nur der Bewegungsablauf ohne Abtrag beim Schleifen eines Wälzschälwerkzeugs auf einer GCX Linear gezeigt.

Steuerung und Bedienung

Anca setzt eine eigenentwickelte CNC-Steuerung ein, die Anca-Motion-AMC5-CNC-Hochleistungs-CNC, und mit den eigenen Servoantrieben AMD5X ist ein Leistungspaket vorhanden, das in der Bewegungssteuerung für optimale Schleifergebnisse in Werkstückqualität und Produktivität sorgt.

Auf der Steuerungsebene sind die Funktionalitäten übersichtlich dargestellt, schnell aktiviert und man kommt mit den angebotenen Funktionen sehr schnell (< 5 Minuten) zu einem definierten Schleifprozess. Die vorhandenen Datenarchive von diversen Standard-Zyklen und anwendereigene Daten unterstützen dabei die Schleifprogrammerstellung.

Maschine GCX Linear

Die GCX Linear setzt auf der TX-Baureihe auf und ist speziell für das Schleifen von Wälzschälwerkzeugen ausgelegt und verfügt über diverse Spezialausstattung. Eine parametrisierte Konstruktionssoftware, welche die Fräsergeometrie direkt aus den Zahnradparametern berechnet mit Kollisionsanalyse und Schleifsimulation, ist in der Ausstattung.

Dazu MTC, ein intelligenter Regelalgorithmus, der die Temperatur in der Motorspindel des Schleifscheibenantriebs und der Abrichteinheit konstant hält. Damit ist keine Warmlaufphase nötig und verbessert die Maßhaltigkeit im Schleifergebnis.

Der Werkstückspindelstock hat eine Präzisionsausführung. Diese Option verbessert die Genauigkeit der A-Achse um den Faktor 10. Die Positioniergenauigkeit beträgt nun ± 0,00034°. Mit integrierter Werkzeug- und Werkstückbeladung wird die Maschine als GCXCell Linear aufgebaut.

Service/TCO

Da Anca weltweit aufgestellt ist, wird ein Kundenanruf nach den Hotlinezeiten (8:00 Uhr bis 17:00 Uhr) in andere Weltzeitzonen weitergeleitet. Jeder Kundenauftrag wird über ein Ticketsystem erfasst, in ein ERP-System eingetragen, weiterbearbeitet und fertiggemeldet. Die erzeugte Field-Notice wird sehr stringent nachverfolgt, Zuständigkeiten werden festgelegt und entsprechende Abhilfemaßnahmen definiert. Dies konnte beim Maschinencheck beispielhaft gezeigt werden. Die Kundenzufriedenheit nach einem fertiggemeldeten Job wird erhoben, auch eine Selbstprüfung der Termintreue erfolgt.

Auf der EMO 2023 präsentiert Anca Weltpremieren, Technologie-Highlights und Branchenlösungen für das Werkzeug- und Komponentenschleifen.