Athletic young woman showing muscles of the back and hands on a black background

Lange Zeit glich die Bearbeitung der deformationsempfindlichen Werkstücke bei AGCO auf einer Horizontaldrehmaschine einem Glücksspiel. In konventionellen 3-Backenfuttern gespannt, gelang es nur schwer, ein optimales Verhältnis aus Spannsicherheit und Präzision zu erzielen. Immer wieder kam es zu Störungen. Mitunter gingen bei Spantiefen von zum Teil nur 0,5 mm sogar Teile verloren. Erst eine ganze Reihe zeitaufwändiger Zusatzmaßnahmen sorgte für die nötige Prozessstabilität. Mit der Umstellung der Fertigung auf ein neues Vertikal-Drehzentrum MAG DVT 400 entwickelten der Fertigungsplaner Waldemar Traxel und der Technologe Manfred Wacker ein grundlegend neues Bearbeitungskonzept, das die Produktivität erhöhen, den Anteil der Eigenfertigung ausbauen und die Prozessstabilität sichern sollte.

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Das 6-Backen-Pendelausgleichsfutter Rota NCS gewährleistet eine stabile Spannung, eine hohe Rundheit und zugleich eine exzellente Planparallelität.

Charakteristisches Merkmal der kompakten, doppelspindligen Maschine ist die Kombination einer hängenden mit einer stehenden Spindel. Ohne den Einsatz eines zusätzlichen Wende- und Transfersystems erlaubt sie unmittelbar nacheinander zwei Bearbeitungsoperationen, wobei die Werkstückübergabe über die maschineneigenen Achsen unmittelbar von Spannfutter zu Spannfutter erfolgt. Um bei einer Bauteilhöhe von 200 mm prozessstabil und ohne aufwändige Zusatzmaßnahmen eine Planparallelität von 0,02 mm zu erzielen, nutzt das Team von AGCO heute das 6-Backen-Pendelausgleichsfutter Rota NCS von Schunk. „Wir haben ein Futter gebraucht, das eine dauerhaft hohe Genauigkeit gewährleistet. Denn die Parallelität der Teile fängt beim Futter an. Ich kann die besten Werkzeuge haben, sie bringen mir nichts, wenn das Futter nicht präzise arbeitet“, erläutert Traxel die bei der Konzeption angestellten Überlegungen.

Das Ergebnis überzeugt: Rund 38 000 Teile werden nun pro Jahr im 4-Schicht-Betrieb an sechs Tagen in der Woche auf der Maschine gefertigt, wobei die Losgrößen in der Regel zwischen 200 und 400 Teilen liegen, die Bearbeitungszeit bei 4 bis 7 min. „Mit Rota NCS reichen vergleichweise geringe Spannkräfte aus. Die sechs pendelnd gelagerten Spannbacken ermöglichen eine sehr gleichmäßige, deformationsarme Spannung“, bestätigt Traxel.

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Mithilfe des aktiven Niederzugs gewährleistet das Rota NCS bei AGCO die geforderten Planparallelitäten von 0,02 mm.

Für die Serienfertigung entwickelt
Das innovative Drehfutter, das komplett am Schunk-Standort für Drehtechnik und Stationäre Spannsysteme in Mengen gefertigt wird und in den Standardgrößen ab Lager erhältlich ist, wurde speziell für die hochpräzise Serienfertigung entwickelt. Es ist eine Symbiose aus hohen Spannkräften, maximaler Präzision und minimalem Aufwand. Mit seinem aktiven Niederzug erzielt Rota NCS exzellente Ergebnisse in punkto Planparallelität und Rechtwinkligkeit. Die erreichbare Planlaufgenauigkeit beträgt 0,01 mm. Zugleich sorgt die integrierte Permanentschmierung für eine konstante Backenspannkraft und damit für einen gleichbleibenden Wirkungsgrad. Hermetisch gegen feinsten Staub und Kühlschmier-mittel abgedichtet, ist das Drehfutter weitgehend wartungsfrei. Sämtliche Funktionsteile des Rota NCS sind gehärtet und geschliffen, wodurch eine lange Lebensdauer gewährleistet ist. Aufgrund der geringen Bauhöhe lässt das Futter viel Platz im Maschinenraum. Als 6-Backen-Version ist es in den Baugrößen 250, 315, 400 und 500 standardisiert. Sondergrößen sind auf Anfrage möglich. Darüber hinaus gibt es das Rota NCS auch als 3-Backen-Kraftspannfutter in den Baugrößen 175, 210, 250, 315, 400 und 500.

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Effizient: Nach Abschluss der OP 10 im Rota NCS wird das Werkstück für die OP 20 über die maschineneigenen Achsen an das Rota NCO übergeben.

Im Vergleich zu anderen Spannlösungen schneidet das Rota NCS in der Anwendung bei AGCO hervorragend ab. So bietet es mit seiner Flexibilität und Zuverlässigkeit deutliche Vorteile gegenüber Pendelbacken, die sich gerade bei der Bearbeitung von Gussteilen immer wieder festsetzen können. Auch gegenüber dem bei der Bearbeitung deformationsempfindlicher Werkstücke vielfach bewährten 6-Backen-Pendelausgleichsfutter Rota NCR von Schunk punktet das NCS mit seiner hermetischen Abdichtung, der Permanentschmierung und dem aktiven Niederzug. Hinzu kommt, dass es beim Rota NCS möglich war, die Werkstücke von AGCO anwendungsspezifisch einzufuttern, sprich so in das Futter eintauchen zu lassen, dass der zur Verfügung stehende Raum in der Maschine optimal genutzt wird. Ohne diese Möglichkeit hätte der Z-Weg der Maschine für die Anwendung nicht ausgereicht.

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Prozessstabil, präzise und effizient: Die beiden Präzisionsdrehfutter Rota NCS (links) und Rota NCO (rechts) von Schunk.

Wirtschaftliche Aspekte
Nicht nur technisch, sondern auch unter wirtschaftlichen Gesichtpunkten hat sich das hochwertige 6-Backenfutter bei AGCO bezahlt gemacht: Mehrere Teile, deren Fertigung aus Gründen der Prozesssicherheit und Präzision früher an Lohnfertiger vergeben waren, konnte der Traktorenhersteller wieder ins eigene Haus zurückholen. Acht unterschiedliche Werkstücke laufen mittlerweile auf der Maschine und sorgen für eine hocheffiziente Auslastung. Das rechnet sich nach Angaben von Traxel: „Bereits bei vier bis fünf Bauteilen, für die jeweils unterschiedliche Pendelbackensätze erforderlich wären, haben sich die Mehrkosten des Rota NCS amortisiert.“

Dass Schunk großen Wert auf eine gleichermaßen fundierte wie Preis-Leistungsoptimierte Beratung legt, wird beim zweiten Drehfutter in der Anwendung deutlich. Im Gegensatz zu den anfänglichen Überlegungen, aus Gründen der Prozesssicherheit auf der zweiten Spindel ebenfalls ein Drehfutter mit aktivem Niederzug einzusetzen, riet Schunk zum 3-Backen-Kraftspannfutter Rota NCO 400. Dieses Präzisionsdrehfutter verfügt über höchste Spannkräfte bei zugleich größtem Backenhub und niedrigster Bauhöhe.

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Waldemar Traxel, Fertigungsplaner Vertikaldrehmaschinen, AGCO GmbH: „Mit Rota NCS reichen vergleichsweise geringe Spannkräfte aus.“

Mit seinen allseitig gehärteten und geschliffenen Funktionsteilen erzielt es eine beeindruckende Wiederholgenauigkeit und überzeugt in der Anwendung bei AGCO mit einer hervorragenden Rundlaufgenauigkeit zwischen 0,02 und 0,03 mm.