Chip Breaker. - Bild: Bimatec Soraluce

Brechen eines Fließspans beim Karusselldrehen durch Chip Breaker. - Bild: Bimatec Soraluce

Im Zerspanungsprozess ist ein permanenter Einfluss durch den Werkstoff normal und hat am Ende auf die Fertigungszeiten der Werkstücke, die produzierte Werkstückqualität und die entstehenden Werkzeugkosten eine sehr große Auswirkung.

Die vielfältigen Einflüsse, wie erschwertes Einfahren in das Werkstück bei einer Gusshaut oder Brennschneidkanten, Aufmaßschwankungen am Rohling, Inhomogenität im Material, harte Einschlüsse, unterbrochener Schnitt, gilt es zu berücksichtigen durch direkte Änderung der Zerspanungsparameter.

Adaptive Control ohne Lernschnitt direkt einsetzbar

Die automatische Vorschubkontrolle und Regelung wird bei den meisten Werkzeugmaschinen über Funktionalitäten realisiert, die der Steuerungshersteller implementiert hat, oder mit am Markt verfügbaren Systemen, die dann auf der Steuerung integriert werden.

Diese Systeme stellen über „Lernschnitte“ ein Lastkollektiv fest, das dann in ihrem Regelprogramm als Sollwertvorgabe gilt. Ablaufänderungen in der Bearbeitung bei Über-, oder Unterschreitung der Sollwerte wird im Programm festgelegt. Praxis ist, dass diese Systeme oft nicht genutzt werden, und abgeschaltet sind, da sie aufwändig einstellbar, komplex sind und nicht bedarfsgerecht reagieren.

Das sind die Vorteile von Adaptive Control

  • Optimierte Zykluszeiten
  • Ermöglicht mannlose Bearbeitung
  • Erhöht die Lebensdauer von Maschine und Werkzeug
  • Reduzierung der Werkzeugkosten bis zu 30 Prozent
  • Keine Lernschnitte nötig
  • Reduzierung der Bearbeitungszeit um bis zu 25 Prozent
  • Reduzierung des Energieverbrauchs
  • Intelligent und automatisch

Dies war der Grund warum Bimatec Soraluce eine innovative, funktionsgerechte Vorschubregelung entwickelt. Sie ist praxisorientiert, bedienungsfreundlich, in den Regelgrößen kurzfristig im Ablauf änderbar und reagiert zuverlässig. Dies sind Funktionalitäten im Adaptive Control von Bimatec Soraluce, die so am Markt nicht verfügbar sind.

Wichtig ist: Adaptive Control wird schnell und einfach aktiviert, kann permanent angepasst werden und das auch im Automatikbetrieb!

Schruppfräsen einer Rohlingskontur. - Bild: Bimatec Soraluce
Schruppfräsen einer Rohlingskontur im Zyklus Adaptive Control. - Bild: Bimatec Soraluce

Der Bediener orientiert sich an der aktuellen Leistungsaufnahme (in Prozent der maximalen Leistungsaufnahme) am Antrieb, die er im Display der Steuerung ablesen kann und stellt diesen Wert, mit einem bestimmten Sicherheitspolster im Zyklus Adaptive Control ein. Er kann direkt während der Bearbeitung, unter Beobachtung der Leistungsaufnahme, den Grenzwert einstellen, und dann Adaptive Control mitlaufen lassen, oder aber er kennt den Ablauf und das Werkzeug im Einsatz, dann schreibt er den Grenzwert bei Beginn ins NC-Programm.

Adaptive Control erlaubt direkte Eingriffe in den Prozess

Die Wirkmechanismen im Adaptive Control sind praxisorientiert abgestimmt, das heißt beispielsweise, bei Eintritt des Fräsers ins Werkstück wird der programmierte Vorschub reduziert, um Werkzeugbrüche zu vermeiden (Eintritt in harte Gusshaut und Brennschneidkanten), bei Luftschnitten oder geringerem Aufmaß wird der programmierte Vorschub erhöht. Tritt der Fräser in Bereiche mit hohem Aufmaß ein und erreicht seinen Leistungsgrenzwert wird die Maschine gestoppt. Dies dient dem Werkzeug- und Maschinenschutz.

Der direkte Eingriff in den Prozess, während der Bearbeitung, Werte ändern, modulieren um sie den Gegebenheiten anzupassen und ein Optimum zu erzielen, dies kann nur Bimatec Soraluce Adaptive Control. Am Bearbeitungsende können die gefahrenen Parameter im Programm übernommen werden, und sind dann bei einer Wiederholbearbeitung schon verfügbar. Adaptive Control im Einsatz spart bis zu 25 Prozent Bearbeitungszeit und bis zu 30 Prozent Werkzeugkosten.

Die Produktivitätssteigerung liegt sicher noch höher, denn bei Aktivierung der AC-Regelung kann der Bediener Nebentätigkeiten verrichten, denn die Maschine läuft im abgesicherten Modus und er muss nicht ständig am Hauptbedienpult, vor Ort sein.

Bearbeitungszeiteinsparung bei Vergleich einer Fräsfläche. - Bild: Bimatec Soraluce
Bearbeitungszeiteinsparung bei Vergleich einer Fräsfläche mit Adaptive Control An/Aus. - Bild: Bimatec Soraluce

Chip Breaker ist beim Drehen kritischer Werkstoffe unverzichtbar

Bei der Drehbearbeitung von nichtrostendem Stahl, Chrom-Nickel Stahl, oder auch beim Drehen von Aluminium-Knetlegierungen entstehen Fließspäne. Schnell kommt es zu kritischen Bearbeitungssituationen, denn die Kühlung des Werkzeugs ist beeinträchtigt, große Späneknäuel beschädigen bearbeitete Flächen am Werkstück und beeinflussen die Maßhaltigkeit.

Beispielsweise wird beim Karusselldrehen und Zustellungen von 5 bis 6 mm/U schnell ein massives „Drahtknäuel“ erzeugt. Maschinenstillstand, Störungen am Späneförderer sind die Folge, manuelle Eingriffe werden getätigt und die Produktivität im Prozess sinkt.

Der Chip Breaker von Bimatec Soraluce ist hier eine unverzichtbare Technologie um den Prozess wieder zu stabilisieren. Die Aktivierung geschieht über Softkey in Automatik, kann aber auch im NC-Programm enthalten sein.

Die Funktionalität ist folgendermaßen: Die Linearachse, zuständig für die Zustellbewegung des Drehwerkzeugs, wird beim Chip Breaker in einer Hubbewegung, oszillieren der Achse, (Abheben-Zustellen) gesteuert. Dabei sind Hubhöhe und Frequenz der Oszillation einstellbar. Dies bewirkt, dass die Spanlänge exakt mit den eingestellten Parametern bestimmt werden kann.

Der Chip Breaker wird nur im Schruppen eingesetzt. Nur mit Einsatz des Chip Breakers sind Prozesse im störungsfreien Produktionsablauf möglich.

Das sind die Vorteile des Chip Breaker

  • Kein manuelles und zeitaufwendiges Entfernen von Fließspänen
  • Gewährleistet eine kontinuierliche Produktion
  • Gesicherter Abtransport der Späne über den Späneförderer
  • Erhöhte Maschinensicherheit
  • Reduziert Stillstandzeiten

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