Werkzeugmaschinen: Worauf es bei Bearbeitungsköpfen ankommt

Bei der Beschaffung einer Werkzeugmaschine hat der Kunde vor allem im Fokus, die Maschine so zu konfigurieren, dass sie für ein breites Werkstückspektrum flexibel einsetzbar und dadurch eine Vollauslastung gegeben ist. Auf diese Weise lässt sich eine kurze Amortisationszeit der Investition realisieren. Dazu ist es wichtig eine hohe Produktivität zu erzielen. Dies erreicht man durch eine optimale Konfiguration der Maschinenausstattung, optimierte Bearbeitungsstrategien und mit der richtigen Auswahl von Werkzeugen.

Für Bimatec Soraluce sind diese Themen die bestimmenden Herausforderungen, um damit den Kunden optimal zu beraten und das Optimale anbieten zu können. Daher sind die Maschinen und die darauf eingesetzten Fräsköpfe und Pinolen eine leistungsstarke, abgestimmte Einheit, kundenspezifisch konfigurierbar und für jeden Bearbeitungsablauf hochproduktiv einsetzbar.

Hochleistungsfräsköpfe und Pinolen für jede Bearbeitung im Teilespektrum des Kunden

Bimatec Soraluce hat über 300 Fräskopfmodelle im Einsatz, vom Standard bis zum individuell angepassten Sonderfräskopf für komplexe Bearbeitungen.

Unterteilt werden die verfügbaren Bearbeitungsköpfe in die Baureihen Universal-, Orthogonal-, Winkelfräskopf, horizontaler Fräsvorsatz, Planausdrehkopf und Pinoleneinheiten. Dazu kommen Sonderfräsköpfe, die nach spezifischen Kundenanforderungen gebaut werden. All diese Modelle werden in zwei Leistungsklassen, mehreren Drehzahlbereichen und mit unterschiedlichen Teilungen beim Drehen in den Verstellebenen gebaut.

Die Leistungsklasse bis 46 Kilowatt Spindelleistung arbeitet mit einer Öl-Umlaufschmierung und nachgeschaltetem Kühlkreis, die auf alle Kegelradsätze wirkt. Die 37 Kilowatt Fräsköpfe hingegen sind mit einer Öl-Nebelschmierung als Verlustschmierung ausgerüstet. Bei niedrigen Leistungen liegen die Antriebe der Fräsköpfe in der Frässchiebereinheit (RAM) als Inline-Antrieb. Bei den höheren Leistungen sind sie aufgesetzt auf den Frässchieber. Die Schwenkbewegung der Fräsköpfe erfolgt über den Hauptantrieb.

Ein Standard bei Bimatec Soraluce ist: keine Antriebe im Fräskopf selbst. Dies ermöglicht die äußerst kompakte und für die übertragene Leistung doch schlanke Form. Allein bei der High-End-Version eines Fräskopfes, dem Orthogonal-Fräskopf für die Simultanbearbeitung, bei dem das gleichzeitige Schwenken beider Ebenen möglich ist, wird über Verstellantriebe geschwenkt, die im Fräskopf integriert sind.

Im Bau der Fräsköpfe und Pinoleneinheiten sind immer wieder verschiedene konstruktive Details enthalten, die allein Bimatec Soraluces Know-how sind. Diese Spezifikation erhöht die Zerspanungsleistung und verbessert am Ende die Werkstückqualität. Ein Beispiel ist die voll automatisch wechselbare Pinole mit Adapterplatte. So können mehrere Pinolen mit verschiedenen Durchmessern eingesetzt werden, was als Alleinstellungsmerkmal am Markt gilt. Dies kann der Wettbewerb nicht.

Dazu kommt, dass durch die steifere Abstützung der Pinole, eine höhere Schwingungssteifigkeit bei der Bearbeitung gegeben ist. Dies erfüllt diese einzigartige und patentierte Konstruktion. Die Pinole kann für einen weiteren Fräsbetrieb auch gegen einen Fräskopf gewechselt werden, der wieder positionsgleich adaptiert wird.

Der Wechsel wird von der Maschine automatisch innerhalb von drei Minuten durchgeführt, wenn die Maschine mit Fräskopfwechselsystem gebaut ist und die Fräsköpfe entsprechend mit einer Hirthverzahnung zur Adaption ausgeführt sind.

Automatischer Wechsel von Fräsköpfen und Werkzeugen

Zu einem flexiblen Einsatz der Soraluce Maschinen gehört eine Ablagestation für Fräsköpfe und Pinolen. In ihr werden die verfügbaren Bearbeitungsköpfe in einem vertikal orientierten Regal abgelegt. Sie ist wahlweise innerhalb oder außerhalb des Verfahrraums der Maschine platziert und wird von der Maschine automatisch angefahren.

Die Kernkonstruktion für eine funktionelle Adaption der Fräsköpfe an die Arbeitseinheit ist die Adapterplatte. Die konstruktive Gestaltung und funktionssichere Ausführung der Adaption zeigt das ingenieurmäßige Herangehen von Bimatec Soraluce zur Lösung einer Aufgabe. Auch etliche weitere Merkmale machen dies sichtbar.

Eine steife Auslegung, die Vorindexierung beim Einfahren der Platte mit einem nachfolgenden sicheren hydraulische Einzug in eine Hirthverzahnung und die funktionssichere Kontaktierung der Übergabe von Sensorsignalen aus dem Fräskopf an die Maschine zeigt, dass der automatisierte Fräskopfwechsel bei Bimatec Soraluce ein langjährig gefahrener, prozesssicherer Vorgang ist - zusammen mit der Ablaufsteuerung. Hier zeigen sich die Stärken von Bimatec Soraluce, denn das Gesamtpaket aus Maschine, Bearbeitung und Bedienung ist aus einem Guss.

Kalibrierung und hochgenaue Bearbeitung garantiert Qualität

Neben den diversen im Bearbeitungsprozess wirkenden Regelgrößen bietet Bimatec Soraluce zwei Zyklen an, die eine Kalibrierung der Fräsköpfe in bestimmten Arbeitspositionen ausführen. Dies sind DHC (Dynamic Head Calibration) und Accura Heads.

Beim DHC-Zyklus wird in der bestimmten Arbeitsposition im Raum eine Messkugel platziert, die vom Messtaster in der Spindelaufnahme in allen drei Raumrichtungen angefahren wird, wobei der Fräskopf seine komplette Schwenkfunktionalität in den Grundschritten mit einer 90-Grad-Teilung ausfährt.

Diese Kalibrierung ergibt eine Verbesserung der Positionsgenauigkeit des Fräskopfs in dem bestimmten Arbeitspunkt von Faktor Vier zu einer Grundgenauigkeit.

Beim Kalibrierzyklus Accura Heads wird dieser Ablauf erweitert, indem die Zahl der Antastungen der Messkugel auf Teilungsschritte von 45 Grad / 22,5 Grad erhöht wird. Dies ergibt eine genauere Mittelwertbildung und erhöht die Genauigkeit um den Faktor Acht.

Diese Zyklen sind in der Steuerung hinterlegt und können vom Bediener aufgerufen werden. Damit hat der Kunde die Möglichkeit, bei qualitätskritischen Bearbeitungen beziehungsweise Merkmalen vorab eine Kalibrierung durchzuführen. So können sich Anwender sicher sein, den Job optimal zu erledigen.

Bei Bimatec Soraluce wird bei jeder Herausforderung bis zum Ende gedacht. Alle Details werden berücksichtigt, bis die optimale Konfiguration gefunden ist. Auch in der Fräskopf-Pinolenfertigung ist dies erkennbar und der Anwender schätzt dies, da er ein einzigartiges und komplettes Paket „Made For You“ geliefert bekommt.