Spindelkasten der SCX mit Querbearbeitungseinheiten, die als Kreuzschlitten ausgelegt sind und über volle NC-Funktionalität verfügen.

Spindelkasten der SCX mit Querbearbeitungseinheiten, die als Kreuzschlitten ausgelegt sind und über volle NC-Funktionalität verfügen.

Die Alfred Schütte GmbH & Co KG, Spezialist für Mehrspindel-Drehautomaten, greift hier auf Know-how von Mapal zurück, um auch bei der Bearbeitung mit angetriebenen Werkzeugen und beim Werkzeugwechsel höchste Effizienz zu erreichen

Steigende Präzisionsanforderungen und höhere Stückzahlen sorgen dafür, dass Mehrspindel-Drehautomaten immer mehr Boden gut machen können und sich neben ihrem angestammten Einsatzgebiet im Automobilbau auch zunehmend in anderen Bereichen etablieren. Dies zeigt ein aktuelles Praxisbeispiel aus der Medizintechnik: Für ein bestimmtes Dentalimplantat aus Titan F67 Grad 4 mit einem Durchmesser von 4,1 mm und einer Länge von 13 mm sind 22 Einzeloperationen erforderlich. Die Bearbeitung dauert auf einer Zweispindel-Drehmaschine wegen der erforderlichen zahlreichen Werkzeugwechsel 240 s. Ein leistungsfähiger Mehrspindel-Drehautomat wie die SCX von Schütte, braucht dagegen für die Komplettbearbeitung gerade einmal 36 s. Er rechnet sich damit für den Anwender trotz des im Vergleich zum Zweispindler deutlich höheren Investitionsvolumens. „Auch in Zukunft gibt es sicherlich weiterhin zahlreiche Werkstücke wie beispielsweise Fittings, Zündkerzen oder große Drehteile, für die konventionelle kurvengesteuerte Mehrspindelautomaten weiter die erste Wahl bleiben. Gleichzeitig jedoch steigt die Zahl der Anwendungen, für die nur Vollblut-CNC-Maschinen wie unsere SCX in Frage kommen“, betont Carsten Klöpper, Leiter Anwendungstechnologie Mehrspindel-Drehautomaten bei der Alfred H. Schütte GmbH & Co KG.

Der Grund hierfür ist nicht die weitere Reduzierung der Durchlaufzeiten. Diese sind ohnehin bei allen Mehrspindlern durch eine schrittweise Bearbeitung des Werkstücks in mehreren parallel

Mapal einteilige Spindel

Die einteilige Spindel von Mapal mit der kompakten KS-Spann-patrone garantiert einen einfachen und präzisen Werkzeugwechsel.

arbeitenden Bearbeitungsstationen extrem niedrig, durch die die Werkstücke von einer Spindeltrommel mit sechs bis acht Spindeln (endlos) getaktet werden.

 

Komplettbearbeitung verlangt

Vielmehr stellen immer komplexere Bauformen neue Anforderungen an die Maschine, da sie neben dem klassischen Drehen, Bohren und Reiben für eine Komplettbearbeitung auch eine wachsende Zahl weiterer Verfahren wie Fräs- und Querbohroperationen oder das Gravieren verlangen. Oft lassen sich diese zusätzlichen Verfahren nur noch mit durchgängig einzeln angetriebenen und damit voneinander unabhängig regelbaren NC-Achsen mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand realisieren. „Zusätzlich erwarten Anwender heute zum einen, dass sie auf unseren Maschinen wie bei modernen Einspindel-Drehmaschinen schwer zerspanbare Materialien verarbeiten können. Zum anderen muss es möglich sein, damit auch kleinere Losgrößen beziehungsweise variantenreiche Produktfamilien wirtschaftlich zu produzieren“, ergänzt Klöpper. Der CNC-Mehrspindel-Drehautomat SCX lässt hier kaum Wünsche offen. Die Schütte-Ingenieure haben alles aus dem Arbeitsraum verbannt, was nicht direkt an der Entstehung des Werkstücks beteiligt ist. Weder Antriebs- und Führungselemente noch Schmier- und Kühlleitungen oder Kabel sind innerhalb des Zerspanungsraums zu finden – mit entsprechend positiven Auswirkungen auf den Spänefall und die Umrüstzeiten.

Auf einen Blick

Vorteile Baureihe SCX von Schütte

  • frei wählbare Drehzahlen an jeder Hauptspindel durch flüssigkeitsgekühlte Motorspindeln mit hoher Dynamik und Durchzugskraft in einer durchtaktenden Spindeltrommel
  • hochgenaue Spindeltrommelpositionierung über eine dreiteilige Hirth-Verzahnung
  • CNC-Kreuzschlitten auf allen Querbearbeitungslagen im Standard
  • Stirnseitenbearbeitung mit stabilen und hochgenau positionierten Längsschiebern
  • Revolverfunktionalität für den Einsatz von Folge- oder Schwesterwerkzeugen, einsetzbar auf allen Lagen
  • Bohren und Fräsen mit Y-Achse auf allen Quer- und Längslagen möglich
  • aufgeräumter und frei zugänglicher Arbeitsraum ohne Führungen, Antriebe, Kabel und Schläuche
  • modularer Systembaukasten an Einrichtungen und Werkzeugen, alle Einheiten lagenunabhängig aufbaubar
  • einfache Umrüstung durch Schnellwechsel-Montageschnittstellen für Einrichtungen
  • standardisierte Schnellwechselschnittstellen für die Werkzeuge
  • innere Kühlmittelzufuhr bis 100 bar auf jeder Bearbeitungsstation möglich
  • Bearbeitung der zweiten Werkstückseite mit 2 zusätzlichen Spindeln und Bearbeitungsstationen mit Einsatz von bis zu 6 Werkzeugen, stehend und angetrieben

 

Erhältlich ist die SCX mit einer Trommel mit sechs Spindeln, Gegenspindel und bis zu zwei zusätzlichen Spindeln für die Bearbeitung der zweiten Werkstückseite. Die Querbearbeitungsstationen sind dabei als Kreuzschlitten ausgelegt, verfügen über eine innere Kühlmittelzufuhr und können mit stehenden oder angetriebenen Werkzeugen ausgestattet werden. Die Längsbearbeitungseinheiten bieten jeweils Platz für zwei (stehende und/oder angetriebene) Werkzeuge. Sowohl die Quer- als auch die Längsbearbeitungseinheiten lassen sich darüber hinaus mit einem schwenkbaren Dreifachwerkzeughalter bestücken, so dass insgesamt eine große Bandbreite an Bearbeitungsverfahren in jeder Bearbeitungslage genutzt werden kann.

 

Mapal Werkzeugvoreinstellung

Schütte liefert seine Mehrspindel-Drehautomaten bei Bedarf gleich noch mit den passenden Mapal-Voreinstelladaptern für die Werkzeugvoreinstellung aus.

Schneller Werkzeugwechsel

Da damit aber auch die Zahl der gleichzeitig in der Maschine installierten Werkzeuge steigt, muss für einen schnellen Werkzeugwechsel gesorgt werden. Zusätzlich muss eine mikrogenaue Positionierung der Werkzeuge möglich sein, damit die gewünschte hohe Bearbeitungspräzision garantiert werden kann.

„Bei der Konzeption der Anfang 2006 auf den Markt gebrachten Maschine haben wir uns deshalb auch von Anfang an nach einem versierten Partner für die manuelle Spanntechnik umgesehen“, blickt Christian Henk, Gruppenleiter Sonderkonstruktion Mehrspindel-Drehautomaten, zurück. „Mapal war und ist in Sachen manuelle HSK-Spanntechnik wegen der branchenweit bekannten und in vielen Varianten erhältlichen sowie kompakten KS-Spannpatrone für uns die erste Adresse.“ Allerdings stellt ein CNC-Mehrspindel-Drehautomat andere Ansprüche an die Präzision als dies sonst bei Anwendungen üblich ist, bei denen manuelle Spanntechnik zum Einsatz kommt. „Mapal hat die Herausforderung angenommen und die Parameter der Spannpatrone und alle Peripheriegeräte in enger Abstimmung mit uns weiterentwickelt, so dass die Standardpatrone den gehobenen Ansprüchen der SCX genügt“, erläutert Klöpper. HSK und die KS-Patrone konnten sich so bei der SCX als Standardschnittstelle für angetriebene HSK-Werkzeuge durchsetzen. Welche Präzision sich mit der KS-Patrone heute erreichen lässt, zeigt ein weiteres Einsatzbeispiel der manuellen Spanntechnik bei Schütte eindrucksvoll: Bei den in den Bearbeitungsstationen der SCX eingesetzten Querwerkzeugspindeln sind Rundlaufgenauigkeiten am Ende eines 100 mm langen Dorns im Bereich von 2 bis 3 μm erreichbar, wobei die Obergrenze von 6 bis 8 μm nicht überschritten werden darf. Diese Genauigkeit ohne Vorsatzflansch und dem damit verbundenen Einstellaufwand in der Praxis zu erreichen, stellt angesichts der kurzen Hübe der Querspindeln einen echten Vorteil dar.

Schütte bezieht daher von Mapal eine einteilige Spindel ohne Flansch mit einer integrierten HSK-Kontur und profitiert dabei gleich zweifach, wie Henk unterstreicht: „Erstens ist Mapal absoluter Experte für die Herstellung der Innenkontur, die genau auf den Spanner abgestimmt sein muss. Zweitens übernimmt das Unternehmen die Gesamtverantwortung für die Spindel inklusive Spanner und garantiert uns die vorhin genannte sehr hohe Rundlaufgenauigkeit.“

 

Voreinstelladapter inklusive

Damit diese hohe Präzision auch bei einem Werkzeugwechsel problemlos wiederholgenau erreicht wird, liefert Schütte mit seinen Mehrspindel-Drehautomaten bei Bedarf gleich noch den passenden Mapal-Voreinstelladapter für die

Mapal Komplettspindel

Mapal garantiert für die Komplettspindel aus eigener Produktion einen Rundlauffehler von unter 8 μm am 100 mm langen Dorn.

Werkzeugvoreinstellung mit aus.

In vielen konkreten Kundenprojekten greift Schütte auf ein weiteres Kernkompetenzfeld von Mapal zurück, wie Klöpper erläutert: „Oft sind wir für den kompletten Bearbeitungsprozess inklusive Auswahl der passenden Werkzeuge verantwortlich und sichern unseren Kunden vertraglich Stückbearbeitungszeiten zu. Um hier verlässliche Ergebnisse zu erreichen, arbeiten wir mit den im jeweiligen Bearbeitungsverfahren führenden Unternehmen zusammen. Beim Reiben ist das ganz klar Mapal.“

Die guten Erfahrungen, die Schütte in wichtigen Technologiebereichen mit der Mapal-Technik von den einteiligen Spindeln, der manuellen Spanntechnik bis hin zu Einstelladaptern, Pendelhaltern und Reibwerkzeugen gemacht hat, zeigen Wirkung: „Wir analysieren seit einiger Zeit auch das Mapal-Angebot im Bereich des Aufbohrens sehr intensiv“, verrät der Chef der Anwendungstechnologie Mehrspindel-Drehautomaten. „Was wir bisher gesehen haben, gefällt uns sehr.“

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