Werkstückwechsel in 135 Sekunden
Palettenwechsler nachgerüstet
Die effektive Verknüpfung verschiedener Bearbeitungsoperationen sowie geringe Nebenzeiten sind in der Fertigung von Pumpengehäusen für Flugzeugmotoren ausschlaggebend für die Rentabilität. Die optimale Lösung hat der tschechische Maschinenbauer Strojirna TYC jetzt für einen Kunden entwickelt: Das 5-Achs-Gantry-Bearbeitungszentrum FVCTP 160/2 CNC ist für das kombinierte Drehen, Fräsen und Bohren in einer Aufspannung ausgelegt. Für lange Maschinenlaufzeiten, einen effizienten Werkstückwechsel und eine hohe Produktivität integrierte das Unternehmen den Drehverschiebetisch TRT 650 und das automatische Palettenwechselsystem mit Linearachse der Rückle GmbH Werkzeugfabrik.
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Strojirna TYC ist spezialisiert auf die Entwicklung modular aufgebauter Gantry-Bearbeitungszentren. Kernprodukte des 1992 in Pilsen gegründeten Unternehmens sind FVC- und FPPC-Maschinen. Sie decken ein breites Spektrum an technologischen Operationen wie Schruppen und Finishbearbeitungen ab und zeichnen sich durch eine hohe Steifigkeit und ein hervorragendes Dämpfungsverhalten während des Zerspanungsprozesses aus.
Die Bearbeitungszentren von Strojirna TYC finden Anwendung in der Fertigung von Presswerkzeugen, Formen für Schmiedeteile, Formwerkzeugen und Formen für das Spritzgießen. Hauptabnehmer sind Zulieferer der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie. „Das Ziel ist es, mit unseren modular aufgebauten Maschinen, jedem Kunden eine anforderungsspezifische Lösung zu bieten“, erklärt David Václav, technischer Direktor bei TYC. „Dafür statten wir sie nach Bedarf mit zusätzlichen technologischen Komponenten aus, wie speziellen Rundtischen oder Fräsköpfen.“
Arbeitsraum effizient nutzen, Kapazitäten erhöhen
Das Portalbearbeitungszentrum FVC beweist sich in der Bearbeitung großer, schwerer und sperriger Werkstücke, wie des Pumpengehäuses eines Kunden von TYC: Der Hersteller von kleineren Flugzeugmotoren und Turbinen fräste und bohrte das Bauteil auf zwei separaten Werkzeugmaschinen. Zwischen den Bearbeitungsgängen galt es, das Werkstück jeweils umzuspannen, zu wuchten und erneut rotationssymmetrisch zu positionieren. Dabei stellt jede Positionsänderung des Werkstücks eine Gefährdung der Maßhaltigkeit bei den Fräs- und Bohroperationen dar.
„Das Unternehmen nutzt komplizierte Vorrichtungen, um den Rohling des Pumpengehäuses auf den Maschinentisch zu spannen. Entsprechend aufwändig gestaltet sich jeweils das Rüsten“, so Václav. „Unsere Aufgabe war es also, für einen maximalen zeitlichen und qualitativen Output zu sorgen.“ Das Portalbearbeitungszentrum FVCTP 160/2 mit fünf CNC-gesteuerten Simultanachsen ist die kundenspezifische Ausführung der FVC-Maschine für kombinierte Zerspanungsverfahren: Drehen, Fräsen und Bohren.
Die Gantry-Bauweise sichert eine hohe Bauteilqualität, da das Werkstückgewicht und seine Größe keinen Einfluss auf die Zerspanung haben: Ausgestattet mit einem bahngesteuerten 3-Achs-Gabelfräskopf ist die flexible horizontale und vertikale Rundumbearbeitung des Pumpengehäuses gewährleistet. Die Drehzahl der Spindel beträgt 5.000–30.000 U/min. Bis zu 80 Werkzeuge haben Platz im Magazin, der Werkzeug- und Kopfwechsel erfolgt automatisch. Eine mittige Werkzeugkühlung sorgt für Temperaturstabilität bei hohen Zerspanungsgeschwindigkeiten.
Palettenwechsel in 135 Sekunden
Um Stillstandszeiten spürbar zu reduzieren, setzt Strojirna TYC auf einen automatisierten Palettenwechsler und einen Drehverschiebetisch von Rückle. Der Rundtisch ist mit einem Palettenspannsystem ausgestattet und ermöglicht den flexiblen Austausch der Paletten. Sie haben einen Außendurchmesser von 1.250 mm und sind für Zuladungen bis zu 6 t ausgelegt. „Das automatisierte Palettenwechselsystem und der Rundtisch TRT 650 von Rückle sind eine kosten- und zeiteffiziente Lösung“, so Václav. „Während der laufenden Bearbeitung kann unser Kunde nun eine weitere Palette mit seiner Spannvorrichtung und einem Werkstück präparieren. So reduziert er die Rüstzeiten deutlich.“
Das Gehäuse des Drehverschiebetischs TRT 650 ist auf einer linearen Verschiebeachse von Rückle aufgebaut und kann entsprechend flexibel zwischen Palettenstation und Portalbearbeitungszentrum pendeln. Nach Abschluss des Fertigungsvorgangs fährt der Rundtisch zur Ablagestation, die vor dem Portal montiert ist. Innerhalb von rund 135 Sekunden erfolgt der Wechsel der Paletten mit dem bereits bearbeiteten Bauteil und dem Rohling. Anschließend wird das Werkstück auf dem Drehverschiebetisch automatisch den Werkzeugen im Bearbeitungsportal zugeführt.
Hier geht es rund
„Unser Drehverschiebetisch TRT 650 verfügt über eine verzugsfreie Ringklemmung“, so Felix Schöller, Geschäftsführer bei Rückle. „Flächig konstruiert, gewährleistet sie – anders als punktuell angelegte Klemmsysteme – eine dauerhaft stabile Positionierung des Werkstücks.“ Ein Messsystem auf der Tischachse misst neben der Rotationsgeschwindigkeit die Positioniergenauigkeit und gewährleistet, dass der TRT 650 die Bauteile mit einer Teilegenauigkeit von ± 2 Winkelsekunden ausrichtet.
Außerdem profitiert der Anwender von einer Plan- und Rundlaufgenauigkeit im Tausendstelmillimeter-Bereich. Daneben verfügt der Drehtisch über eine Durchgangsbohrung für kraftbetätigte Spannfutter und eine Abdichtung gegen Späne und Kühlemulsion. Der Rückle-Tisch ist wälzgelagert und wird von einem Torque-Motor angetrieben, den Rückle von INA – Drives & Mechatronics (IDAM) bezieht. „Der Vorteil des Direktantriebs sind seine hohe Leistungsdichte und sein Beschleunigungsvermögen“, so Schöller. „Hohe Drehzahlen sind unter anderem die Voraussetzung für eine hohe Oberflächengüte bei der Finishbearbeitung des Werkstücks.“ Der Torque-Motor ermöglicht Drehzahlen bis 400 U/min sowie Drehmomente bis zu 3.800 Nm. Zusätzlich bringt er eine hohe Störsteifigkeit mit und eignet sich daher besonders für hochdynamische Anwendungen, wie das Drehen des Pumpengehäuses. Eine flüssigkeitsbasierte Kühlung sorgt für eine hohe Temperaturstabilität sowie einen wartungsarmen Betrieb.
Optimales Ergebnis
„Die technologischen Komponenten von Rückle tragen maßgeblich zur Qualität unserer kundenspezifisch modifizierten Maschine bei“, betont Václav. „Zudem ist die Qualität der technischen Beratung für uns und unsere Kunden von höchstem Wert – von der Angebotsanfrage über die Inbetriebnahme bis zur Wartung, auf Rückle ist Verlass.“ Das Ergebnis lässt sich sehen: Das Palettenwechselsystem und der Drehverschiebetisch TRT 650 mit Linearachse sind passgenau auf die technischen Anforderungen des Portalbearbeitungszentrums FVCTP 160/2 CNC ausgelegt.
Während der laufenden Bearbeitung kann ein weiterer Rohling auf einer separaten Palette vorbereitet werden. Unnötige Stillstands- und Umspannzeiten zwischen den Bearbeitungsgängen sind für den Anwender damit passé. Zudem spart der Kunde von Strojirna TYC mit dem Gantry-Bearbeitungszentrum eine ganze Maschine und damit Arbeitsraum ein. Die Produktivität in der Fertigung steigt spürbar: Das Resultat sind lange Maschinenlaufzeiten sowie eine hohe Toleranzhaltigkeit und Oberflächengenauigkeit bei der Zerspanung des Pumpengehäuses.
Mehr Informationen zu Zollern Rückle:
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Zollern Rückle GmbH & Co. KG |
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Zainingerstraße 13 -15 |
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72587 Römerstein-Böhringen |
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Tel.: +49 (0)7382 9373-0 |
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Fax: +49 (0)7382 9373-83 |
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E-Mail: info@zollern.de |
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www.zollern.com |
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