Lehmann: Ideal für Präzisionsteile in Serie
Lineare Bandbearbeitung im Fokus
Die Serienproduktion von Präzisionsteilen muss einer Reihe von Anforderungen genügen. Wiederholgenauigkeit und Flexibilität muss genauso gewährleistet werden wie Autonomie, Variabilität und Zuverlässigkeit der Maschine. Auch ist die Fertigung in minimalen Taktzeiten von ebenso großer Bedeutung wie die Bedienerfreundlichkeit. Die Lehmann Präzision GmbH hat bereits vor etwa 20 Jahren eine solche Linearfräsmaschine (LFM) entwickelt, die diesen hohen Ansprüchen entspricht und sie in den vergangen Jahren stetig weiter verbessert.
Besonders für kleine, kompakte Bauteile ist die Bandbearbeitung geeignet. Dabei werden die Teile in vorgestanzter Form in einem Band bearbeitet. Für größere Teile, kann die LFM der Firma Lehmann mit einem linearen Transfersystem ausgerüstet werden. Bei beiden Systemen ist präzise Bearbeitung durch positionsgenaue Spannung der Werkstücke gewährleistet.
In Kombination mit abgestimmten Peripheriegeräten wie Auf- und Abroller beziehungsweise Transfersystem, einer Bandwaschmaschine oder Messmodulen, entsteht eine hochautomatisierte Fertigungsmaschine, mit der sehr variabel produziert werden kann. Sie ist sowohl für die Trocken- als auch für die Nassbearbeitung geeignet.
Der Aufbau der Maschinen erfolgt nach einem modularen Prinzip, wobei jedes Modul bis zu vier Bearbeitungsstationen hat. Das Modul ist sehr kompakt und benötigt – ohne den Steuerungsschrank – nicht mehr als 2 qm Platz. Der Steuerungsschrank wird den Platzverhältnissen entsprechend integriert.
Jedes Modul besteht aus einer Hartgesteinsplatte in einem geschweißten Rahmen. Die besondere Konstruktion auf Naturhartgestein hat zahlreiche Vorzüge. Sie gewährleistet absolute Verzugsfreiheit, einen niedrigen Wärmekoeffizienten und eine gute Schwingungsdämpfung. Diese Eigenschaften sind die Grundlage für hohe Wiederholgenauigkeit und perfekte Oberflächenqualität der gefertigten Teile.
Die Bearbeitungsstationen auf dem Modul werden direkt auf dem Hartgestein befestigt. Eine Station besteht aus einem 3-Achs-CNC-System, einer abgestimmten Werkzeugspindel, die Drehzahlen bis zu 80.000 U/Min. erreicht und einem Messtaster zur Werkzeuglängenmessung und Werkzeugbruchkontrolle, der in die Steuerung integriert ist. Für die Bearbeitung in Öl ist jede Station mit einem hermetisch dichten Arbeitsbereich ausgerüstet. Dieser Arbeitsraum kann manuell geöffnet und geschlossen werden.
Die Bearbeitungsstationen können des Weiteren mit einem eigenen Werkzeugwechsler ausgestattet werden, der bis zu acht Werkzeuge bevorratet, die jeweils in einem HSK25 gespannt sind. Die Produktion wird nicht nur flexibler, sondern die Anlage läuft verlässlich autonom durch die Möglichkeit Schwesterwerkzeuge einzusetzen.
So zeigt eine einfache Rechnung, dass die LFM mit einem Modul und drei Stationen bis zu 24 Werkzeuge aufrufen kann, mit zwei Modulen und je drei Stationen sind es bereits 48 Werkzeuge. Damit wird sehr effizient die Produktivität einer 6-Spindel Maschine erreicht, wobei die kompakte Bauweise sich leichter in jede Fertigungshalle integrieren lässt.
Jedes Modul verfügt über ein eigenes Bedienpanel. Die eingesetzte Steuerung erlaubt die CNC-Programmierung nach DIN 66025, wobei kundenspezifische Anpassungen möglich sind. Mit diesem selbst erklärenden System ist eine einfache Bedienung der Maschine zu jeder Zeit möglich.
Bei der Bandbearbeitung wird das Band mit einem CNC-gesteuerten Vorschubsystem mit aufgebauter Bandspannung positionsgenau durch die Maschine von einer Bearbeitungsstation zur nächsten getaktet.
Die Maschinen der Firma Lehmann sind danach ausgerichtet in der 3-Schicht Serienproduktion Präzisionsteile herzustellen. Damit wird auf die Wiederholgenauigkeit, das heißt auf die gleichbleibend hohe Präzision besonders viel Wert gelegt. Um die sicherzustellen, werden fast ausschließliche eigene Produkte in den Präzisionsmaschinen verbaut. Das gilt an erster Stelle für die Führungen und die Werkzeugspindeln. Die kommen nicht nur in der LFM zum Einsatz, sondern auch in den anderen Ausführungen der Lehmann Maschinen und machen so das Herz aller Lehmann Maschinen aus.
Die in der LFM eingesetzten Achssysteme basieren auf Präzisionsführungen, die in Verbindung mit dem Linearmesssystem eine Wiederholgenauigkeit von <1µm erreichen. In diesen Führungen kommen ausschließlich Heidenhain Glasmaßstäbe mit einer maximalen Auflösung im nm-Bereich zum Einsatz. Zusätzlich werden die Führungen mit Blechhauben und Dichtlippen vor Verschmutzung geschützt.
Der Einsatz der Werkzeugspindel richtet sich nach dem zu bearbeitenden Werkstück. Für Grobbearbeitung kommen kugelgelagerte Spindeln zum Einsatz, für Feinbearbeitung luftgelagerte. Qualitativ hochwertige luftgelagerte Spindeln wurden in der Firma Lehmann schon vor Jahrzehnten entwickelt und kommen in zahlreichen Maschinen zur Anwendung. Verwendet wird dabei auch ein sehr effizientes Werkzeugspannsystem, wobei die Werkzeuge meist eingeschrumpft werden. Grundsätzlich werden die Spindeln in einem Spindelhalter an der Z-Achse befestigt.
Es lässt sich feststellen, dass die hohe Qualität der Feinbearbeitung von Werkstücken auf der Linearfräsmaschine der Firma Lehmann auf dem Zusammenspiel all dieser Komponenten basiert. Auf dem Aufbau auf Naturhartgestein, dem hochpräzisen Achsensystem und den luftgelagerten Hochfrequenzspindeln. Für die Bearbeitung im µ-Bereich muss dabei zwingend auf Temperaturregelung geachtet werden, um die Ausdehnung der Maschine so gering wie möglich zu halten. Jede LFM wird daher mit einem Kühlgerät für die Spindelkühlung ausgerüstet.
Für die Nassbearbeitung wird ein temperaturgeregeltes Schmiermittelsystem verwendet. Die Temperatur der Spindelkühlung wird auf ±0,1 Grad Celsius geregelt, die des Schneideöls auf ±0,2 Grad Celsius. Ergänzend besteht die Möglichkeit, die sich bewegenden Teile in den Führungen (z. B. Lagerstellen etc.) in den Kreislauf der Spindelkühlung zu integrieren, um die entsprechende Temperaturstabilität zu gewährleisten.
Mehr Informationen zur Lehmann Präzision GmbH:
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Lehmann Präzision GmbH |
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Weilerstraße 27 |
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78739 Hardt |
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Tel.: 0 74 22 / 9580-0 |
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Fax: 0 74 22 / 9580-20 |
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E-Mail: info@lehmann-praezision.de |
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www.lehmann-praezision.com |
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