In einem Konturzug
KomTronic® u-axis-systems machen Bearbeitungszentren zu Drehmaschinen
Kugelkopf und Kugelhals einer Anhängerkupplung komplett auf einem Bearbeitungszentrum in einer Aufspannung zu bearbeiten, erscheint selbst dem erfahrenen Zerspanungstechniker als nicht machbar: zumindest nicht auf Anhieb und mit konventionellen Methoden. Manfred Herzog, Geschäftsführer der HFT in Sachsen, nutzt dazu ein KomTronic® U-Achssystem von KOMET® und freut sich über das technisch doch machbare.
Die Kugelkopf-Anhängerkupplung wurde 1932 mit einem Kugeldurchmesser von 50 Millimeter entwickelt. Sie wird heute auf der ganzen Welt verwendet und als einfache, weil vertraute Selbstverständlichkeit empfunden. Niemand scheint sich besondere Gedanken darüber zu machen: mit Ausnahme derer, die sich immer komfortablere Lösungen von der abnehmbaren bis zur automatisch schwenkbaren Variante einfallen lassen. Am Grundsätzlichen, nämlich an Kugel und Kugelhals ändert sich indes nur wenig. Wer sich darüber jedoch den Kopf zerbricht sind die Zerspanungstechniker, wie die der HFT Hydraulik- und Fahrzeugtechnik GmbH im sächsischen Thermalbad Wiesenbad. Ihr Ansinnen ist allerdings weniger die Form zu ändern, als vielmehr deren Herstellung zu verbessern. Das im Automotiv-Dreieck Zwickau, Chemnitz und Leipzig ansässige Unternehmen ist spezialisiert auf Drehen, Fräsen und Schleifen. Mit moderner Produktions- und Prüftechnik entstehen Hydraulik- und Fahrzeugkomponenten vom Einzelteil bis hin zur Großserie. Auch Anhängerkupplungen werden in unterschiedlichsten Ausführungen in Serien gefertigt.
„Bisher fand dies in konventionellen Arbeits-, sprich Bearbeitungsschritten statt. Dazu waren drei verschiedene Aufspannungen und zudem eine sehr aufwendige Vorrichtung zum Unwuchtausgleich beim Drehen notwendig“, erzählt Herzog. Heute sind es zwei Sonderwerkzeuge und ein ebenso automatisch einwechselbares U-Achssystem, mit denen Kopf und Hals der Anhängerkupplungen einmal aufgespannt im Bearbeitungszentrum fertig gestellt werden. Die Sonderwerkzeuge sind beide ebenfalls von KOMET® und dienen in Form eines Fräsers und eines Glockenwerkzeuges der Konturvorbereitung beziehungsweise der Aufmassreduzierung für die anschließende Komplettbearbeitung mit dem KomTronic® U-Achssystem.
Automatisch einwechselbare NC-Achse
KomTronic® u-axis-systems sind frei programmierbar und ermöglichen beliebige Kontur- und Drehbearbeitungen an nicht rotationssymmetrischen Teilen. Sie bestehen im Wesentlichen aus einem kompakten Plandrehkopf mit Einfachschieber, der mittels Servomotor und Gewindespindel angetrieben wird. Die Energie zur Versorgung der Elektronik und des Antriebs wird berührungslos induktiv in das U-Achssystem übertragen. Ebenso werden die Daten induktiv mit dem U-Achssystem ausgetauscht. Spindelseitig ist ein so genannter Stator angebaut. Er ist segmentförmig ausgeführt, was einen automatischen Werkzeugwechsel erlaubt. Auf der U-Achsseite gewährleistet die ringförmige induktive Übertragungseinheit (Rotor) den sicheren Daten- und Energieaustausch in jeder Winkellage, auch unter Einfluss von Kühlschmiermitteln. So sind die mechatronischen U-Achssysteme, dank frei programmierbarer und dynamisch während der Bearbeitung einstellbaren Schneide, automatisch einwechselbare NC-Achsen. Für flexible Konturbearbeitungen und Stechoperationen wird die U-Achse mit der Z-Achse der Maschine interpolierend verfahren. Eingebunden in die Maschinensteuerung erfolgt die Programmierung in der üblichen NC-Programmiersprache. Dabei stehen alle Funktionalitäten einer normalen ISO-Programmierung zur Verfügung.
'Interpolierende Drehachse'
Zusammen mit maßgeschneiderten Aufsatzwerkzeugen und optimal ausgewählten Wendeschneidplatten, können Konturen in Bohrungen sowie Außenkonturen wie an den Anhängerkupplungen realisiert werden. In diesem Fall ist es ein zangenförmiger Aufsatz mit zwei Wendeschneidplatten aus dem Standardprogramm von KOMET®, mit denen Kugel und Kugelhals in zwei Schnitten vorwärts und rückwärts aufeinander folgend bearbeitet werden. Herzog bestätigt dank der neuen U-Achse eine Reduzierung der Bearbeitungszeit um 50% und erinnert darüber hinaus an die Einsparung der für das Drehen notwendigen Vorrichtung mit Unwuchtausgleich, weil nun das Werkstück im Bearbeitungszentrum steht. „Außerdem erzielen wir durch die unveränderte Spannsituation eine konstantere Genauigkeit, die für nachfolgende Bearbeitungsschritte notwendig ist“, ergänzt Herzog, der sich erfreut über die flexiblen Bearbeitungsmöglichkeiten mit der 'interpolierenden Drehachse' im Bearbeitungszentrum bereits damit beschäftigt, diese für weitere Werkstücke zu nutzen.
Bild:
Komet-0832-U Achse-HFT-Bild3.jpg: Einmal aufgespannt im Bearbeitungszentrum werden Kopf und Hals der Anhängerkupplungen fertig gestellt.
Komet-0832-U Achse-HFT-Bild2.jpg: Das mechatronische U-Achssysteme erlaubt frei programmierbar und dynamisch die Einstellung der Schneide des zangenförmigen Aufsatzwerkzeuges mit zwei Wendeschneidplatten zur Bearbeitung von Kopf und Hals der Anhängerkupplung in einem Konturzug.
Komet-0832-U Achse-HFT-Bild4.JPG: Das zangenförmige Aufsatzwerkzeug am KomTronic® U-Achssystem ist mit zwei Wendeschneidplatten aus dem Standardprogramm von KOMET® bestück. Sie erlauben die Bearbeitung von Kugel und Kugelhals in zwei vorwärts und rückwärts aufeinander folgenden Schnitten.
