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Der Betriebsleiter 9/2019

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FERTIGUNGSTECHNIK I EMO

FERTIGUNGSTECHNIK I EMO HANNOVER Erfolgsfaktor Werkstückspannung 6-Backen-Pendelausgleichsfutter optimiert die Fertigung von Getriebekomponenten Die Rollstar AG mit Sitz in Egliswil im Schweizer Kanton Aargau ist auf die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung besonders kompakter Antriebe mit Drehmomenten zwischen 1500 und 6500000 Nm spezialisiert. Die Einsatzgebiete der Rollstar-Antriebe reichen vom Straßen-, Tunnel- und U-Bahnbau über Fermentieranlagen für Kompost und Grünabfälle, Metallbiegemaschinen für Pipeline-Rohre und Windkrafttürme bis hin zu Seilbahnanlagen und Erdbohrgeräten. Groß dimensioniert und clever ausgestattet ist das 6-Backen-Pendelausgleichsfutter Schunk Rota NCR 1250, das Rollstar zur Getriebefertigung auf einem Pittler PV 1600 Dreh-Bearbeitungszentrum einsetzt. Rechnet sich so etwas? „Ja“, ist Christian Märki, Einkaufsleiter und Mitglied der erweiterten Geschäftsleitung bei Rollstar, überzeugt. Gerade bei dünnwandigen Bauteilen und hochwertigen Werkstoffen zahle sich die Investition aus. Ziel sei es gewesen, auch bei deformationsempfindlichen Teilen prozesssicher in zwei Operationen die geforderten Qualitäten zu erreichen, die Durchlaufzeiten zu reduzieren und die Kosten insgesamt zu senken, so Märki. In einem engen Zusammenspiel zwischen Rollstar, Pittler und den Drehtechnikspezialisten von Schunk in Mengen war das Spannkonzept entwickelt worden. Systematisch wurden das Spektrum der Bauteile, die Anforderungen der Konstruktion und die Rüstzeiten in den Blick genommen. Letztlich war es das Gesamtpaket aus 6-Backenfutter, Backenschnellwechselsystem, Backenschnellverstellung und Lieferzeit, das den Ausschlag für Schunk gab. Nicht zuletzt die positiven Berichte von Referenzanwendern, die vor Ort besucht wurden, stützten die Entscheidung. Schneller, präziser und prozesssicherer Bei der Fertigung von Getriebekomponenten beeinflussen die Spannmittel ganz erheblich die erzielbare Präzision und Wirtschaftlichkeit. Um möglichst flexibel und zugleich effizient fertigen zu können, hat ein Antriebstechnikspezialist in ein großes 6-Backen-Pendelausgleichsfutter mit Backenschnellwechselsystem und Backenschnellverstellung investiert. Die komfortable Lösung minimiert die Rüstzeiten und erzielt auf Anhieb perfekte Ergebnisse. 01 Was bislang auf einer anderen Maschine in einem Dreibackenfutter mit Zweidruck- Spannsystem gefertigt wurde, wird heute schneller, präziser und prozesssicherer auf dem Schunk Rota NCR produziert. „Wenn wir ein Hohlrad oder einen Ring mit einem fertig bearbeiteten Durchmesser von 820 mm in einem Dreibackenfutter gespannt haben, lag die Rundheits- oder Formtoleranz über 0,1 mm. Spannen wir dasselbe Bauteil im Rota NCR, kommen wir heute auf eine Formtoleranz von 0,02 bis 0,03 mm. Die hohe Präzision bewirkt eine noch höhere Lebensdauer unserer Getriebe, da die Wälzlager absolut gleichmäßig belastet werden“, schwärmt Märki. So können die Getriebe deutlich länger ohne Wartung eingesetzt werden und plötzliche Ausfälle sind äußerst unwahrscheinlich. Kurze Rüstzeit „Wir nutzen zwei Grundbackensätze und rüsten die Aufsatzbacken außerhalb der Maschine, also während die eigentliche Bearbeitung noch läuft“, erläutert Teamleiter 01 Rollstar nutzt das Schunk Rota NCR 1250 u. a. zur deformationsarmen Spannung von Getriebegehäusen; dabei liegen die Formtoleranzen deutlich über denen konventioneller Dreibackenfutter 02 Die Grundbacken werden hauptzeitparallel außerhalb der Maschine vorgerüstet und dann komplett auf die Maschine eingewechselt 03 Dank Backenschnellwechselsystem und -schnellverstellung ist die Maschine innerhalb von 20 Minuten umgerüstet 10 Der Betriebsleiter 9/2019

EMO HANNOVER I FERTIGUNGSTECHNIK 02 03 Daniel Fierz. „Der Rüstvorgang für die zweite Operation dauert dann inklusive Reinigung nur 20 Minuten.“ Hierfür werden die Grundbacken aufgeschoben, sie rasten selbstständig ein und werden über eine Vierteldrehung mit dem Drehmomentschlüssel fixiert. Mithilfe der Backenschnellverstellung lässt sich die Position der Grundbacke mit wenigen Handgriffen spielend leicht variieren. „Über die Schnellverstellung kann ich den Spannbereich in definierten Schritten einstellen“, erklärt Maschinenbediener Willy Ummel. „Das System funktioniert einwandfrei und lässt sich leicht reinigen.“ Früher mussten für einen konventionellen Rüstvorgang bei vergleichbarer Werkstückgröße bis zu zwei Stunden Maschinenstillstand einkalkuliert werden, heute braucht Ummel nicht einmal eine halbe Stunde. Für die Rohteilspannung stehen Aufsatzbackensätze mit harten Spannbacken und Kralleneinsätzen bereit. Für die OP 20 weiche Aufsatzbackensätze, die in den unterschiedlichen Durchmessern ausgedreht sind. Perfekter Rundlauf Ein Hauptziel der Investition sei gewesen, dass die Maschine möglichst immer läuft Deformationsarme Spannung und nur minimale Unterbrechungen entstehen, unterstreicht Teamleiter Daniel Fierz. „Das Futter ist so präzise, dass wir ausgedrehte Backen immer wieder nutzen können. Nach dem Backenwechsel erreichen wir ohne zusätzlich Maßnahmen einen Rundlauf von 0,02 mm.“ Dabei spiele auch die vertikale Position der Spindel eine Rolle: Da die Bauteile bei der Beladung auf plangeschliffenen Säulen abgelegt werden und nicht, wie bei horizontalen Spindeln üblich, auf den Spannbacken aufliegen, sei eine maximale Pendelfreiheit und damit optimale Zentrierung gewährleistet. „Bei der Vertikalmaschine ist eine deutlich bessere Pendelung möglich als bei Maschinen mit horizontaler Spindel, bei denen die Reibung zwischen Bauteil und Backen den Pendeleffekt einschränkt“, hebt Fierz hervor. Zur Fertigbearbeitung oder zum Spannen vorgedrehter Flächen kann Bediener Willy Ummel die Pendel des Rota NCR in Mittelstellung klemmen, sodass sich alle sechs Backen konzentrisch bewegen. Das 6-Backen-Pendelausgleichsfutter Schunk Rota NCR besteht aus einem zentralen Futterkolben, der drei unter 120° angeordnete innere Pendel trägt. Jedes Pendel ist mit zwei Grundbacken verbunden. Das Ergebnis ist eine Werkstückzentrierung zwischen sechs Berührungspunkten, die paarweise ausgemittelt werden. Da die Spannkräfte auf das Futterzentrum gerichtet sind, ergibt sich bei Rohteilen eine optimale Zentrierung ohne Überbestimmung des Werkstücks. Das Futter passt sich mit seinen pendelnden Backen perfekt ans Werkstück an. Bei konventioneller Backenspannung erlaubt diese Konfiguration eine maximale Rundheit der Werkstücke und sorgt zugleich für eine optimale Zentrierung. Statt aufwändiger Systembacken und Sonderlösungen lassen sich auf der Backenschnittstelle des Rota NCR gewöhnliche Standardbacken einsetzen. Das spart kosten- und zeitintensive Sonderlösungen und senkt den Rüstaufwand. Ein integriertes Backenschnell - wechselsystem verkürzt die Rüstzeit an der stehenden Maschine auf ein Minimum. Positiver Nebeneffekt des Drehfutters: Seit Inbetriebnahme ist der Ausschuss um rund 75 % zurückgegangen. Gründe sind die deutlich verringerte Deformation, die hohe Genauigkeit beim Backenwechsel sowie die as Ziel der Investition, schneller, D günstiger und flexibler zu produzieren, haben wir erreicht. Mit dem Maschinenkonzept inklusive der Spannmittel konnten wir die Rüstzeit auf die Hälfte reduzieren und zugleich den Ausschuss um 75 % senken. Christian Märki, Einkaufsleiter und Mitglied der erweiterten Geschäftsleitung der Rollstar AG verbesserte Planauflage der Werkstücke. Gerade bei hochwertigen Werkstoffen, wie ferritischem Guss, die bei Rollstar häufig zum Einsatz kommen, ergeben sich durch den verminderten Ausschuss beträchtliche Einsparungen. Hohe Flexibilität Ein entscheidender Vorteil des Spannkonzepts ist nach Ansicht von Einkaufsleiter Christian Märki die Flexibilität, die Rollstar in der Fertigung gewonnen hat. „Auch wenn die Losgröße zehn typisch in unserer Fertigung ist, können wir nun jederzeit eilige Aufträge einschieben, ohne dass die Wirtschaftlichkeit leidet.“ So war es möglich, Lagerbestände zu reduzieren, ohne dass die hohe Lieferbereitschaft verloren geht. Mittelfristig wolle man auf dem Futter Bauteile mit Durchmessern zwischen 400 und 1 600 mm bearbeiten. Für dieses Teilespektrum sei das Rota NCR 1250 ideal. „Es lässt sich leicht reinigen, schnell anpassen und aufgrund der horizontalen Position sehr gut beladen“, fasst Märki zusammen. www.schunk.com Der Betriebsleiter 9/2019 11

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