Heyligensteadt FD Frontdrehmaschine

Heyligensteadt fd frontdrehmachine

AuBen- und Innenseiten
gleichzeitig bearbeiten

Bisherige Eingliederungen in Kategorien wie „CNC-Drehmaschinen zum wirtschaftlichen Fertigen von Kurzdrehteilen" genügen längst nicht mehr— auch nicht zur „Schnellcharakteristik" eines Maschinenkonzeptes. Moderne Systeme beinhalten heute so viel an Kreativität (um nicht geniösen ldeen zu sagen), dass die Viel-falt der Bearbeitungsmöglichkeiten schon beeindruckt. Wie zum Beispiel die gleichzeitige lnnen- und Auβenbearbeitung von Futterteilen bei dichtestem Heranfahren der Werkzeuge an die Spindel— kollisionsfrei versteht sich — oder die Einsatzerweiterung durch einen in seiner Axialkraft stufenlos einstellbaren Reitstock oder die Bereitstellung von genügend Werkzeugen und Werkstücken für eine komplette, unbemannte Schicht bei Taktzeiten von zum Beispiel nur 1,2
min je Teil oder ... 

Ein derartiges Konzept, „ausgehend von den Anforderungen des Marktes" nach einer Drehmaschine für die wirtschaftliche Fertigung kurzer Drehteile in allen Losgröβen-Bereichen, wurde unter besonderer Berücksichtigung der Automatisierung, bis hin zum überwachungsarmen Betrieb, von Heyligenstaedt realisiert: mit einer Baureihe flexibler, modular aufgebauter CNC-Frontdrehmaschinen. Die
Kombination von Spindel- und Supporteinheiten ermöglichen eine optimale Anpassung an die verschiedensten Aufgabenstellungen bei der Dreh- und Komplettbearbeitung durch Drehen, Bohren, Fräsen usw. — wovon wir uns vor Ort in Giessen überzeugen konnten. Jürgen Held, Reinhold Ballach, Franz Tunkel, bei Heyligenstaedt, machten uns mit einer Baureihen-Konzeption vertraut, bei der „durchaus je nach den unterschiedlichsten Kundenbedürfnissen bis zu 40 und mehr Systemvarianten möglich sind.

Vier verschiedene Basismaschinen
1n der Folge einer intensiven Marktanalyse, die die hauseigene Technologieabteilung unterstützte und deren Ergebnisse in die Neukonzeption eingingen, verliess man „ausgetretene Pfade" und versuchte, „eine Flexibilität von Maschine und System zu realisieren, in der Funktionalität und Leistungsfähigkeit strengsten Anforderungen genügen." Das allgemein gültige Motto: Was wird wirklich gebraucht, was gibt es und was kann man besser machen, führte schIiesslich zu einem konkreten Konzept vier verschiedener Basismaschinen (FD 180, FD 250, FD 350, FD 500) in den unterschiedlichsten Varianten. In die Konzeption dieser flexiblen CNC-Frontdrehmaschinenreihe gingen gleichfalls Erfahrungen ein, die man mit einer an einen Automobilhersteller gelieferten
Frontdrehmaschinenanlage zur Felgen-bearbeitung im Zeitraum von drei Jahren sammeln konnte. Die Markteinführung der neuen Baureihe begann ungefähr vor
Jahresfrist; über 35 Maschinen wurden bereits verkauft. 

Bessere Stabilitätsbasis
Für die „in keiner Weise selbstverständlichen Leistungsmerkmale" dieser Maschine ist insbesondere die Konstruktion und Anordnung des Maschinenbettes zu nennen. Als tragendes Element aller im Zerspanungskraftfluβ liegenden Baugruppen ist das Bett aus einem GuBstück gefertigt. Die erforderliche statische und dynamische Steifigkeit wird über einen längs-und querverrippten Dreiecksquerschnitt erzielt. Die Führungen des Bettes sind
(serienmäβig) mit Teleskopabdeckungen mittelbar am Aussendurchmesser des Trommelwerkzeugspeichers angeordnet sind, „haben wir tatsächlich erstmals die Möglichkeit geschaffen, gleichzeitig bei einer Maschinenkonzeption mit einer Spindel und zwei Werkzeugrevolvern auβen und innen gleichzeitig arbeiten zu
können." Herkömmliche Frontdrehmaschinen sind noch so konstruiert, dass an ein Grundbett auch die Hauptspindel mit Bett rechtwinklig angeflanscht ist. Das heist im Einzelfall, dass beispielsweise die Supportsysteme unter rund 20° zur Mitte hin geneigt sind. In der Konsequenz bedeutet das, dass AuBen- und lnnenbearbeitungen meist nur nacheinander möglich sind. 

Antrieb unmittelbar im Bereich der Zerspanungskraft
Der Hauptantrieb, ein thyristorgesteuerter Gleichstrommotor mit — je nach Maschinengröβe — 25 bis 106 kW pro Spindel, ist ausserhaIb der Maschine unter einer schallschluckenden Haubeinstalliert. Mehrspindlige Maschinenausführungen
haben separate Spindelkästen mit je einem eigenen Hauptantrieb. Der starr und verwindungssteif konstruierte Spindelkasten-Guβkörper mit Fixierung direkt unter der Hauptspindelmitte verhindert die Entstehung von Bearbeitungsungenauigkeiten durch Wärmeeinflüsse. Je nach Bearbeitungsaufgabe gibt es verschiedene Getriebeversionen, auch mit automatischer Bereichsumschaltung. Die verwendeten Präzisions-Kegelrollenlager „garantieren wesentlich höher Steifigkeit als ander ein Lagersysteme, sowie ein konstantes Lagerspiel über den geamten Drehzahlbereich." Hier verweist man auf das Verhältnis von Lager-durchmesser und möglicher Drehzahl: „7100 min bei hundert Míllimeter Lagerdurchmesser — wobei die Betriebstemperatur unter 35 Grad liegt." 

Führungs- und Messysteme sichern höchste
Bearbeitungsgenauigkeiten
Die Hauptkomponente des Gewichtes von Bettschlitten mit Schlittenschieber und Werkzeugträgern wird über Rollen-umlaufelemente auf eine durchgehärtete und geschliffene Stahlleiste des Bettes übertragen. Zusammen mit kombinierter
Wälz-/Gleitführung in beiden Achsen ergibt sich ein stick-slip-freies Verfahren des Supportes bei gleichzeitiger Dämpfung. Die Vorschubübertragung in beiden Achsen erfolgt über Kugelgewindetriebe, die aus Steifigkeitsgründen im zweiseitig
wirkenden axial vorgespannten Nadel-Axial-Zylinderrollenlager aufgenommen sind. Die Kugelgewindetriebe werden von frequenzgesteuerten Drehstrommotoren angetrieben. Umkehrspanne wird durch die Steuerung kompensiert.
In allen Achsen sorgen lineare Meβsysteme für höchste Bearbeitungsgenauigkeiten. Das Vermessen der Fertigteile mit
anschIieBender Korrektur über die CNC läβt sich entweder in der Maschine über einen Signaltaster im Trommelwerkzeug-speicher oder auBerhaIb der Maschine in einer Messvorrichtung vornehmen. Die beiden kleineren Maschinenausführungen (FD 180 und FD 250) der insgesamt vier Grundtypen sind mit einem Trommelwerkzeugspeicher (TWS) zur Aufnahme von acht Werkzeughaltern mit 40 mm Schaft-Durchmesser ausgerüstet. Der Trommelwerkzeugspeicher bei den gröβeren Varianten (FD 350 und FD 500) nimmt jeweils 10 Werkzeughalter mit 50 mm Schaftdurchmesser auf. „Selbstverständlich können bei diesem Trommelwerkzeugspeicher auch Grundadapter von flexiblen Werkzeugsystemen für das automatische Wechseln von Werkzeugköpfen und angetrieben Werkzeugen eingesetzt werden." Derzeit sind folgende, unterschiedliche flexible Werkzeugsysteme am Markt etabliert und je nach Kundenwunsch einsetzbar: Multiflex, BTS (Block Tool System), FTS (Flexibel Tooling System). Auch das ist, wie man uns versichert, bei vergleichbaren CNC-Drehmaschinen im automatischen Betrieb nicht selbstverständlich.

Auch mit stationärem Reitstock
Durch den gleichzeitigen Einsatz von zwei Supporten und die Ausrüstung mit einem stationären Reitstock (bei FD 250)
lassen sich kurze, wellenförmige Teile bis zu rund 230 mm Länge „besonders wirtschaftlich bearbeiten." Die Axialkraft des
Reitstockes läβt sich stufenlos einstellen. Eine Druck- und Wegkontrolle überwacht den Spannvorgang. Das Zurückfahren der Pinole bei laufender Hauptspindel verhindert eine Sicherheitsschaltung. Der Vorteil der Maschinenkonzeption wirkt sich auch bei dem Einsatz des Reitstokkes aus: So ist bei gleichzeitigem Bearbeiten mit zwei Supporten ein absolut freier Spänefall gesichert.  

Späneschutz und Geräuschdämmung
Die Ausrüstung mit eínem Vollschutz geht, wie man betont, deutlich über bestehende Sicherheitsvorschríften hinaus. Das heist im einzelnen: Die bedienseitig auf Rollen verschiebbar angeordneten Schutzhauben sind doppelwandig gestaltet und haben Sichtfenster aus Panzerglas. Eine schallabsorbierende Haube über Hauptantrieb und Spindelkasten sorgt zudem dafür, dass der Geräuschpegel zulässige Werte nicht übersteigt. Die Späneschutztür wird ausserdem nicht auβen über feststehende Teile geschoben, sondern in diese hinein. Ein oft beobachteter Mangel an anderen Maschinen, wenn die Schutztür aussen abschiiest, dass nach dem Arbeitsablauf und dem Öffnen der Tür abtropfendes Waser zumindest
für eine Belästigung sorgt, ist hier also ausgeschlossen. Man ging darüber hinaus noch eìnen Schritt weiter: Die absolute Kapselung der Arbeitsräume beinhaltet auch den seitlichen Bereich in Form teleskopartiger Wänd.