4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

Vollautomatisierte Fertigungszelle

  • Simultaner Einsatz von 4 Hauptspindeln
  • Vorder- und rückseitige Bearbeitung
  • 4 angetriebene Werkzeuge für Bohr-, ­Fräsbearbeitung
  • Zyklenzeit: in 60 Sekunden 2 Bauteile
4-Spindel-Drehzentrum
Bildcollage 4-Spindel-Drehzentrum

Präzision bei hoher Stückleistung und anwenderfreundlicher Bedienung

4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

4 Spindeldrehzentrum für vorder- und rückseitige Bearbeitung von Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträdern

Die geschweißte Rahmenstruktur des Flachbettes der Maschine fungiert als Tragkonstruktion für die Zerspanungseinheiten und absorbiert die entstehenden Prozesskräfte. Die Verrippungen des Bettes gewährleisten die erforderliche Steifigkeit, um eine minimale Vibration während des Zerspanungsprozesses zu gewährleisten.

Längsseitig des Bettes, in zwei Abschnitten, sind die X-Achsenführungen mit den orthogonal darauf angeordneten Z-Achsenführungen montiert. Diese Anordnung führt zu den 2 Kreuzschlitten, die die waagrechten Doppelspindeln (Synchronspindeln) tragen und positionieren. Als Absolut-Längenmesssystem sind für die ­Linearachsen Glasmaßstäbe eingesetzt. Die wechsel­seitige Anordnung der X-Achsen mit überschneidenden Fahrwegen ermöglichen den Doppelspindeln eine Bauteilübergabe in gesicherter axialer und radialer Position, somit ist die vorder- und rückseitige Bearbeitung des Werkstückes möglich. Auf 2 Ebenen, den Doppelspindeln gegenüberliegend, befinden sich die feststehenden Werkzeuge auf massiven Trägern. Die exzentrischen Lochbohrungen der Werkstücke fertigen die 4 fest­stehenden, angetriebenen Bohrer. Jeder Spindel ist ein ­angetriebenes Werkzeug zugeordnet. Das gespannte Werkstück wird über die Achsen der Spindel (X, Z und C) komplett an den feststehenden Werkzeugen bearbeitet.

Gleitführungen mit Rollentrieb zwischen den Werkzeugebenen in der X-Achse und Gleitführungen ­zwischen den Synchronspindeln/Doppelspindeln in Z-Achse ermöglichen die Werkzeugkorrektur ver­bunden mit Genauigkeiten von 0,005 mm.

Mittig zwischen den Werkzeugträgern und den X-Achsen der Doppelspindeln angeordnete Schächte leiten die ­fallenden Späne zum Austrag aus dem Bearbeitungsraum auf das bodennahe Förderband. Durch diese Schächte wird auch der Kühlschmierstoff zurück zur Kühlmittelanlage mit ihrem Bandfilter und den ­Pumpen geführt.

Werkstück-Bohrung
Vier Werkstückprogramme
  1. Ø 97 mm x 29 mm
  2. Ø 88 mm x 36 mm
  3. Ø 136 mm x 41 mm
  4. Ø 145 mm x 40 mm

Highlights

Gleichzeitige Bearbeitung von 4 Werkstücken

4 simultan arbeitende Hauptspindeln

Vorder- und rückseitige Bearbeitung

Hohe Zerspanungskräfte

Feststehende Werkzeuge für schwingungsarme Zerspanung – lange Werkzeugstandzeiten

Kurze Span- zu Spanzeit

Beladung

Die Vereinzelung der Werkstücke aus dem Schüttgut übernimmt zunächst der im Beladebereich installierte Industrieroboter im Bin-Picking Verfahren (Griff in die Kiste). In Folge werden die Schalt-/Festräder auf dem Beladeband über Stopper und pneumatischem Mitnehmer der Orientierungs­einheit zur Drehlagenausrichtung zugeführt.
Der Schwenkgreifer nimmt das ausgerichtete Teil auf und führt es nach­einander den beiden übereinanderliegenden Greifer des Beladeportals zu. Die Beladung endet mit dem Fahren der Greifer zur Übergabe­position ­gegenüber den Doppelspindeln von OP10.

Beladeband: 4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

Beladeband, Stopper und pneu­matischer Mitnehmer (oben), robuste Belade

Feststehende Werkzeuge: 4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

Feststehende Werkzeuge für hohe Zerspanungskräfte

Spannzange: 4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

Das Werkstück fest im Griff, die Spannzange

Spanndorn mit leistungsstarker Rotorspindel: 4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

Spanndorn mit leistungsstarker Hauptspindel

Operation 10: Mittenbohrung fertigen, Schruppen, Schlichten von Plan-, Innen- und Außen­flächen

Fixiert an der Mantelaußen­fläche durch die Dreibackenniederzugfutter der Doppelspindeln werden in OP 10 die beiden Schmiederohlinge vorderseitig bearbeitet:

  • Bohren der Wellennabe und Herstellung der Innenpassung
  • Schruppen und Schlichten von 2 radialen Planflächen mit Kontur
  • Rückseitiges anfasen der Wellenpassung
  • Ansenken von 7 exzentrischen Bohrungen zwischen den Stegen
  • Einrollen von Beschriftung
  • Drehen der verfügbaren Außenmantelteilfläche

Nach der Bearbeitung übergeben die Spindeln von OP10 im Schnittbereich beider X-Achsen die Rohlinge an die Segmentspanndorne der Doppel­spindeln von OP20. Die Übergabe erfolgt in definierter axialer und radialer Lage.

Bearbeitungsraum: 4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

Bearbeitungsraum, übersichtlicher Werkzeugaufbau

Operation 20: Schruppen und Schlichten von Plan- und Mantelaußenfläche, Setzen von exzentrischen Bohrungen

Die Segmentspanndorne mit Anschlag – alle Spannmittel sind mit Luft­anlagenkontrolle ausgestattet – halten die Werkstücke an der gefertigten Wellennabe und ermöglichen folgende rückseitige Bearbeitung:

  • Schruppen und Schlichten des Außenmantels
  • Schruppen und Schlichten von 2 radialen Planflächen mit Kontur
  • Bohren von 7 exzentrischen Löchern zwischen den Stegen

Die Bearbeitung der Teile durch Zerspanung ist abgeschlossen, und die Segmentspanndorne werden dem Entladeportal übergeben.

Entladung: Teileabnahme, Reinigung, Qualitätssicherung, Beschriftung

Das Entladeportal entnimmt die Teile aus dem Arbeitsraum der Zerspanung und stellt sie dem Industrieroboter des Kontrollbereichs für die nachgelagerten Tätigkeiten zur Verfügung. Zur Optimierung der Verfahrwege in ­Verbindung mit kurzen Transportzeiten ist dieser mit ­einem Doppelgreifer ausgestattet.

Über die Handhabungsfunktionen des Roboters durch­laufen die Teile die Stationen:

  • Abblas- und Reinigungseinheit
  • Mess-, Qualitätssicherungsstation
  • Messteilausschleusung für SPC-Teile, je Spindelebene getrennt
  • Laserbeschriftung
  • Entladeband bzw. Waschmaschine
Greifer: 4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

Greifer des Be-, Entladeportals

Qualitätsprüfung: 4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

Qualitätsprüfung – Bestückung und Entnahme per Roboter

4-Spindel-Drehzentrum für Zahn-, Kegel-, Ketten- und Schalträder

Entladeband

Serienausstattung

  • 4 Arbeitsspindeln, 23,1 kW, 130 Nm, 7000 U/min, wassergekühlt
  • Verfahrwege der Synchronspindeln: X: 1500 mm, Z: 240 mm
  • 2 U-Achsen für Korrektur zwischen den oberen und unteren Werkzeugen
  • 2 W-Achsen für Korrektur zwischen den Synchronspindeln
  • 2 Spannzangen, 2 Spanndorne
  • 18 feststehende Werkzeugaufnahmen Capto C4
  • Prägewerkzeug OP10
  • 2 angetriebene Werkzeugspindeln HSK-C 63 mit 14,6 KW, 35 Nm, 4500 U/min OP10
  • 2 angetriebene Werkzeugspindeln HSK-C 63, 20,3 KW, 50 Nm, 4500 U/min OP20
  • Maschinensteuerung Sinumerik 840 D SL
  • Zentralschmierung
  • KSS mit Kompaktbandfilter und Eintauchkühler
  • Späneförderer
  • Nebelabsaugung
  • Hydraulikanlage
  • Industrieroboter

Optionen

  • Visualisierung Werkzeug­verwaltung
  • Bedienoberflächen
  • Werkzeugbruchüberwachung
  • Motorspindeln mit Drehdurchführung für Werkzeuge mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr

Maschinenabmessung

  • Werkzeugmaschine inkl. Peripherie: 15000 mm x 5000 mm