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

Präzision bei hoher Stückleistung und anwenderfreundlicher Bedienung

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

Die geschweißte Rahmenkonstruktion des Maschinenbettes in Flachbettbauweise trägt die Baugruppen der Zerspanung und nimmt die erzeugten Prozesskräfte auf. Verrippungen des Bettes liefern die benötigte ­Steifigkeit für schwingungsarmes Zerspanen.

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.

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, Stopper und pneu­matischer Mitnehmer (oben), robuste Belade

Feststehende Werkzeuge für hohe Zerspanungskräfte

Das Werkstück fest im Griff, die Spannzange

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, 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 zerspanende Bearbeitung der Teile ist beendet und die Segment­spanndorne übergeben an das Entladeportal.

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 des Be-, Entladeportals

Qualitätsprüfung – Bestückung und Entnahme per Roboter

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

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