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antriebstechnik 9/2018

antriebstechnik 9/2018

ANTRIEBE FÜR

ANTRIEBE FÜR WERKZEUGMASCHINEN I SPECIAL Umschalten auf Effizienz Zweigang-Schaltgetriebe ermöglicht prozesssicheres Umschalten von Spindeldrehzahlen in Universaldrehmaschine Von Universal-Drehmaschinen wird viel gefordert – sie müssen mehrere Verfahren beherrschen und im Idealfall eine maßhaltige Komplettbearbeitung von Teilen mit hoher Oberflächengüte ermöglichen. Die Spinner Werkzeugmaschinenfabrik hat eine Baureihe entwickelt, die mit einem Zweigang-Schaltgetriebe von Stöber Antriebstechnik ausgestattet ist. Die Anlage kann sowohl bei relativ niedrigen Spindeldrehzahlen leistungsstark zerspanen als auch für kleine Durchmesser die Drehzahlen kurzzeitig erhöhen. Ulla Göransson ist im Marketing bei Stöber Antriebstechnik in Pforzheim tätig Mit welchen Herausforderungen müssen Hersteller von Werkzeugmaschinen heute umgehen? Helmut Maier überlegt nicht lange: „Sie werden immer komplexer, weil die Ansprüche der Fertiger konsequent zunehmen“, weiß der Leiter der Elektro- und Software-Entwicklung bei der Spinner Werkzeugmaschinenfabrik GmbH in Sauerlach, das etwa 20 km südlich von München liegt. „Hatte eine klassische Drehbank vor 50 Jahren in der Regel nur zwei Achsen, eine Spindel und einen Werkzeugträger, bauen wir heute Anlagen mit bis zu 15 Achsen oder Spindeln, drei Werkzeugträgern und bis zu 100 Werkzeugen.“ Anwender bearbeiten darauf oft harte Materialien zu maßhaltigen Bauteilen und mit guten Oberflächen, möglichst wirtschaftlich und produktiv. Mit diesen Anforderungen stiegen nicht nur die durchschnittlichen Spindeldrehzahlen und Achsgeschwindigkeiten stetig an. Haben Betriebe noch vor einigen Jahren Werk stücke in mehreren Arbeitsgängen auf unterschiedlichen Maschinen gefertigt, erledigen sie dies heute komplett auf einer Anlage und in einem Arbeitsgang. Und um effizient zu produzieren, werden die Drehmaschinen häufig automatisch be- und entladen, damit sie z. B. nachts oder an den Wochenenden mannlos weiterlaufen können. Die Spinner Unternehmensgruppe zählt zu den wenigen Anbietern, die Anwendern sowohl Zerspanung als auch Automation aus einer Hand liefern. Denn neben der Werkzeugmaschinenfabrik gehören auch die Spinner Automation GmbH in Markgröningen bei Stuttgart und ein Fertigungswerk in der Türkei zum Verbund. Mit etwa 550 Mitarbeitern stellt die Unternehmensgruppe an den drei Standorten über 1 000 CNC-Drehmaschinen, Bearbeitungszentren, Werkzeugschleifmaschinen und Automationslösungen im Jahr her. Mehr als 60 % der Anwendungen werden weltweit in über 60 Länder exportiert. „Unsere Kunden kommen aus unterschiedlichen Branchen wie Automotive, Medizintechnik, Handwerk oder aus der Uhrenindustrie. Zahlreiche Maschinen sind in Forschungseinrichtungen und Ausbildungswerkstätten wie in Berufsschulen oder Universitätsinstituten im Einsatz“, beschreibt Maier. Zusammenarbeit auf Augenhöhe Bei der Herstellung der oft hochspezialisierten Bearbeitungszentren spielen Zulieferer für den Anbieter eine große Rolle. Denn der Maschinenbauer benötigt für seine Anlagen Komponenten, die genau die gewünschten Anforderungen erfüllen. Dabei arbeitet der Hersteller bevorzugt mit ausgewählten Mittelständlern auf Augenhöhe zusammen – z. B. mit der Stöber Antriebstechnik aus Pforzheim. Den Auftakt machten vor einigen Jahren Servo­ Motoren und -Antriebsmodule für Fräs maschinen der Baureihe CM400. „Wir konnten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis bieten und überzeugten mit dem technisch besten Gesamtkonzept für die Antriebe“, sagt Udo Cyrol, bei Stöber zuständig für den Vertrieb von Antriebs- und Automatisierungstechnik. Was die Verantwortlichen bei Spinner ebenfalls an ihrem Zulieferer schätzen, ist die gute und schnelle Beratung. Das zeigte sich bei der Entwicklung der CNC-Universaldrehmaschinen der TC-Baureihe, die in vier Baugrößen erhältlich ist. Die größte Version ist die TC800. Die kompakte Revolver-Drehmaschine erreicht eine Drehzahl von 2 600 min −1 bei einer maximalen Leistung von 63 kW. Der Radial- oder Axial revolver ist für bis zu 24 Werkzeuge aus gelegt. Zudem besteht die Option einer Y-Achse sowie einer Gegenspindel. Anwender können auf dieser Maschine Drehteile mit Durchmessern bis 80 antriebstechnik 9/2018

SPECIAL I ANTRIEBE FÜR WERKZEUGMASCHINEN 800 und Längen bis 1 500 mm fertigen. „Wir haben den Fokus auf eine leistungsstarke Zerspanung bei relativ niedrigen Spindeldrehzahlen gelegt“, beschreibt Maier. „Daneben soll die Spindeldrehzahl trotzdem kurzzeitig hoch genug sein können, um kleine Durchmesser mit ausreichender Schnittgeschwindigkeit bearbeiten zu können – und für ein präzises Feindrehen.“ Somit eigne sich die Maschine auch für die Stangenbearbeitung. Nur ein Getriebe erforderlich 01 Udo Cyrol von Stöber (links im Bild) im Gespräch mit Helmut Maier von der Spinner Werkzeugmaschinenfabrik Um bei der Hauptspindel von der niedrigen auf die hohe Drehzahl zu wechseln und umgekehrt, war bisher zwar nur ein Schaltgetriebe verbaut – aber von zwei Herstellern. Grund dafür: das jeweilige Steuerungssystem, das der Anwender im Einsatz hatte. Denn damit kamen auch die Motoren von unterschiedlichen Anbietern – und wiesen verschiedene Abmessungen auf. Stöber als Hersteller und Entwickler antriebstechnischer Komponenten empfahl das Zweigang- Schaltgetriebe PS25. „Je nachdem welches Motorfabrikat angebaut werden muss, kann der Maschinenbauer die Getriebeschnittstelle mit einfachen Adapterteilen modifizieren und so, ohne doppelte Lagerhaltung, das Getriebe für den minutenschnellen Anbau an den je weiligen Spindelmotor bereitstellen“, erläutert Cyrol. Diese Vorteile überzeugten auch die Firma Spinner. Mit seinen zwei Schaltstufen eignet sich das PS25 von Stöber optimal für die präzise Feinbearbeitung mit hoher Drehzahl sowie bei geschalteter Untersetzung mit Vervielfachung des Motormoments für eine große Zerspanleistung. Der Bediener kann einfach und prozesssicher per Steuerung zwischen diesen beiden Leistungsprofilen wechseln. Um diese Drehzahlen umzusetzen, verfügt das Getriebe in der ersten Schaltstufe über einen Direktgang. Mit der Übersetzung i = 1 sind Planetenträger und Planetensatz vollständig entkoppelt, und das Motormoment wird nahezu verlustfrei übertragen. Weil dadurch kaum Wärme entsteht, verbessert dies die Energieeffizienz. Beim Wechsel auf die zweite Schaltstufe stehen für die Grobbearbeitung und die Zerspanung harter Werkstoffe Übersetzungen mit i = 4 oder i = 5,5 zur entsprechenden Drehmomentvervielfachung zur Ver fügung. Ein schrägverzahntes Planeten getriebe kommt zum Einsatz. Dies führt zu einem ruhigen Lauf bei hohem Wirkungsgrad und somit geringer Wärmeentwicklung. Maschinenperformance erhöhen Der Wirkungsgrad des Zweigang-Schaltgetriebes liegt bei über 95 %. Damit eröffnen sich gleich mehrere Optionen: Der Anwen- 02 Die Universaldrehmaschine kann u. a. bei relativ niedrigen Spindeldrehzahlen leistungsstark zerspanen der verringert bei unveränderten Drehzahlen die thermische Belastung der Maschine und spart Kosten für die Kühlung ein. Zudem kann er – ohne den Wärmeeintrag des Getriebes zu vergrößern – mit deutlich höheren Drehzahlen arbeiten als mit vergleichbaren Anlagen und so die Performance der Maschine steigern. „Mit unserer TC800 ist sogar das Hochgeschwindigkeitszerspanen möglich“, sagt Maier. Spinner hat mithilfe der PS25-Zweigang- Schaltgetriebe nicht nur eine effiziente Universal-Drehmaschine entwickelt. Der Maschinenbauer kann auch seine Lagerhaltung stark reduzieren. „Wir haben in Stöber einen zuverlässigen Partner gefunden, der uns qualitative Produkte schnell und pünktlich liefert“, resümiert Maier zufrieden. Fotos: Stöber www.stoeber.de we invite. Welcome toGMN at AMB 2018 Halle 1–Galerie L-Bank Forum ·Stand 1Z146 SPINDLE TECHNOLOGY | HIGH PRECISION BALL BEARINGS | FREEWHEEL CLUTCHES | NONCONTACT SEALS GMN Paul Müller Industrie GmbH &Co. KG ÄußereBayreutherStr.230 ·D-90411 Nürnberg Phone: +49 911-5691-251 ·Fax: +49 911-5691-699 Mail: vertrieb.spi@gmn.de .de

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