Angepasste Hydrodehnspannfutter als Problemlöser

Prozessstabile Komplettbearbeitung anspruchsvoller Präzisionsdrehteile setzt die perfekte Kombination aus den Basis-Komponenten Drehmaschine, Werkzeuge, Werkzeugspannung, Werkstückvorschub und Werkstückspannung voraus. Wer weiss dies besser als das Schweizer Traditionsunternehmen Tornos SA in CH-2740 Moutier, das sich bereits seit dem Gründungsjahr 1914 ausschliesslich mit Entwicklung, Produktion und Service von Drehautomaten und später von CNC-Drehmaschinen befasst. Die Innovationskraft und die Leistungsfähigkeit der heute weltweit rund 600 Mitarbeitenden von TORNOS, davon 330 im Stammwerk Moutier, bilden die aktuellen Produkte eindrucksvoll ab: Stangendrehmaschinen CT 20, Langdrehautomaten Swiss DT und Swiss GT, Hochproduktions-Langdrehautomaten EvoDECO, Mehrspindeldrehmaschinen MultiSwiss, Spezialmaschinen für Mikro- und Nano- Hochpräzisionsteile SwissNano. Auf Tausenden von über den gesamten Globus gelieferten und täglich im industriellen Einsatz befindlichen Drehmaschinen produzieren die Hersteller und Zulieferer von Medizintechnik-, Uhren-, Mikromechanik-, Elektronik-, Automotiv-Geräten, beziehungsweise von Baugruppen und mechanischen Komponenten Präzisionsteile in höchster Qualität. Auf den Einspindel- und Mehrspindel-Drehmaschinen können ab Stange im Ø von 4 bis 32 mm Präzisionsteile aller denkbaren Komplexitätsgrade bearbeitet werden, vor allem mit den Mehrspindeldrehmaschinen, die bis zu acht Spindeln, neun CNC-Achsen sowie bis zu 31 Werkzeuge aufweisen. Gerade hinsichtlich zunehmender Teile-Komplexität, hervorgerufen durch die steigende Funktionsintegration bei gleichzeitiger Miniaturisierung der Werkstücke, ergeben sich für die Werkzeugmaschinenbauer immer öfters grössere Herausforderungen, denen sie unter anderem mit dem Hinzuziehen von externen Spezialisten begegnen.

Wenn alle an einem Strangziehen …
Ein sehr gutes Beispiel für die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen einem Maschinen-Hersteller und einem Partner für die Erstausrüstung und Nachrüstung von Werkzeugen, und hier im Speziellen von Werkzeug-Spanntechnik, stellt die gelungene Kooperation zwischen Tornos SA und MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG aus D-73431 Aalen dar. Als sich nämlich beim bis dato in den Mehrspindel-Drehmaschinen MultiSwiss verwendeten Standard-Werkzeugspannsystem Probleme mit der bearbeitungsbedingten Verlängerung von Hydrodehnspannfuttern zeigten, holten sich die Konstruktions- und Anwendungs-Ingenieure Rat beim Werkzeug- und Spanntechnik-Spezialisten MAPAL. Dazu äusserte sich Andreas Mollet, MAPAL-Gebietsverkaufsleiter in der Schweiz, wie folgt: «Als Anbieter sowohl von Zerspanungswerkzeugen als auch der Werkzeug-Spanntechnik sind wir in diesem Bereich der Partner für Komplettlösungen. Unser Kompetenzzentrum für Spanntechnik im deutschen Ehrenfriedersdorf ist in der Lage, sowohl Standard- als auch Sonderlösungen zu liefern. Im vorliegenden Fall ging es darum, dass sich die Verlängerung des standardmässig genutzten Hydrodehnspannsystems als nicht praktikabel erwies, unter anderem auch die Grundeinstellung beziehungsweise Positionierung des Hydrodehnspannfutters in der Maschine betreffend. Dies führte zu zeitraubenden Umrüstungen und hatte durch Ungenauigkeiten beim Positionswechsel auch Einfluss auf die Reproduzierbarkeit der Bearbeitungspräzision.»

Die Lösung: Ein Sonder-Hydrodehnspannfutter
Der Vorstellung des Hydrodehnspanntechnik-Programms HydroChuck, welches auch Hydrodehn-Verlängerungen beinhaltet, folgten intensive Gespräche über die Auslegung einer optimalen Lösung. Wegen der weiteren Anforderungen, bezogen auf Handhabung, Rüstung, Positionierung, Wechselgenauigkeit, beengte Verhältnisse im Arbeitsraum, Zugänglichkeit usw. fiel schliesslich die Entscheidung, nicht eine herkömmliche Hydrodehn-Verlängerung einzusetzen, sondern ein komplett neues Hydrodehnspannfutter zu kreieren. Die verlängerten Hydrodehnaufnahmen sind ausgelegt zum Spannen von Werkzeugen mit glatten Zylinderschäften – direkt und ohne Reduzierhülse – im Spanndurchmesser und lassen sich maschinenseitig frei positionieren. Damit ist eine axiale Werkzeugverlängerung gegeben. Bei einem Aussendurchmesser von 25 mm lassen sich Werkzeuge bis zu einem Ø von maximal 12 mm spannen, wobei dieser mittels Reduzierhülsen bis auf 2 mm Spanndurchmesser zu verringern ist. Dies erwies sich bei der vorgenannten Problemstellung als ideal. Denn nach der positionierten Fixierung in der Aufnahme der Maschine gibt es jetzt, ausgehend vom Hydrodehnspannfutter, einen exakten Referenzpunkt für alle sechs bis acht Spindeln eines Mehrspindlers vom Typ MultiSwiss. Nicht nur davon überzeugt, meinte dazu Michel Rion, Process Engineer bei Tornos SA: «Mit den Sonder-Hydrodehnspannfuttern von MAPAL verfügen wir jetzt über eine optimale Lösung, die unseren Anforderungen in jeder Hinsicht gerecht wird. Die verlängerten Hydrodehnspannfutter sind sehr einfach zu handhaben, das Rüsten und Positionieren geht viel schneller vonstatten, die Genauigkeit beim Wechseln ist gewährleistet, und wir können auch noch eine höhere, reproduzierbare Bearbeitungspräzision feststellen. Zudem sollte nicht unerwähnt bleiben, dass mit der Verlegung der Anschlüsse von seitlich nach hinten trotz der stark beengten Verhältnisse im Arbeitsraum eine sehr gute Zugänglichkeit für alle unproduktiven Rüstarbeiten gegeben ist, wodurch sich in Summe die Maschinen-Verfügbarkeit weiter erhöht.» Mit dem erfolgreichen Einsatz der Sonder-Hydrodehnspanntechnik ist MAPAL ein weiteres Mal der Einstieg in die Erstausrüstung – diesmal von Drehmaschinen – geglückt. Zumal selbstredend auch bereits im Einsatz befindliche Drehmaschinen nachgerüstet werden können.

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