Dank des Galaxie® GS 190 ist es möglich, den oberen Revolver stufenlos und hochpräzise zu positionieren und Werkstücke interpolierend in mehreren Achsen zu bearbeiten.

Ausgabe 11 | 2023

Getriebe revolutioniert Revolver in CNC-Drehautomat

WITTENSTEIN AG Schweiz

Was Maschinenkonzept, Arbeitsraum, Footprint, Stückzeiten und Zerspanungsqualität betrifft, erfüllt die weiterentwickelte INDEX ABC alle Leistungsmerkmale der mehr als 3000-mal ausgelieferten Vorgängerversion. Revolutionär allerdings ist – dank des Galaxie®-Getriebes von WITTENSTEIN – der neue obere Revolver, durch den der CNC-Drehautomat neue vielseitige Bearbeitungsmöglichkeiten von Bauteilen bietet und so das bearbeitbare Teilespektrum deutlich erweitert.

Möglich wurde dieser Performancesprung der neuen INDEX ABC, weil es den INDEX-Ingenieuren in Zusammenarbeit mit den Experten der WITTENSTEIN galaxie GmbH gelungen ist, die bisherige Revolver-Technologie aus starrer Hirth-Verzahnung und hydraulischer Klemmvorrichtung durch ein einziges Hochleistungsgetriebe zu ersetzen: das kompakte Getriebe Galaxie® GS 190 aus der neu entwickelten Baureihe Galaxie® accuracy line mit optimiertem, integriertem Lagerkonzept für bestmögliche Ruhewerte. «Absolute Spielfreiheit, höchste Steifigkeit, beste Gleichlaufeigenschaften und die grosse Hohlwelle zur Durchführung des Werkzeugantriebs resultieren in einer höchst verdrehsteifen und somit hochpräzisen Getriebelösung im oberen Revolver», bestätigt Jakob Friedrich, Entwicklungsingenieur bei den INDEX-Werke GmbH & Co. KG Hahn & Tessky in D-73730 Esslingen. «Dadurch ist es jetzt möglich, den oberen Revolver stufenlos und hochpräzise zu positionieren und Werkstücke interpolierend in mehreren Achsen zu bearbeiten. Mit Hirth-Verzahnung und hydraulischer Klemmung war dies nicht möglich. Beides entfällt im neuen Drehautomat komplett – die jetzige Lösung mit Galaxie® erlaubt es, mit der neuen INDEX ABC ein noch grösseres Bauteilespektrum zu bearbeiten.»

Galaxie®: anerkannt überlegenes Funktionsprinzip
Mit dem Galaxie® GS 190 konnte INDEX die konstruktiv gesetzten Eigenschaften, Randbedingungen und Einschränkungen der bisherigen starren Verbindung im Revolver hinter sich lassen. Denn das Hochleistungsgetriebe erfüllt die Anforderungen von Präzisionsmaschinenbauern wie INDEX in vollem Umfang – zumal die Funktionsweise des Galaxie® als prinzipbedingt überlegen in der Industrie und in der Wissenschaft anerkannt ist. «Die entscheidenden Merkmale – dynamisierte Einzelzähne statt starrem Zahnrad, vollflächiger Kontakt beim Zahneingriff statt eines deutlich weniger tragfähigeren Linienkontaktes sowie die Lagerausführung mit segmentiertem Aussenring – machen es in allen wichtigen technischen Disziplinen um Faktoren besser als Zykloidgetriebe und andere bekannte Getriebetechnologien», erklärt Felix Herrmann, Produktmanager bei WITTENSTEIN Galaxie. «Die sehr hohe Steifigkeit bleibt auch bei Wechselbelastung im Nulldurchgang erhalten, ohne dass sich dabei die maximal übertragbaren Drehmomente reduzieren.» Zudem sind bei Galaxie® durch die hydrodynamische Schmierung beim flächigen Multizahneingriff Nachteile wie mechanischer Abrieb und Verschleiss nahezu vernachlässigbar – im Gegensatz beispielsweise zu evolventischen und zykloiden Zahnradgetrieben. Auch wissenschaftlich hat die universitäre Forschung den Nachweis erbracht, dass WITTENSTEIN mit der Logarithmischen Spirale eine neue mathematische Funktion in den Getriebebau eingeführt hat und das Galaxie® eine eigenständige Gattung koaxialer Hohlwellengetriebe darstellt.

Gemeinsames Herantasten an optimale Getriebeausführung
Eine solche Revolution, wie sie schliesslich im Revolver umgesetzt wurde, sollte natürlich durchdacht sein. Und so haben sich Ingenieure und Techniker von INDEX und WITTENSTEIN zusammen an die optimale Lösung herangetastet. Die zentralen Herausforderungen «Wiederholgenauigkeit der Werkzeugpositionierung» und «Steifigkeit des Gesamtsystems» immer im Blick, führte nach Versuchen mit verschiedenen Galaxie®-Ausführungen schliesslich der Einsatz des Galaxie® GS 190 aus der neuen accuracy-Baureihe mit einem optimierten, integrierten Lagerkonzept zum Ziel. «Mit dieser Anpassung wurde aus dem hervorragenden Maschinenbaugetriebe ein hervorragendes Werkzeugmaschinengetriebe», bringt es Jakob Friedrich, Entwicklungsingenieur bei INDEX, auf den Punkt, «denn die integrierte Lagerung führte schliesslich zu bestmöglichen Ruhewerten, einem für uns wichtigen Abnahmekriterium.» In diesem Punkt konnte WITTENSTEIN seinerseits von der engen und vertrauensvollen Zusammenarbeit mit INDEX profitieren – denn die Durchführung der Ruhemessungen, wie sie der Maschinenhersteller handhabt, konnte im Nachgang zu dem Projekt erfolgreich im WITTENSTEIN-Prüffeld adaptiert werden. Dadurch ist der Getriebehersteller jetzt in der Lage, für den Maschinen- und speziell auch den Werkzeugmaschinenbau valide Ruhewerte von Lagervarianten zu messen und beispielsweise auch im Digitalen Zwilling des betreffenden Getriebes zu hinterlegen.

Galaxie® als «Revolverheld» steigert Produktivität
Die neue Revolvertechnologie mit dem Galaxie®-Getriebe in Baugrösse 190 als zentralem Element bietet den Endkunden besondere Mehrwerte in Form von verbesserten Zykluszeiten und höherer Produktivität. Das Getriebe ermöglicht eine stufenlose und hochpräzise Positionierung des oberen Revolvers – mit weitreichenden Verbesserungen der Funktionalität des CNC-Drehautomaten. Realisiert werden konnte unter anderem eine interpolierte Y-Achse, die den ABC-Revolver zu aussermittigem Bohren und Flächenfräsen befähigt sowie eine Spitzenhöheneinstellung der Schneiden ermöglicht. Letztere verspricht zum einen mehr Präzision bei der Innenbearbeitung von kleinen Bohrungen. Zum anderen lässt sich durch eine solche Höhenkorrektur das Spanbild verbessern. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dem jetzt möglichen Einsatz von Doppelwerkzeughaltern. Denn damit erhöht sich – bei gleicher Revolvergrösse und Anzahl der Steckplätze – der Werkzeugvorrat von bisher sieben auf jetzt bis zu 14 feste oder angetriebene Werkzeuge. Dieses Plus lässt sich für Schwesterwerkzeuge oder ein grösseres Bearbeitungsspektrum nutzen. Eine weitere Station ist fix von der Synchronspindel für die Rückseitenbearbeitung belegt. All diese Zusatzfunktionalitäten vergrössern das auf der neuen INDEX ABC bearbeitbare Teilespektrum deutlich. Durch die Getriebeübersetzung und den funktionsbedingten hohen Wirkungsgrad des Galaxie®-Getriebes konnte INDEX die Energieeffizienz des Drehautomaten steigern. Der Einsatz des Galaxie Getriebes öffnet perspektivisch die Tür für eine vollständig hydraulikfreie Maschine.

Galaxie® als neues Kapitel der INDEX ABC-Erfolgsgeschichte
Seit gut 25 Jahren ist der CNC-Drehautomat INDEX ABC mit über 3000 verkauften Einheiten eine Erfolgsgeschichte – der nun mit dem Galaxie®-Getriebe ein weiteres Kapitel hinzugefügt wurde. Denn das High-Performance-Getriebe ermöglichte wesentliche Verbesserungen wie den stufenlos schaltbaren Revolver, dessen Y-Funktionalität, die Höheneinstellung und den Umstieg auf Mehrfachhalter. Dadurch wird dieser kleine, extrem schnelle CNC-Produktionsdrehautomat aktuellen Markttrends hin zu kleineren Stückzahlen und komplexeren Geometrien gerecht. Sein günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis – zu dem der Umstieg auf die Galaxie®-Technologie einen wesentlichen Beitrag leistet – macht die INDEX ABC in Zukunft auch für Teile nutzbar, die bisher eine teurere Maschine erfordert hätten.

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