20. APRIL 2014

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Schnell zur perfekten Welle


Technik Maschinen

Schleifen Mit der Synchro-Stützschleifmaschine VTC 315 DS von Emag erhalten Kurbelwellen um bis zu 70 Prozent schneller den finalen Schliff, als es mit bisheriger Technik möglich war. Von großer Bedeutung ist dabei die präzise Steuerung durch die CNC Sinumerik 840D sl von Siemens.
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Schon vor mehr als sieben Jahren wurde bei der Emag Salach Maschinenfabrik GmbH die Idee geboren, Wellen vertikal und schließlich synchron mit zwei Scheiben zu schleifen. Seither versteht Guido Hegener, Geschäftsführer des schwäbischen Unternehmens, die Entwicklung dieser Technologie als gewissermaßen lebenden Prozess, der in den Jahren 2007, 2009 und 2010 bereits entscheidende Meilensteine erreichte.

Als steuerungsseitigen Entwicklungspartner hatte sich der Maschinenbauer dabei von Beginn an für das Siemens entschieden, das mit seiner CNC Sinumerik 840D sl eine Steuerung bietet, die laut Wolfgang Rummel, Leiter Steuerungstechnik bei Emag Salach, durch Qualität, Leistungsfähigkeit und nicht zuletzt durch Offenheit und Modularität überzeugt.

Im Jahr 2007 stellte Emag auf der Werkzeugmaschinenmesse EMO erstmals eine kombinierte Dreh-Schleifmaschine für die Wellenbearbeitung mit vertikaler Schleifachse vor, die als flexibles System für verschiedenste Branchen einsetzbar ist. Zwei Jahre später brachte das Unternehmen die Synchro-Stützschleifmaschine VTC 315 DS auf den Markt. Guido Hegener erklärt das neuartige technische Prinzip dieser Maschine: »Wir spannen die zu bearbeitende Welle vertikal ein, schleifen sie simultan von zwei Seiten mit hochwertigen CBN-Schleifscheiben und stützen sie gleichzeitig mit einer Lünette ab.«

Die daraus entstehenden wesentlichen Vorteile werden schnell deutlich, wenn man weiß, dass – insbesondere bei schlanken und anderen instabilen Wellen – primär die in Vorschubrichtung wirkenden Normalkräfte die Schleifleistung begrenzen. Beim Synchro-Stützschleifen heben sich diese Kräfte durch die gegenüberliegende Anordnung auf. Um auch die Tangentialkräfte zu eliminieren, haben die Salacher Entwickler ihre Maschine ergänzend mit einer NC-gesteuerten Stützlünette ausgestattet, die mit hochwertigen Gleitwerkstoffen bestückt ist.

So können selbst dünnwandige Hohlwellen während der Bearbeitung in keine Richtung ausweichen und sind mit maximaler Steifigkeit eingespannt. Damit während des Schleifprozesses außerdem keine Drehmomente wirken, drehen die Schleifscheiben im Gleich- und Gegenlauf. Ein daraus resultierender Zusatznutzen: Das zwischen zwei Spitzen eingespannte Werkstück lässt sich durch die auftretende Reibwirkung mitnehmen, was über eine unten im Reitstock angebrachte Pinole gewährleistet wird. So kann meist auf eine zusätzliche Mitnahme verzichtet werden.

Kürzere Schleifzeiten

Die Summe dieser technischen Funktionen führt laut Emag zu Schleifzeitreduzierungen von bis zu 70 Prozent gegenüber dem konventionellen Horizontalschleifen mit Korundscheiben. Selbst wenn CBN-Werkzeuge zum Einsatz kommen, soll eine bis zu 50 Prozent schnellere Bearbeitung möglich sein. Zudem haben Tests ergeben, dass mit dem vertikalen Synchro-Stützschleifen höchste Präzision erreicht wird. Rundheiten von 2µm stellen laut Emag für die neuen Schleifmaschinen kein Problem dar. Auch die häufig geforderten Rundlaufgenauigkeiten von ≤10µm werden zuverlässig erreicht.

Die Frage, ob der vertikale Aufbau das Einrichten der Maschine aufwendiger mache, verneint Geschäftsführer Hegener mit Nachdruck. Er erklärt, warum genau das Gegenteil der Fall ist: »Dank des vertikalen Aufbaus ist unsere Schleifmaschine VTC 315 DS frei zugänglich. Die Maschinenbediener werden durch keine störenden Lünetten oder Spannsysteme behindert, sondern können die zu bearbeitenden Wellen mit bis zu 650 mm Länge ungehindert einlegen. Und natürlich gehören Funktionen wie die Anfunksensorik zum Abrichten und das automatische Wuchtsystem bei uns zum Standard.« Während des Bearbeitungsvorgangs laufen Schmiermittel und Schleifschlamm nach unten ab. Somit werden keine empfindlichen Maschinenkomponenten belastet, und die Energiezuführung ist einfach von oben her realisiert.


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Ausgabe:
m+w 02/2012
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