nach oben
Drehen - Drehmaschinen

Drehzellen und Drehzentren

Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
S. 218-220

Bei der Drehbearbeitung von Werkstücken mit kleiner bis mittlerer Losgröße bieten Drehzellen und Drehzentren eine große Flexibilität, so dass viele Varianten realisiert werden können. Drehzellen schließen einen automatisierten Werkzeugwechsel und Werkstückfluss zwischen den einzelnen Maschinen ein. Wird die Komplettbearbeitung auf einer Drehmaschine durchgeführt, so spricht man von einem Drehzentrum.

Der technische Forschritt führte in den letzten Dekaden neben der Nachfrage nach Produkten mit hohen Stückzahlen ebenfalls zu immer kürzer werdenden Produktlebenszyklen.

Neben der Forderung nach Produkten mit hochkomplexen Werkstückgeometrien nimmt gleichzeitig auch die Variantenvielfalt ständig zu. Durch gestiegene Kundenansprüche bezüglich der Qualität und des Innovationsgrades werden diese hochkomplexen, variantenreichen Produkte in immer schnelleren Zyklen an den Stand der Entwicklung angepasst. Diesen Herausforderungen müssen sich auch die Hersteller von Fertigungseinrichtungen stellen.

Einordnung innerhalb der Fertigungseinrichtungen

Um die genannten Anforderungen zu erfüllen, müssten von Fertigungssystemen zwei Grundsätze erfüllt werden: Hohe Produktivität zur Fertigung von Massenprodukten in hohen Stückzahlen auf der einen Seite bei gleichzeitig maximaler Flexibilität auf der anderen Seite, um möglichst viele Varianten realisieren zu können. Jedoch sind diese beiden Grundsätze im Allgemeinen nicht miteinander vereinbar. Eine hocheffiziente, produktive Fertigung mit kurzen Taktzeiten wird erreicht, indem der Aufwand für die Umrüstung der Maschine durch Werkzeug- oder Werkstückwechsel minimiert wird. Eine flexible Fertigung zeichnet sich dadurch aus, dass Maschinen, Werkzeuge und Komponenten stets an das aktuelle Produktspektrum adaptiert und konfiguriert werden. Der Aufwand zur Umrüstung und Konfiguration der Maschine geht zu Lasten der Produktivität. Dadurch ergibt sich ein konträrer Zusammenhang zwischen der Forderung nach hoher Produktivität und gleichzeitig maximaler Flexibilität.

Bei der Drehbearbeitung von Werkstücken mit kleiner bis mittlerer Losgröße kann dieser Konflikt durch den Einsatz von Drehzellen und Drehzentren bei geeigneter Anwendung aufgelöst werden. Eine Kategorisierung dieser Maschinenarten wird in Bild 1 vorgenommen.

Bild 1: Einordnung der Drehzellen nach Rüstzeiten und Losgrößen

Als Beurteilungsgrößen für die Produktivität und Flexibilität werden die Losgröße und Stückzahl beziehungsweise die Rüstzeit der Maschine herangezogen.

Universaldrehmaschinen werden für die Einzelteil- und Kleinserienfertigung eingesetzt. Den Kosten für das Umrüsten wird nur geringe Bedeutung beigemessen. Die Investitionskosten für derartige Maschinen sind als eher gering anzusetzen. Drehautomaten für die Produktion werden für die Massenfertigung bei sehr großen Losgrößen und geringen Taktzeiten eingesetzt. Sehr oft kommen Sonderwerkzeuge zum Stechen und Kombinationswerkzeuge mit mehreren Schneiden zum Einsatz. Bei dieser Art von Maschinen steht die möglichst gleiche Ausnutzung aller im Prozess beteiligten Einzelspindeln im Fokus.

Sehr oft werden dazu die Technologiedaten, wie die Schnittgeschwindigkeit, die Zustellung und der Vorschub nach Standzeiten angepasst, um den Wechsel der Schneiden zu synchronisieren und die Anzahl der Werkzeugwechsel zu minimieren. Trotzdem nimmt das Umrüsten der Werkzeuge in der Regel immer noch viel Zeit in Anspruch.

Der Einsatz von Drehzentren hat das Ziel sowohl das einfache schnelle Rüsten bzw. Einrichten als auch die kostengünstige Herstellung von mittleren Losgrößen mit Hilfe von kombinierter Dreh-, Fräs- und Bohrtechnologie zu erfüllen. Dies wird durch die zentrale Stellung in Bild 1 deutlich.


Inhaltsverzeichnis
Auszug aus

Handbuch Spanen

Herausgeber: Günter Spur
10/2014, 1392 Seiten, € 299,99
ISBN: 978-3-446-42826-3
S. 218-220
Literaturhinweis

Beichter, S.: Rechnergestützte technische Problemlösung bei der Angebotserstellung von flexiblen Drehzellen, Dissertation, Universität Karlsruhe, 1991.

Conrad, K. J.: Taschenbuch der Werkzeugmaschinen. Fachbuchverlag Leipzig, München 2002.

Diesch, R.: Steigerung der organisatorischen Verfügbarkeit von Fertigungszellen. Dissertation, Universität München, 1999.

Frick, W. R.: Dreh-Bohr-Fräs-Zentren: multifunktionelle Maschinen zur Komplettbearbeitung komplexer Werkstücke. Verlag Moderne Industrie, Landsberg am Lech 2003.

Hirsch, A.: Werkzeugmaschinen. Grundlagen. Lehr- und Übungsbuch, Vieweg, Braunschweig 2000.

Li, R.: Agentenbasierte NC-Planung für die Komplettbearbeitung auf Dreh-, Fräszentren. Dissertation, Universität Stuttgart, 2000.

Perovic, B.: Bauarten spanender Werkzeugmaschinen. Steifigkeiten, Steuerungen und Bauformen. Expert-Verlag, Renningen 2002.

Wiedmaier, M.: Konstruktive und verfahrenstechnische Entwicklungen zur Komplettbearbeitung in Drehzentren mit integrierten Laserverfahren. Dissertation, Universität Stuttgart, 1997.

Diese Beiträge könnten Sie auch interessieren
Newsletter

Sie wollen immer top-aktuell informiert sein? Dann abonnieren Sie jetzt den kostenlosen Newsletter!

Hier kostenlos anmelden

Aktuellen Newsletter ansehen

Basics
Zur Übersicht aller Basics