Obwohl sie über moderne, fortgeschrittene Technologien verfügen, haben Drehzentren zum Teil noch ein Defizit: Oft sind die Stillstandszeiten zu lang. Auf Bearbeitungszentren wurde das Problem schon früher gelöst, indem der aufwändige manuelle Werkzeugwechsel durch automatische Wechselsysteme und Werkzeugmagazine ersetzt wurde. Heute ist es selbstverständlich, dass die Werkzeugwechselzeiten minimiert wurden. Auch Multi-Task-Maschinen können hier mit schnellen Zeiten punkten. Wie aber sieht es damit in Drehzentren aus?

Die Positionierung der Schneidkante, die Vermeidung von Messschnitten, kürzere Messintervalle – die Kollisionsrisiken vermindern – sowie die Einrichtung eines präzisen Kühlmittelstrahls und das Werkzeugmanagement ermöglichen mehr Effizienz und Zuverlässigkeit und zählen zu den Vorteilen der Schnellwechselsysteme für Drehzentren.

Die Positionierung der Schneidkante, die Vermeidung von Messschnitten, kürzere...

Auf allen Maschinen bedeuten Werkzeugwechsel unproduktiven Stillstand, in dem die Maschinen nicht genutzt werden können und folglich nicht produzieren. Als Konsequenz haben viele fertigende Betriebe die Nebenzeiten in den Fokus ihrer Bemühungen um mehr Produktivität gerückt, denn in diesem Bereich gibt es oft noch ungenutztes Potenzial. Eine Optimierung kann hier nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit verbessern, sondern auch helfen, einen schnelleren Return on Investment zu erzielen. Besonders deutlich wird das bei Drehzentren, denn während die Werkzeuge im Revolver manuell gewechselt werden müssen, steht die Maschine still. Die meisten modernen Drehzentren verfügen heute über Revolver für angetriebene Einheiten, so dass kürzere Nebenzeiten noch mehr in den Fokus rücken.

Nebenzeiten treiben Kosten in die Höhe

Schnelle Werkzeugwechsel sind zwar generell ein Thema, wenn es um wirtschaftliche Bearbeitung geht, aber sie sind besonders entscheidend, wenn die Maschinenkosten pro Stunde sehr hoch sind. Kann der Stillstand bei jedem Wechsel reduziert oder gar eliminiert werden, dann werden über das Jahr hinweg aus eingesparten Minuten schnell Stunden und Tage, an denen die Maschine produktiver genutzt werden kann. Die teuersten Maschinenstunden fallen für gewöhnlich an, wenn aufwändig zu bearbeitende Werkstücke in kleinen Stückzahlen gefertigt werden. Das ist zum Beispiel in der Luftfahrtindustrie oder im Energiesektor der Fall, wo Maschinen aus dem High-End-Bereich stammen und dementsprechend kostspielig in der Anschaffung sind. Hier sind in vielen Fällen häufige Werkzeugwechsel nötig, da bei komplexen Werkstücken viele unterschiedliche Bearbeitungsschritte

Die Kupplung als Teil der Revolver-Schnittstelle ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit. Die Wechselsysteme von Sandvik Coromant basieren auf dem ISO-standardisierten Modulwerkzeugkonzept Coromant Capto®. Coromant Capto ist entweder als Standard oder als Option auf den meisten Werkzeugmaschinen vorhanden und erlaubt eine große Anzahl von Bearbeitungsmöglichkeiten.

Die Kupplung als Teil der Revolver-Schnittstelle ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit....

nötig sind. Damit hat ein schnellerer Werkzeugwechsel einen entscheidenden Einfluss auf die Produktivität.

Auch wenn es um hohe Stückzahlen und aufwändige Bearbeitungen geht, zum Beispiel bei der Fertigung von Werkstücken für die Automobilindustrie oder von hydraulischen Komponenten, sind Unterbrechungen ein Kostenfaktor für die Produktion. Darum müssen Werkzeugwechsel hier schnell, sicher, unkompliziert und vorzugsweise weitgehend automatisiert ablaufen, ohne dass ein umfassendes Eingreifen des Maschinenbedieners nötig ist.

Eine Frage der Schnittstelle

Revolver auf Drehzentren verfügen über unterschiedliche Schnittstellen. Typischerweise sind das VDI- oder Schafthalteraufnahmen, wobei beide den heutigen Anforderungen an die Effizienz nicht mehr voll und ganz entsprechen. Abgesehen von der für einen Werkzeugwechsel nötigen Zeit gibt es u. U. Probleme mit dem Werkzeugüberhang, der Schnittstellen-Symmetrie, der Stabilität und der Frage, ob und inwieweit angetriebene Werkzeuge bei mehreren Revolvern oder Spindeln eingesetzt werden können.

Inzwischen gibt es neue Lösungsansätze, um die typischen Stillstandszeiten auf vielen Drehzentren zu reduzieren. Eine davon sind an die Maschine angepasste Spanneinheiten. Diese passen auf die verschiedenen heute erhältlichen Maschinentypen und bieten eine Reihe von Vorteilen: Sie lassen sich mittels unterschiedlicher Adapter-Konfigurationen leicht auf Revolvern montieren, und das sowohl für feststehende als auch rotierende Werkzeuge. Insbesondere die Revolver auf Drehzentren können

Bei nicht-rotierenden Werkzeugen erhöht der Gebrauch von einer Zweifach-Werkzeugspanneinheit die Leistungsfähigkeit des Revolvers, da somit Platz für ein Schwesterwerkzeug oder ein anderes Werkzeug geschaffen wird – das reduziert die Werkzeugwechselzeiten und liefert eine einfache Lösung für die Gegenspindel.

Bei nicht-rotierenden Werkzeugen erhöht der Gebrauch von einer Zweifach-Werkzeugspanneinheit...

verhältnismäßig leicht optimiert werden und so bessere Leistung in Bezug auf Stabilität und produktivere Zerspanung erreichen. Aber auch bei der genauen Positionierung der Schneidkante, der Vermeidung von Messschnitten, kürzeren Messintervallen – die Kollisionsrisiken vermindern – sowie bei der Einrichtung eines präzisen Kühlmittelstrahls und beim Werkzeugmanagement bieten sie Vorteile.

Darüber hinaus kann sich auch die Schnittstelle zwischen Werkzeug und Revolver an der Maschine selber positiv auswirken, wie beispielsweise durch eine höhere Stabilität oder eine bessere Wiederholgenauigkeit der Kupplung. Durch die große Aussparung im Revolver können die Lager für die angetriebenen Werkzeuge im Revolver untergebracht werden. Eine hohe Stabilität wird durch eine Aufspannung mit vier Bolzen erreicht, obwohl das Wechseln etwas länger dauert als mit einer VDI-Lösung. Die beste Lösung ist hier oft der Einsatz einer Kupplung wie Coromant Capto® – sie bietet die perfekte Kombination aus Stabilität und Schnelligkeit.

Stabile Kupplungen gewährleisten prozesssichere Bearbeitung

Bestehende VDI-Spanneinheiten von in Europa hergestellten Drehzentren können in so gut wie allen Fällen durch die Coromant Capto Disc Interface (CDI) ersetzt werden. Auch hier können größere Aussparungen im Revolver Werkzeugzeughalter für rotierende Werkzeuge aufnehmen. Ein möglichst geringer Überhang der Werkzeuge außerhalb des Revolvers wird erreicht, wenn Spann- und Lagermechanismen ebenfalls innen montiert werden. Die gleichen Spanneinheiten können dann für die gesamte Fertigung standardisiert werden, unabhängig von Maschinentyp und -modell. Wenn es darum geht, in Asien hergestellte Maschinen zu optimieren, bei denen die Bolzenlöcher von Hersteller zu Hersteller variieren, kann zum Beispiel Coromant Capto Bolt-on Interface (CBI) eine Lösung sein, um verschiedensten Revolvertypen gerecht zu werden. Die Möglichkeit der Integration von Spanneinheiten für angetriebene Werkzeuge hängt hier von dem zur Verfügung stehenden Platz und von der Möglichkeit ab, die Einheit innerhalb des Revolvers unterzubringen.

Beim Wechseln von Drehwerkzeugen mit unterschiedlichen Wendeschneidplatten werden die Vorteile eines schnellen und effizienten Werkzeugwechselsystems ganz besonders deutlich: Gute Beispiele dafür sind, wenn ein neues Werkstück bearbeitet wird oder wenn sich bei rotierenden Werkzeugen die Schneidkanten abgenutzt haben.

Weitere Vorteile dieser Schnittstellen-Konzepte zeigen sich, wenn bei der Zerspanung gezielte Hochdruckkühlung eingesetzt wird, wie zum Beispiel mit CoroTurn® HP möglich. Sie erlaubt höhere Schnittdaten, längere Standzeiten und verbesserte Spankontrolle und damit eine unkompliziertere mannlose Produktion, weniger Stillstandszeiten zur Entfernung von Spänen und eine verbesserte Oberflächengüte, da die Späne insgesamt kürzer sind.

Moderne Systeme reduzieren Nebenzeiten

Durch den Einsatz von an die Maschine montierten Spanneinheiten kann die Wertigkeit des Revolvers und damit auch die der Werkzeuge erhöht werden, und das sowohl radial als auch axial. Die Revolver können dabei so angepasst werden, dass sie entweder für die Bearbeitung großer Volumina oder aber für verschiedenste Bearbeitungsarten in kleinen Losgrößen ausgelegt sind. Mit dem Schnellwechselsystem Coromant Capto ist die Notwendigkeit der mittigen Ausrichtung von Bohrstangen eliminiert.

Die in den Revolvern zur Verfügung stehende Fläche ist allerdings oft ein kritischer Faktor in Drehzentren. Hier können doppelte Spanneinheiten die Leistungsfähigkeit des Revolvers erhöhen und entweder Platz für ein weiteres gleiches oder auch ein anderes Werkzeug schaffen – und so Werkzeugwechselzeiten effektiv reduzieren. Die gleiche angetriebene Spanneinheit kann dann für das Drehen, Fräsen und Gewindebohren verwendet werden, so dass die Notwendigkeit mehrerer Aufspannungen entfällt. Das schafft nicht nur Platz im Revolver, sondern führt auch zu einem reduzierten Lagerbestand.

Auch der neueste Stand der Entwicklungen bei Werkzeugen fließt in Optimierungskonzepte ein. Moderne Systeme arbeiten zum Beispiel mit schwingungsgedämpften Werkzeugen, die Vibrationen reduzieren. Darüber hinaus bietet Sandvik Coromant Konzepte wie CoroTurn SL mit Schnellwechselfunktion für schwingungsfreie Innenbearbeitung, die Wiper-Technologie zum Schlichten oder auch CoroMill®-Fräser, die die übertragbaren Drehmomente in Revolvern optimal ausnutzen. Außerdem gibt es ein breites Sortiment an integrierten und von Spannzangen gehaltenen Werkzeugen in normaler und kurzer Ausführung, die effizient und prozesssicher einsetzbar sind.

Vorsorge ist besser

Die besten Resultate erzielt man allerdings, wenn man nicht versucht, bestehende Set-Ups zu optimieren, sondern eine Maschine von Anfang an richtig ausrüstet – mit dem richtigen Werkzeug für die jeweilige Bearbeitungsart. Aber auch zu einem späteren Zeitpunkt lohnt es sich, die Werkzeugwechselzeiten in den Fokus zu rücken: Denn eine Reduzierung dieser bedeutet immer eine Erhöhung der Produktivität.

Die Positionierung der Schneidkante, die Vermeidung von Messschnitten, kürzere Messintervalle – die Kollisionsrisiken vermindern – sowie die Einrichtung eines präzisen Kühlmittelstrahls und das Werkzeugmanagement ermöglichen mehr Effizienz und Zuverlässigkeit und zählen zu den Vorteilen der Schnellwechselsysteme für Drehzentren.

Die Kupplung als Teil der Revolver-Schnittstelle ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit. Die Wechselsysteme von Sandvik Coromant basieren auf dem ISO-standardisierten Modulwerkzeugkonzept Coromant Capto®. Coromant Capto ist entweder als Standard oder als Option auf den meisten Werkzeugmaschinen vorhanden und erlaubt eine große Anzahl von Bearbeitungsmöglichkeiten.

Bei nicht-rotierenden Werkzeugen erhöht der Gebrauch von einer Zweifach-Werkzeugspanneinheit die Leistungsfähigkeit des Revolvers, da somit Platz für ein Schwesterwerkzeug oder ein anderes Werkzeug geschaffen wird – das reduziert die Werkzeugwechselzeiten und liefert eine einfache Lösung für die Gegenspindel.