Schunk KONTEC KSC: Magie der Türme und Pyramiden

Die Kombination aus Schwenktisch, Nullpunktspannsystem und Spannpyramide ermöglicht auf 5-Achs-Bearbeitungszentren eine effiziente Fertigung kleinster Losgrößen.

4-Achs-Horizontalbearbeitungszentren mit integriertem Palettenwechsel sind seit jeher die Domäne von Aufspanntürmen. Die Grundidee ist dabei immer gleich: Der Spannturm multipliziert die maschineneigene Spannfläche, so dass eine hohe Maschinenauslastung erreicht und Nebenzeiten minimiert werden. Geschickt geplant, kann mit einem spannturmbestückten Werkstückspeicher zum Teil über mehrere Tage hinweg vollautomatisiert produziert werden. Der gleichen Grundüberlegung folgen Spannpyramiden, die in jüngster Zeit vor allem auf 5-Achs-Maschinen Erfolge feiern. Ohne Zugeständnisse bei der Zugänglichkeit lässt sich mit ihnen die mannlose Maschinenlaufzeit nach oben schrauben – erst recht, wenn die Beladung aus maschineneigenen oder externen Palettenspeichern erfolgt.

Mit diesem Dreieck-Spannturm lassen sich zwölf Werkstücke unmittelbar nacheinander bearbeiten. Schunk KONTEC KSC Basisspanner sorgen für sicheren Halt.

Nebenzeiten eliminieren

Das Grundprinzip ist einfach: Je Turmseite lassen sich ein oder im Idealfall sogar mehrere Werkstücke aufspannen, die dann unmittelbar nacheinander bearbeitet werden. Mithilfe moderner CAD/CAM-Systeme ist es auf diese Weise möglich, selbst kleinste Losgrößen bis hin zu Einzelteilstücken hocheffizient automatisiert zu fertigen. Gerüstet wird anhand werkstückspezifischer Rüstpläne, im Idealfall außerhalb des Maschinenraums an maschineneigenen oder externen Rüstplätzen. Die Beladung der Maschine mit dem Aufspannturm oder der Spannpyramide erfolgt anschließend über maschineneigene Transfersysteme, alternativ per Kran oder Roboter. Unproduktive Nebenzeiten wie Umspannen, Ausrichten oder die Bestimmung des Nullpunkts werden mithilfe der Türme und Pyramiden also konsequent aus der Maschine verbannt. Wo besonders flexibel agiert wird oder die Zahl der Türme bzw. Pyramiden nicht ausreicht, verkürzt das Nullpunktspannsystem Schunk VERO-S den Werkstück-, Spannmittel- oder Palettenwechsel.

Abgestimmt auf Werkstück, Spannmittel und Bearbeitung eröffnen unterschiedliche Bauformen der Spanntürme vielfältige Möglichkeiten für Effizienzsteigerungen in der Zerspanung.

Schwingungsdämpfende Hohlkörperbauweise

Schunk KONTEC Aufspanntürme sind in der Regel einteilig aufgebaut: Grundplatte und Aufspannsäule sind als Monoblock aus Guss EN-GJL-250 gefertigt und gewährleisten dank ihrer stabilen Hohlkörperbauweise eine hohe Steifigkeit, eine gute Schwingungsdämpfung sowie eine hohe Grundgenauigkeit, so dass sie vor dem Einsatz nicht mehr überfräst werden müssen. Es gibt sie im Standard mit zwei Grundplattengrößen (400 x 400 mm, 500 x 500 mm) für alle gängigen Standardmaschinenpaletten Typ DIN 55 201 und JIS 6337-1980. Daneben sind auch individuelle Schnittstellen möglich. Die Rechtwinkligkeit zur Grundplatte beträgt 0,01 mm auf 200 mm, die Oberflächen sind feinstgefräst und haben eine Rauheit von Ra 1,6. Damit ist eine exakte Positionierung der Spannmittel und Werkstücke gewährleistet. Über eine Zentrierung Ø 50 H6 lassen sich die Spanntürme schnell und präzise auf vorhandenen Maschinentischen montieren.

Unabhängig von der Bauform können auch die Aufspannflächen individuell konfiguriert werden.

Zahlreiche Varianten

Spanntürme und -pyramiden gibt es in einer Vielzahl an Varianten und Bauformen. So umfasst allein das Spannturmprogramm von Schunk fünf Grundprofile: Doppelwinkel mit zwei Spannflächen, Dreiecke mit drei Spannflächen, Würfel bzw. Kreuze mit vier Spannflächen sowie Achtecke mit acht Spannflächen. Eine Sonderform ist zudem die Spannpyramide, die auf 5-Achs-Maschinen eine Mehrfachspannung mit hervorragender Zugänglichkeit ermöglicht und nicht zuletzt aufgrund der zunehmenden Zahl von Maschinen mit Werkstückspeichern stark an Bedeutung gewinnt. Über die Wahl der zum Werkstück und der Bearbeitung passenden Form lassen sich die Störkonturen und damit die Zugänglichkeit für Spindel und Werkzeuge optimieren. Die Höhe der Standardspanntürme liegt je nach Variante bei 710 mm beziehungsweise 1.000 mm.

Mithilfe des Nullpunktspannsystems Schunk VERO-S lassen sich Spanntürme zügig und präzise neu bestücken.

Flexibilität bei Aufspannfläche und Spannmitteln

Bei der Aufspannfläche kann zwischen vier Varianten gewählt werden: Das 50 mm Bohrungsraster schafft ein hohes Maß an Flexibilität. Es eignet sich zur Aufnahme unterschiedlichster Spannmittel, aber auch zur konventionellen Aufspannung mittels Spannpratzen. Das reduzierte Raster wiederum ist speziell für Schunk KONTEC Spannmittel ausgelegt. In beiden Fällen sind die Rasterbohrungen mit gehärteten Passbuchsen und verzinkten Gewindebuchsen ausgestattet. Mithilfe von Passschrauben Ø12/M12 können die Spannmittel direkt am Turm positioniert und befestigt werden. Die dritte Variante, eine rohe Aufspannfläche, lässt sich individuell vom Anwender an die jeweilige Anforderung anpassen. Die größte Flexibilität bietet die vierte Variante, nämlich die Ausstattung mit Schunk VERO-S NSE-T 138 Nullpunktspannmodulen. Diese fungieren als Schnellwechselsystem und ermöglichen einen sekundenschnellen, hochpräzisen Spannmittelwechsel ohne aufwändiges Schrauben. Über einheitliche VERO-S Spannbolzen lassen sich Nullpunktspannmodule mit unterschiedlichsten Spannmitteln aus dem Schunk Standardprogramm kombinieren. Damit profitieren Anwender von einer hohen Vielfalt unterschiedlicher Spannmodule, die vom Kraftspannblock über manuelle Einfach-, Doppel- und Mehrfachspanner bis hin zu Mehrbackenfuttern reicht. Über Backenschnellwechselsysteme und das Schunk Spannbackenprogramm lassen sich die Spannmittel innerhalb kurzer Zeit und hochflexibel an unterschiedliche Teilefamilien anpassen.

Fertig konfiguriert

Neben diesem frei konfigurierbaren Modulprogramm hat Schunk auch eine große Zahl vorkonfigurierter Spanntürme im Programm, die als Komplettsystem inklusive Spannmittel angeboten werden. Diese Spannturmsysteme umfassen in der Regel zwei oder vier stationäre Spanner aus dem KONTEC Programm, die entweder als Monoblock oder in Kombination mit einem Gusskern EN-GJL-250 zu Spanntürmen konfiguriert sind. Zur Auswahl stehen Spannturmsysteme aus den Einfachspannern KONTEC KSO in Monoblockbauweise, aus Doppelspannern KONTEC KSC-D, aus Mehrfachspannsystemen KONTEC KSM oder KONTEC KSM2, aus modularen Maschinenschraubstöcken KONTEC KSG sowie aus federbetätigten Kraftspannblöcken TANDEM KSF plus. Letztere ermöglichen eine sichere Spannung ohne Medienversorgung und gewinnen auch aufgrund ihrer kompakten Maße gerade in Speicherlösungen zunehmend an Bedeutung.

Anwendungsspezifische Sonderlösungen

Sollte das breite Standardprogramm nicht ausreichen, realisiert Schunk auch anwendungsspezifische Sonderlösungen, beispielsweise vibrationsgedämpfte Aufspanntürme aus Grauguss GGG40 oder Spanntürme mit optimierter Innengeometrie, mit denen sich das Spannturmgewicht senken lässt. Auch hochsteife Spanntürme für anspruchsvolle Fräsoperationen sind möglich. Spezielle Kipptische, an denen die Spanntürme geschwenkt, rotiert und wahlweise stehend oder liegend beladen werden können, ermöglichen darüber hinaus eine ergonomiefreundliche Bestückung.