HANDBUCH FÜR ANWENDER UND EINKÄUFER. Schnellwechselwerkzeuge für CNC-Drehmaschinen

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1 HANDBUCH FÜR ANWENDER UND EINKÄUFER Schnellwechselwerkzeuge für CNC-Drehmaschinen

2 Inhalt Schnellwechsel 3 Die wichtigsten Vorteile 6 Höhere Maschinenauslastung Green Light Machining 6 Mehr Sicherheit und Bedienerfreundlichkeit 9 Merkmale des Coromant Capto Schnellwechselsystems 10 Coromant Capto Spanneinheiten für Schraub-Schnittstellen 16 (Bolt on Interfaces CBI) Coromant Capto Revolverschnittstelle (Disc Interface CDI) 16 Nicht standardisierte Spanneinheiten - Einbauspannsätze 17 Drehung der Spannhülse 17 Höhere Zerspanungseffizienz mit Coromant Capto 18 Arbeiten mit dem Schnellwechselsystem von der Planung bis zur Produktion 22 Maschinenoptionen 24 Spanneinheiten und Revolveroptionen 29 Angetriebene Werkzeughalter 32 Infrage kommendes Zubehör für Schnellwechsel 34 2

3 Schnellwechsel Mehr Effizienz auf allen Drehmaschinen Der Einsatz des Schnellwechselsystems verringert den Messaufwand sowie die Zeit für Einrichtung und Werkzeugwechsel, was mehr Zerspanungszeit für all diese Maschinen bedeutet. Die innere Kühlschmierstoffzufuhr garantiert, dass das volle Leistungsvermögen der Maschine dank optimierter Schneidköpfe ausgeschöpft wird, um den Kühlschmierstoff mit maximalem Effekt an die Schneidzone zu leiten und den Einstellaufwand zu senken. Achten Sie darauf, dass Werkzeuge und Maschineninvestition als Ganzes betrachtet werden, damit die Maschinenauslastung und Zerspanungseffizienz optimiert werden. Hochdruck-kühlschmierstoff! Effizienz bei der Metallbearbeitung Hochdruckkühlschmierstoff Schnellwechsel Normale Produktion Maschinenauslastung 3

4 Schnellwechsel Mehr Effizienz auf allen Drehmaschinen Drehzentren schneller Werkzeugwechsel, aber normalerweise eine geringere Auslastung als Bearbeitungszentren aufgrund von Werkzeugwechsel- und Einrichtzeiten. Schnellwechselhalter garantieren länger grünes Licht an der Maschine! Maschinenoptionen wie Nebenspindel, Y-Achse und halbe Indexierung des Revolvers erlauben zusätzliche Werkzeugstellungen für jede Revolverposition. Dadurch wird die Anzahl der Werkzeugpositionen für Schwesterwerkzeuge erhöht oder Wechselzeiten gesenkt. Vertikal-Drehmaschinen vielseitig nutzbar mit automatischem Werkzeugwechsel. Für VDM ohne diese Funktion verringern Werkzeugblöcke mit Schnellwechselsystem die Wechsel- und Einrichtzeit beträchtlich. Spezielle Werkzeugblöcke mit eingebauten Spanneinheiten können zusammen mit der Maschine geliefert oder einfach in bestehenden Maschinen nachgerüstet werden. 4

5 Hochleistungs- und Flachbettdrehmaschinen extrem stabil, aber langsamer Werkzeugwechsel und ohne automatisches Werkzeugwechselsystem. Schaftwerkzeughalter benötigen oftmals einen Kranbalken. Weit verbreitet ist das Schnellwechselsystem nach VDI DIN (Dovetail) Haltern auf Flachbettdrehmaschinen oder spezielle Spanneinheitenblöcke auf Hochleistungsdrehmaschinen. Mit der begrenzten Zahl an Werkzeugpositionen hat das System einen spürbaren Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Maschine. 5

6 Die wichtigsten Vorteile Schnellwechselwerkzeuge vs. Schaftund konventionelle ER angetriebene Einheiten 5-10 min 30 s Maschinenauslastung erhöhen Green Light Machining 1. Weniger Serienwechsel im Laufe der Zeit mit Werkzeugsätzen Schnellerer Werkzeugwechsel - Außendrehanwendung (5 bis 10 min) noch besser beim Einsatz von Schaftwerkzeugen mit Hochdruck-Kühlschmierstoff. - Innendrehanwendungen (5 bis 15 min) mit Bohrstangen dauert es länger als mit einem Schaftwerkzeug mit Einstellung der Mittenhöhe und innerer Kühlschmierstoffzufuhr. - Angetriebene Werkzeughalter (5 bis 20 min) standardmäßige angetriebene Werkzeuge sind z.b. ER-Spannzangen. ER hat einen begrenzten Werkzeugdurchmesser, der lediglich das Schaftfräsen erlaubt (max. Ø 25 mit ER40). Das bedeutet entweder niedrigere Produktivität oder es sind zwei 2 separate angetriebene Einheiten nötig, wodurch aber Einrichtzeit und Investitionen steigen. 6

7 2. Mehr Werkzeugpositionen mit doppelten Werkzeughaltern Wenn die Maschine über eine oder mehrere der folgenden Optionen verfügt: - Y-Achse - Halbe Indexierung des Revolvers - Nebenspindel Drehzentren mit angetriebenen Werkzeughaltern haben oftmals nur wenig Raum zur Verfügung - deshalb setzen sie doppelte Spanneinheiten ein: entweder mit einem Schwesterwerkzeug oder mehr Werkzeugen, wodurch der Bedarf an Werkzeugwechseln für einen größeren Bauteilbereich reduziert wird. 30 s 3. Kürzerer Wechsel von verschlissenen Werkzeugen - Angetriebene Werkzeughalter - Vollhartmetall (5 min) immer wenn ein Vollhartmetallwerkzeug ausgewechselt wird, muss der Werkzeugversatz neu abgestimmt werden. - Wendeplatten-Bohrer/-Fräser (5 min)mit mehreren Schneidplatten, um ein Schwesterwerkzeug einzusetzen und den Fräser im unabhängigen Betrieb bei laufender Maschine zu wechseln, ist viel schneller min - Nicht-rotierende Werkzeughalter - Für einzelne Schneidplatten, die problemlos zugänglich sind, kann es schneller gehen, sie direkt in der Maschine zu wechseln. Die Möglichkeit, das Werkzeug auszubauen, garantiert: - Bessere Wartung des Werkzeugs. - Korrekte Montage. - Kein Maschinenstopp, um Ersatzteile zu kaufen (verlorene Schrauben, zerbrochene Unterlegscheiben). 7

8 4. Einstellung des Kühlschmierstoffrohrs fällt weg Hängt von der Anwendung ab, aber wenn die Bediener das Kühlschmierstoffrohr einstellen, dauert das normalerweise 2 bis 3 Versuche, um es richtig zu machen rotes Licht! Durch schlechte Spankontrolle erhält das Rohr oftmals Schläge und deshalb muss es regelmäßig eingestellt werden. 5. Schnellerer Produktionsstart Durch den Wegfall des ersten Probenteils oder von Messschnitten wird die Produktionsrate gesteigert und der Ausschuss verringert. Das ist mit dem Boxenstopp im Motorsport vergleichbar. Berechnet auf ein Jahr, ist beim Einsatz des Schnellwechselsystems die Zahl zusätzlich produzierter Werkstücke beträchtlich gestiegen und gleichzeitig die Ausschussrate gesunken. Erstes Probenteil größerer Produktionsumfang - Das erste Bauteil nach einem Werkzeugwechsel wird oft aussortiert, und die Werkzeugwechselzeit muss verstanden werden als: - Wechseln des Werkzeugs (alten Versatz beibehalten) - Zerspanen des gesamten Teils - Messen des fertiggestellten Bauteils - Korrigieren des Versatzes Messschnitte kleiner/mittlerer Produktionsumfang Die Durchführung eines Messschnittes mit zurückgesetzten Offsetwerten stellt sicher, dass das Bauteil nicht mehr aussortiert werden muss. Die Werkzeugwechselzeit muss betrachtet werden als: - Wechseln des Werkzeugs - Zurücksetzen des Offsets - Zerspanen - Messen - Korrigieren des Versatzes 8

9 Mehr Sicherheit und Bedienerfreundlichkeit Einfacher Einsatz - Das Auswechseln der Schneidplatte außerhalb der Maschine senkt die Unfallgefahr, die Fehlerquote und verkürzt die Suche nach verlorenen Teilen - Durch starre Düsenposition weniger Einstellzeit für den Kühlschmierstoff - Sicherheitsrisiken beim Wechsel von angetriebenen ER-Werkzeughaltern werden minimiert. - Offsetmaße im Werkzeugcode gleich für alle Größen - Weniger Fehler, da nur eine Kupplungsausführung (ISO 26623) - Technischer und Anwender-Support - CAD-Zeichnungen (DXF) und 3D-Modelle (.stp) der Spann- und Schneideinheiten zur Simulation auf verfügbar Vielseitigkeit - Modulare Lösung ermöglicht unterschiedliche Werkzeugkombinationen - Großes Werkzeugprogramm Lieferung am nächsten Tag - Leicht in allen Maschinentypen zu standardisieren Ergonomisch - Leichte Schneidköpfe insbesondere in VDM und Hochleistungs- Drehmaschinen, in denen große Schaftwerkzeuge (5050, 8080) extrem schwer zu handhaben sind, wodurch sich die Werkzeugwechselzeit beträchtlich erhöht - Leicht zu bedienen und zu lagern, egal ob an der Maschine oder zentral 9

10 Merkmale des Coromant Capto Schnellwechselsystems Coromant Capto wurde 1990 auf den Markt gebracht. Seit dieser Zeit gab es keine Veränderungen an der Kupplungsausführung wurde das System dann zum ISO-Standard. Es könnte inzwischen auch als Standard für den Schnellwechsel auf Drehzentren beschrieben werden. Über die Jahre wurde das Schneidwerkzeugprogramm immer größer, außerdem kam es 2010 zur Einführung einer neuen Größe: C10 für die richtig schweren Einsatzfälle. Nachfolgend einige der Hauptvorteile des Systems, die garantieren, dass sowohl die Auslastung Ihrer Maschine als auch die Zerspanungseffizienz maximiert werden. Segmentspannung Die per Exzenter aktivierte Zugstange wird sowohl für die Verriegelung der Kupplung mit Segmentspannung als auch für das Herausdrücken des Schneidkopfes verwendet. Es ist weniger als eine halbe Umdrehung erforderlich, um die manuelle Spanneinheit zu verriegeln und wieder zu lösen. Der Exzenter besitzt eine Selbsthemmung und öffnet nicht während der Bearbeitung. 10

11 Wiederholgenauigkeit Die hohe Präzision der Kupplung sowie ihre selbstzentrierende Konstruktion garantiert eine Wiederholgenauigkeit von ±2 μm in der x-, y- und z-achse für ein und denselben Außendrehschneidkopf mit den Standard F- und L-Abmessungen in derselben Aufnahme. Dies erlaubt eine Voreinstellung außerhalb der Maschine für Großserienproduktion oder den Einsatz von Werkzeugsätzen beim Serienwechsel. Beide Optionen können auf Messschnitte verzichten und beschleunigen somit die Inbetriebnahme und eine Reduzierung der Ausschussrate. 11

12 Erhöhte Stabilität Stabilität wird im Hinblick auf Biege- und Drehmomentsteifigkeit gemessen. Die wichtigsten Merkmale für größtmögliche Stabilität sind: Flächenkontakt (Plananlage) - resistent gegen Biegemomente, gut für die Positionsgenauigkeit. Polygonkupplung - die große Kontaktfläche überträgt das Drehmoment ohne bewegliche. Teile wie Stifte oder Passfeder. Die Drehmomentbelastung wird symmetrisch ohne Spitzen ungeachtet der Richtung durch die polygonförmige Selbstzentrierung für akkurate Mittenhöhe des Plattensitzes verteilt. Hohe Spannkraft - die Segmentspannung erzeugt hohe Spannkräfte und garantiert damit eine Presspassung und einen Zweiflächenkontakt, der dem während des Zerspanens auftretenden Biegemoments Widerstand leistet. 12

13 Biegesteifigkeit 1,5 1,0 Ablenkung [mm/m] 0,5 0 Biegemoment [Nm] C6-45 kn Spannkraft nach ISO HSK-A kn Spannkraft nach ISO Ablenkung [mm/m] Drehmomentsteifigkeit 5,0 0 Drehmoment [Nm] C8-46 kn HSK-A kn Vergleich von Biege- und Drehmomentfestigkeit zwischen HSK-A 63 und Coromant Capto C6, durchgeführt durch die renommierte Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule in Aachen. Die Ergebnisse zeigen, dass C6 verglichen mit HSK 63 einen 2,88-mal besseren Widerstand zur öffnenden Fläche (vom Biegemoment) und eine 2,3-mal höhere Drehmomentsteifigkeit besitzt. 13

14 Sortiment an Spanneinheiten Von C3 bis C10 werden alle für den Schnellwechsel auf CNC-Drehmaschinen eingesetzt. Die Größe hängt von der Maschinenkonstruktion und den Schnittparametern ab. Die folgenden Spanneinheiten sind für die unterschiedlichen Maschinen- und Revolvertypen verfügbar: Coromant Capto Größe Flansch-Ø DCSFMS VDI (DIN 69880) Drehzentrum - Revolvertyp Schaft CBI Verschraubt (Bohrungs-Ø) CDI (Bohrungs- ØDt) Flachbettdrehmaschine VDI Schwalbenschwanz (DIN 69881) Senkrechtdrehmaschine Schlittengröße C C C C x250 C x250 C x350 Die Schnittstellen der Schlitten von vertikalen Drehmaschinen sind unterschiedlich. Entweder wird der manuelle Spanneinheitenblock mit Coromant Capto Spanneinheit direkt vom Werkzeugmaschinenbauer zusammen mit der Maschine geliefert oder er wird separat als Spezialblock bestellt. Viele Senkrechtdrehmaschinen mit Vertikalschlitten sind heutzutage mit automatischem Werkzeugwechsel und hydraulischen Spanneinheiten ausgestattet. 14

15 VDI-DIN Schaft CBI (Verschraubt) CDI Schwalbenschwanz VDI-DIN VDM - maschinenspezifisch 15

16 Coromant Capto Spanneinheiten für Schraub-Schnittstellen (CBI) Maschinenangepasste Spanneinheiten sind als Standardprodukte für die Revolverschnittstellen folgender Hersteller lieferbar: Doosan (BT¹) Mazak (MZ) Mori-Seiki (MS) Nakamura-Tome (NA) Okuma (OK) ¹) Die BT-Schnittstelle ist eine von anderen Werkzeugmaschinenbauern häufig genutzte Schnittstelle. Coromant Capto Revolverschnittstelle (CDI) CDI wurde als Revolver-Schnittstelle entwickelt, die unabhängig vom Maschinentyp standardisiert als Ersatz für den VDI verwendet werden kann. Die CDI-Revolveroption ist bei den folgenden Maschinenbauern erhältlich: Boehringer Emag Emco Famar Gildemeister Hessapp Index J.G Weisser Monforts Niles Pittler Takisawa 16

17 Nicht standardisierte Spanneinheiten Einbauspannsätze Spanneinheitensätze werden bei spezifischen Anforderungen benötigt und werden üblicherweise für Werkzeugblöcke auf vertikalen Drehmaschinen, für Doppel-Spanneinheiten oder zum Nachrüsten des Schnellwechselsystems auf bestehenden Revolvern eingesetzt. Die Polygonbuchsen sind in verschiedenen Formen je nach Anwendung erhältlich. Wenden Sie sich an Ihren Repräsentanten vor Ort. Allgemein Rechteckig-doppelt Anwendungen mit Offset-Bohrstangen Drehung der Spannhülse Die Spannaufnahme kann um 180 Grad gedreht werden, um die Ausführung von rechts nach links oder umgekehrt zu verändern. 17

18 Höhere Zerspanungseffizienz mit Coromant Capto CoroTurn HP für Hochdruck-Kühlschmierstoff Die Mehrzahl der neuen Maschinen verwenden standardmäßig 35 bis 80 bar Kühlmitteldruck. Die Kombination aus Hochdruck, optimierten Schneidwerkzeugen und Schnellwechsel verkürzt die Amortisationszeit aufgrund von: Starrer Düsenposition keine Notwendigkeit für den Bediener, Maschinenstopps zu beseitigen oder Produktionsvariablen einzugeben Spankontrolle beseitigt zwei der größten Arbeitszeitkiller, wenn das rote Licht an ist: - Maschinenstopps - lange Späne, die sich um Werkzeug oder Werkstück winden - Wartung im Späneförderer verschwundene Späne setzen die Maschine für Stunden oder Tage außer Betrieb Höhere Schnittgeschwindigkeit höhere Produktivität Die einmalige Investition in Schnellwechsel- und Hochdrucksystem wird sich innerhalb von Monaten amortisieren und während der Lebensdauer der Maschine richtig Geld einbringen 18

19 Bohrstangen und Silent Tools Bohrstangen sind sehr problematisch, was längere Einrichtzeiten (Mittenhöhe/Längeneinstellung und Kühlschmierstoffanschluss) und Vibrationen bei längeren Überhängen betreffen. Die Schnellwechselfunktion an einer Bohrstange spart im Vergleich zu einem normalen Drehwerkzeug für die Außenbearbeitung viel Produktionszeit ein. Oftmals ist die Innenbearbeitung die erste Anwendung, bei dem das Schnellwechselsystem eingesetzt wird. Lange Bohrstangen erzeugen zusätzliche Probleme hinsichtlich Vibrationen sowie Kollisionsrisiken, wenn andere Werkzeuge verwendet werden. Coromant Capto Schwingungsgedämpfte Bohrstangen mit Auskraglängen bis zu 10 x D können ein potenzielles Problem in einen echten Konkurrenzvorteil verwandeln. TIPP - Für lange Bohrstangen die größtmögliche Coromant Capto Größe wählen, um maximale Stabilität vom Kupplungsflansch zu erhalten. (Externe Spanneinheiten müssen nicht zwangsläufig die gleiche Kupplungsgröße haben! SL - System Modularität bietet eine großen Vorteil in zweierlei Hinsicht: - Kombinationen eine große Anzahl von Kombinationsmöglichkeiten kann mit einer relativ kleinen Anzahl an Adaptern und Schneidköpfen zusammengestellt werden. Dadurch besteht kaum noch Bedarf an Spezialwerkzeugen und es ist sichergestellt, dass Standardwerkzeuge immer verfügbar sind, selbst bei speziellen Anwendungen. - Kostensenkung Schnellwechselhalter sind teurer als ein Schaftwerkzeug oder eine Bohrstange. Der Einsatz von SL Schneidköpfen bei einigen Anwendungen mit höherem Risiko hilft dabei, die Preise im Vergleich mit Schaftwerkzeugen auf lange Sicht auszugleichen. 19

20 Coromant Capto Jede Maschine verfügt über einen maximalen Revolverschwingdurchmesser. Alle externen Werkzeugauskragungen müssen innerhalb dieses Durchmessers liegen, damit der Revolver kollisionsfrei rotieren kann. Drehende Schneideinheiten verfügen über eine normale Länge und Offset-Maße für jede Coromant Capto Größe. Die Spanneinheiten für jede Maschinenrevolver-Schnittstelle sind so konstruiert, dass die Standard-Schneidköpfe innerhalb dieses Schwingdurchmessers liegen. Beim Planfräsen mit angetriebenen Werkzeugen wird empfohlen, das Werkzeug so kurz wie möglich zu halten. Dabei geht es jedoch mehr um die Stabilität als um den Schwingdurchmesser. Die Lager an einem angetriebenen Werkzeughalter liegen näher beieinander als in einem Bearbeitungszentrum. Die kurze Ausführung senkt die Vibrationen, was eine höhere Produktivität bei mehr Sicherheit erlaubt. Coromant Capto Größe Flansch-Ø DCSFMS Länge LF Offset WF C C C C C C Hinweis: externe Spanneinheiten für Revolver sind maximal auf Größe C6 begrenzt Toleranz der Abmesslänge LF und WF beträgt ±0.15 mm 20

21 Bei Werkzeugen für die Außenbearbeitung, die diese LF-Maße übersteigen, kann oftmals der Schwingdurchmesser eine Begrenzung darstellen. Bei Anwendungen, in denen das Werkzeug komplett durch das Werkstück dringt, stehen kurze Coromant Capto Werkzeuge zur Verfügung. Sie bieten die kürzeste Auskraglänge und passen zum Revolverfreiraum. Außerdem haben sie keine Greifernuten und sind nur für manuellen Werkzeugwechsel bestimmt: Bohren ER-Spannzangenfutter Schaftfräsen CoroMill EH und ER-Spannzangenfutter Ab-/Einstechen CoroTurn SL Adapter TURBO-Stangen Zwei Schneidkanten an einem Werkzeug für das Drehen und Aufbohren - Weniger Wechselzeit 3 Sekunden pro Wechsel eingespart - Weniger Wartung - Mehr Platz für ein Schwesterwerkzeug für längere Laufzeit Sie sind standardmäßig verfügbar für: - C4, C5, C6 mit 2 x CNM* 12er Schneidplatten - C5, C6, C8 mit 2 x SL Kupplungen für den Einsatz des gesamten SL Schneidkopfprogramms zum Drehen, Gewindeschneiden und Einstechen. Dieselbe Werkzeugaufrufnummer wird verwendet, allerdings mit zwei unterschiedlichen Offset-Nummern, z. B. - T0101 Außendrehen - T0121 Innendrehen 21

22 Arbeiten mit dem Schnellwechselsystem von der Planung bis zur Produktion Die Wahl eines Schnellwechselsystems ist eine Entscheidung für eine optimierte Maschinenauslastung bei höchstmöglicher Produktionsleistung. Schnellwechsel kombiniert mit höchster Zerspanungseffizienz garantiert die maximale Produktionsleistung der Maschine. Für eine erfolgreiche Umsetzung sollte immer die beste Arbeitsweise in der Maschine und außerhalb berücksichtigt werden. Voreinstellung und Werkzeugsätze Schnellwechsel kann mit einem Boxenstopp in der Formel 1 verglichen werden. Wenn die Maschine für den Werkzeugwechsel gestoppt wird, sollten alle Vorbereitungen abgeschlossen sein und die Werkzeuge einer schlanken 5S-Produktion entsprechend bereit stehen: Sortieren, Systematisieren, Säubern, Standardisieren, Selbstdisziplin Ersatzwerkeuge sollten gestapelt werden und mit Offsets verfügbar sein Notwendige Drehmoment- und Schneidplattenschlüssel sollten immer griffbereit sein Die Vorbereitung der Werkzeug-Offsets kann auf zwei Arten erfolgen: Voreinstellung und Verwendung von Werkzeugsätzen. 22

23 Voreinstellung Bei Verwendung einer Montagevorrichtung mit Messuhr nah an der Maschine oder einer Voreinstellvorrichtung garantiert die Genauigkeit der Coromant Capto Kupplung eine hervorragende Wiederholgenauigkeit beim Wechsel derselben Werkzeugeinheit. Nach dem Wiedereinsetzen des vorvermessenen Schneidkopfes in die Aufnahme kann die Schneidkantenabweichung über die Maschinensteuerung kompensiert werden. Eine Prüflehre sollte zur Festlegung derselben Nullposition für Spanneinheiten und Voreinstellvorrichtungen verwendet werden. Werkzeugsätze Werkzeugsätze werden hauptsächlich in der Serienproduktion eingesetzt, bei der die Werkzeugtypen abhängig vom produzierten Bauteil gewechselt werden. Ist das Werkstück fertiggestellt, werden die Werkzeuge entfernt, die Werkzeugpositions- und Offsetdaten zusammen mit den Montagevorrichtungen in einem Werkzeugsatz gespeichert. Wird das Bauteil erneut bearbeitet, werden die Werkzeuge in dieselbe Spanneinheit mit einer Wiederholgenauigkeit von ±2 Mikrometern gespannt und das erste Bauteil in kürzest möglicher Zeit zerspant. 23

24 Maschinenoptionen Es gibt eine breite Palette an Maschinenoptionen, die die Wahl der richtigen Spanneinheit beeinflusst. Der zu produzierende Werkstücktyp bestimmt offenkundig die Anforderungen. Eine eingehende Betrachtung von Maschine und Optionen garantiert einen optimalen Arbeitsprozess Revolver-Optionen Die beiden herkömmlichen Revolverausführungen Schaft und VDI wurden entwickelt, als auf Drehzentren nur Drehbearbeitungen und Bohrvorgänge in der Zentrumslinie erfolgten. Die Entwicklung der angetriebenen Werkzeughalter hat ihre Tauglichkeit für multifunktionelle Drehzentren eingeschränkt, allerdings ist der VDI-Schwalbenschwanz immer noch die robusteste Lösung für anspruchsvolle Einsätze auf Flachbettdrehmaschinen. Schaft VDI (DIN 69880) VDI (DIN 69881) Verschraubte CBI-Lösungen sind aufgrund ihres höheren Platzangebotes für die Lager der angetriebenen Werkzeughalter im Inneren des Revolvers sehr gut für multifunktionelle Drehzentren geeignet für höchste Stabilität und kürzeste Messlängen. 24

25 CBI - Schraubschnittstelle CDI Die Schraub-Schnittstellen sind bei jedem Maschinenbauhersteller speziell. Die maschinenangepassten Spannheinheiten passen zum jeweiligen Maschinenmodell. CDI (Coromant Capto Disc Interface) wurde als Revolverschnittstelle entwickelt und kann unabhängig vom Maschinentyp standardisiert werden. Es sind hauptsächlich europäische Maschinenbauer, die CDI als Ersatz für VDI einsetzen und liefern. Nebenspindel Für die Fertigstellung eines Bauteils, das von zwei Seiten bearbeitet werden muss. Nebenspindeln werden oft in Kombination mit einem Stangenvorschub eingesetzt, wodurch eine mannarme Teileproduktion möglich ist. Unterrevolver Für größere Serienproduktionen kann ein Unterrevolver im Vergleich zu einem einzelnen Revolver die Taktzeit halbieren. Typische Anwendungen dafür sind lange, schlanke Bauteile wie Schäfte sowie Maschinen mit Nebenspindeln. Die Nachteile des Unterrevolvers liegen im eingeschränkten Werkstückdurchmesser und höherem Programmier- und Einstellaufwand, wodurch diese Lösung hauptsächlich für Drehzentren, auf denen spezielle Bauteile gefertigt werden, geeignet ist. 25

26 Angetriebenes Werkzeug Angetriebene Werkzeuge erlauben Fräs- als auch Bohrarbeiten. Ohne Y-Achse können nur 2-achsige Operationen ausgeführt werden, d.h. Keilnuten oder Bohrungen auf der Zentrumslinie. Für das Fräsen von Taschen oder das außermittige Bohren wird eine Y-Achse benötigt. Bei Bohranwendungen ist es am besten, angetriebene Werkzeughalter (DTHs) mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr sowie einem Hochdruck- Kühlschmierstoff für beste Spanabfuhr und Prozesssicherheit einzusetzen. Y-Achse Die Y-Achsenoption wurde entwickelt, weil die angetriebene Werkzeuge für 3-achsiges Fräsen und außermittiges Bohren eingesetzt werden sollten. Die meisten Fräsvorgänge profitieren von der Y-Achse. Ein zusätzlicher Nutzen besteht darin, Doppeldrehpositionen hinzufügen zu können, und so die Anzahl der Werkzeuge in doppelter Ausführung zu erhöhen bzw. eine größere Auswahl an Haltern zu haben, mit denen weniger Werkzeughaltertypen gewechselt werden müssen. Halbe Indexierung des Revolvers Die halbe Indexierung des Revolvers ermöglicht doppelte Drehpositionen für eine größere Anzahl an Werkzeugen. Diese Option ist bei Vorhandensein einer Y-Achse nicht erforderlich, deshalb wird sie normalerweise für Drehzentren ohne angetriebene Werkzeuge genutzt. 26

27 Hochdruckkühlschmierstoff Die meisten Maschinen verfügen heutzutage über ein Kühlmitteldruck von ca. 70 bar. Die Vorteile sind sowohl für Dreh- als auch Bohranwendungen beträchtlich. Sie liegen vor allem in der schnellen Amortisationszeit aufgrund besserer Maschinenauslastung und höherer Zerspanungseffizienz. Vogelnester aus Spänen rund um das Werkzeug und im Förderband verschwundene Späne sind die Ursachen für eine hohe Prozentzahl aller Maschinenstopps. Beachtet werden müssen folgende Anforderungen:- Filter 20 Mikrometer. Druck der Druck, der benötigt wird, um die Späne zu brechen, hängt vom Werkstoff und den Schnittparametern ab, allerdings reichen für die meisten Anwendungen 70 bar aus. Durchfluss der erforderliche Durchfluss wird durch die Anzahl und den Durchmesser der Kühlschmierstoffausgänge gesteuert. Drehen - Bei CoroTurn HP muss der Durchfluss 20 l/min betragen. Bohren - mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr Innere Kühlschmierstoffzufuhr fördert die Spanabfuhr und verhindert Spanstau im Spankanal. Die Durchmesser der Kühlschmierstoffbohrungen vergrößern sich mit dem Bohrerdurchmesser, d.h. dass eine höhere Durchflussrate für Bohrer mit größerem Durchmesser benötigt wird. Eine Pumpe für variablen Druck wird empfohlen. 27

28 Automatischer Werkzeugwechsel Drehzentren haben sich in vielerlei Hinsicht geändert: Es gibt inzwischen Y-Achsen, Modelle mit mehreren Revolvern, Nebenspindeln usw. Trotzdem bleibt das Wechseln der Werkzeughalter und verschlissenen Schneidplatten traditionell Handarbeit. Für größere Vertikaldrehmaschinen ist jetzt eine automatische Werkzeugwechseloption mit Coromant Capto verfügbar. Diese hat ein Scheibenmagazin, was vorteilhaft für lange Bohrstangen und die mannarme Produktion ist. Es scheint so, dass sich dieser Trend auf die Horizontaldrehmaschinen ausdehnt, hier durch Einsatz eines Portalladesystems, das die Maschinenauslastung speziell für die mannlose Produktion verbessern wird. 28

29 Spanneinheiten und Revolveroptionen Die ausgewählten bzw. verfügbaren Revolveroptionen bestimmen, welche Spanneinheit auf jeder Maschine eingesetzt werden können. Für Schraubrevolver ermöglicht es die breite Palette an maschinenangepassten Spanneinheiten, den Revolver im Rahmen der Maschinenkapazität anwendungsspezifisch und optimal auf das zu bearbeitende Werkstück einzustellen. 29

30 Außenbearbeitung AD Drehen Cx-TRE-xxxxA Einfach außen Cx-TRE-xxxxA-DT Doppelt für Nebenspindel Cx-TRE-xxxxA-YT Y-Achse Cx-TRE-xxxxA-TT Halbe Indexierung APB-TNE-xxxxA-25 Adapter mit Kassette zum Abstechen Innenbearbeitung ID Drehen/Bohren Cx-TRI-xxxxA Einfach innen Cx-TRI-xxxxA-SS Nebenspindel Cx-TRI-xxxxA-DT Doppelt für Nebenspindel Cx-TRI-xxxxA-YT Y-Achse Cx-TRI-xxxxA-TT Halbe Indexierung Angetrieben Cx-DTE-xxxxA-E/I Außen Cx-DTI-xxxxA-E/I Innen Cx-DTI-xxxxA-DTE/I Doppelt innen E = Externe Kühlschmierstoffzufuhr I = Innere Kühlschmierstoffzufuhr 30

31 Auswahl der richtigen Konfiguration der Spanneinheit Einzelversion auch in Linksausführung Einzelversion auch in Rechtsausführung R L TR TL Schneidkopf, Rechtsausführung Schneidkopf, Linksausführung Spanneinheit, Rechtsausführung Spanneinheit, Linksausführung Drehrichtung der Spindel im Uhrzeigersinn (M04) Drehrichtung der Spindel gegen den Uhrzeigersinn (M03) Linksausführung für Uhrzeigersinn Rechtsausführung für Gegenuhrzeigersinn 31

32 Angetriebene Werkzeughalter Bedienungsanleitung Kühlschmierstoffbedarf Kühlschmierstofffilter max. 50 μm (0.002 Zoll). DTH mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr darf nicht ohne Kühlschmierstoff betrieben werden Kühlschmierstoff muss vor der Werkzeugrotation eingeschaltet und vorhanden sein. Ein Trockenlauf schädigt die Innenlager. Dichtungsschäden unterliegen nicht der Garantie. Zur Bearbeitung von Gusseisen sollte nur äußere Kühlschmierstoffzufuhr eingesetzt werden. Alle DTHs mit IKZ (innerer Kühlschmierstoffzufuhr) sind für eine Kühlschmierstoffdruck von max. 80 bar und bis zu einer max. Drehzahl n von 6000 U/min ausgelegt. Bei Bohranwendungen ist es am besten, DTH mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr mit Hochdruck- Kühlschmierstoff einzusetzen. Einlaufvorgang Ein Einlaufvorgang für DTH ist notwendig für eine lange Lebensdauer. Läuft der DTH während einer break in period, wird die verstärkte Reibung in allen inneren Bauteilen beseitigt und die Schmiermittel, die während der Montage aufgetragen wurden, verteilt. Achtung: DTH bei 50 % der max. Drehzahlleistung für eine Stunde ohne Last laufen lassen. Die max. Drehzahl ist auf dem DTH vermerkt. Bei DTH mit interner Kühlschmierstoffzufuhr Kühlschmierstoff selbst in der Einlaufvorgang anwenden. 32

33 Wartungsintervall Die Lebenszeiterwartung eines DTH ist anwendungsabhängig. Periodische, kurzlebige Teile wie Lager und Dichtungen müssen ersetzt werden. Beim Betrieb unter normalen Bedingungen mit 2 Schichten empfehlen wir, den DTH nach einem Jahr zur Wartung zu schicken. Beim 3-Schichtbetrieb, unter erschwerten Bedingungen oder bei hohen Drehzahlen wird ein kürzeres Wartungsintervall empfohlen. Für DTH mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr sollte die Wartung alle 6 Monate erfolgen. Wartungsarbeiten sollten vorzugsweise von Sandvik Coromant vorgenommen werden. Wartungszeit von bis zu drei Wochen einplanen. Aus diesem Grund ist eine Standardisierung auf derselben Einheit (Cx Größe und innere und äußere Kühlschmierstoffzufuhr) ratsam für: OD/außen oftmals nur für Fräsanwendungen, innere Kühlschmierstoffzufuhr nicht erforderlich. ID/innen meist für einige Bohranwendungen, innere Kühlschmierstoffzufuhr empfohlen. AD/außen ID/innen 33

34 Infrage kommendes Zubehör für Schnellwechsel Drehmomentschlüssel Stets einzusetzen zum Spannen und Lösen der Schneidköpfe in der Maschine sowie für die Messvorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugen, um Schäden am Exzenter zu verhindern, aber auch, um eine gleichmäßige Spannkraft für eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit zu gewährleisten. Das korrekte Anzugsmoment für die Aufspannung ist auf jeder Spanneinheit vermerkt. Coromant Capto Größe Drehmomentschlüssel Schlüsselgröße mm Schlüsseladapter TW C3* BT-TK-02 C3 C4 C-TK-01 C5 C6 C-TK-02 C8 C-TK-03 C10 * C3 Nur angetriebene Werkzeuge Verschlussstopfen Befinden sich Spanneinheiten im Revolver, die nicht benutzt werden, sollte immer eine Vorrichtung oder ein Verschlussstopfen angebracht sein, um die geschliffene Oberfläche der Polygonbuchse vor Schmutz und Schaden zu bewahren. Cx-CP01 Für manuelles Spannen mit Segmentspannung Cx-CP11 Für NC3000-Einheiten mit Spannung durch Zentrumsschraube Cx-CPA-01 Für automatischen Werkzeugwechsel Bei Lagerung der Spanneinheiten sollte der Verschlussstopfen ebenfalls leicht befestigt sein. Darauf achten, dass sie gereinigt und eingefettet sind, damit sich kein Rost ansetzen kann. Cx-CP01 Cx-CP11 Cx-CPA-01 34

35 Prüflehre Cx-MAS-01 Zur Bestimmung der Bezugsposition auf allen Spanneinheiten und Messvorrichtungen zur Voreinstellung von Werkzeugen Cx-MAS-11 Für die Ausrichtung der Spanneinheiten wichtig beim Bohren Cx-MAS-01 Cx-MAS-11 Messvorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugen Bei der maschinennahen Voreinstellung kann ein Vorrichtungsblock mit einer Messuhr verwendet werden. Nach Einwechseln des vorvermessenen Schneidkopfes in die Aufnahme kann die Schneidkantenabweichung über die Maschinensteuerung kompensiert werden. Die Prüflehre wird zur Festlegung derselben Nullposition für Spanneinheiten und Messeinrichtung zur Voreinstellung verwendet. 35

36 C3-PMU-01M C4-PMU-01M C5-PMU-01M C6-PMU-01 C8-PMU-01 C-HP01 (hält C3- bis C8-Blöcke) Die Halteplatte (C-HP01) ist für gleichmäßige Spannung des Schneidkopfes in der Messvorrichtung auf einen Ständer (Cx-PMU-01) geschraubt Unbedingt den Drehmomentschlüssel verwenden. 36

37 Werkzeuglagerung Durch die Arbeit mit Werkzeugsätzen und Schwesterwerkzeugen wird Zeit beim Serienwechsel und beim Werkzeugwechsel eingespart. Wichtig dabei ist, die Ersatzwerkzeuge oder Sätze griffbereit zu haben. Der Werkzeugwagen wird hauptsächlich für Werkzeugsätze in der Serienproduktion und für den Transport eingesetzt, wenn eine zentrale Voreinstellvorrichtung benutzt wird. Der Werkzeugwagen (CCW-KIT) wird mit 4 Werkzeugstationen geliefert. Der Werkzeugständer ist für Schwesterwerkzeuge bestimmt oder wenn die Voreinstellung an der Maschine mit einer Voreinstellvorrichtung erfolgt. Der Werkzeugständersatz (BS-KIT) wird mit 3 Werkzeugstationen ausgeliefert. Werkzeugwagen Werkzeugständer Werkzeughalter Die Werkzeughalter für die jeweilige Coromant Capto Größe müssen separat bestellt werden. Sie sind universell und passen sowohl zu den Werkzeugstationen (für den Wagen) als auch den Werkzeugständer. Hergestellt sind sie aus ABS schlagfestem Kunststoff. Bestellung Code CCW-KIT BS-KIT Bezeichnung Wagen-Kit Werkzeugständer-Kit Werkzeugständer-Kit # Halter/Station C3-IC-1 C4-IC-1 C5-IC-1 C6-IC-1 C3 C4 C5 C C8-IC-1 C10-IC-1 C8 C Zubehör TC-0 Werkzeugstation TCC-2 Trägerpaar für Stationen 37

38 Anmerkungen 38

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40 Wie viel können Sie einsparen? Besuchen Sie uns unter und klicken Sie auf Produktivitätsrechner heute. DEUTSCHLAND Sandvik Tooling Deutschland GmbH Geschäftsbereich Coromant Postfach DÜSSELDORF Heerdter Landstraße DÜSSELDORF Telefon: +49 (0) 211 / Telefax: +49 (0) 211 / SCHWEIZ SANDVIK AG Bereich Coromant Postfach 3869 CH-6002 Luzern Telefon: +41 (0) Telefax: +41 (0) ÖSTERREICH Sandvik in Austria Gesellschaft m.b.h Scheydgasse 44 A-1210 WIEN 21 Telefon: +43 (0) Telefax: +43 (0) C-2929:81 GER/01 AB Sandvik Coromant