Die Firma. K. Jung GmbH aus Göppingen ist seit 88 Jahren eines der führenden Unternehmen bei der Herstellung hochpräziser Flach- und Profilschleifmaschinen. Mit mehr als 20 000 ausgelieferten Maschinen hat Jung maßgebend die Entwicklung innovativer Schleifmaschinen mit vorangetrieben. Im Laufe der Jahre haben sich viele Entwicklungsschritte, Trends und technologische Innovationen ergeben. Unverkennbar ist ein Trend hin zur Spezialisierung, d.h. der Einsatz kundenspezifischer Systemlösungen als Kernkompetenz, um sich gegen den internationalen Wettbewerb behaupten zu können.
Autor: Matthias Hußlik, K. Jung GmbH
Einfache Standardlösungen geraten immer mehr unter Kostendruck, so dass sich echte wirtschaftliche Vorteile nur aus optimierten Lösungen ergeben. Diese Fertigungssysteme ermöglichen dann schnellere Reaktionszeiten bei gleich bleibend hoher Genauigkeit und reduzierten Stückkosten.
Diese Systeme zeichnen sich u.a. durch eine optimale Ausnutzung des Arbeitsraumes aus, z.B. mit integrierten Rundschleifeinrichtungen oder Mehrfachspannungen auf der Magnetplatte. Bild 2zeigt eine solche Lösung: Ein Teilapparat und eine Magnetspannplatte im Arbeitsraum erlauben ein schnelles Wechseln der Schleifaufgabe.
Automatisierung
Speziell in hochlohnintensiven Ländern wird durch automatisierte Fertigungssysteme eine mannarme Produktion bzw. eine Mehrmaschinenbedienung wirtschaftlich ermöglicht. Durch diese Automatisierung in Verbindung mit hochgenauen Wechselpaletten lassen sich darüber hinaus auch der Flexibilitätsgrad der Anlage wesentlich steigern. In Bild 3 ist solch eine Anlage dargestellt. Eine Maschine vom Typ C 740 wird automatisch be- und entladen. Bild 4 zeigt das Ein- und Auswechseln der Paletten.
Profilieren von Schleifscheiben
Ein wesentlicher Trend der letzten Jahrzehnte war eine Verschiebung hin zu hochpräzisen Profilen in einem Toleranzbereich von wenigen µm. Das heißt, die ursprüngliche Flachschleifmaschine wurde zur universellen Flach- und Profilschleifmaschine. Die ersten Schritte in der Profilierung der Schleifscheibe erfolgten mittels Schablonen, von welchen die Profilform auf die Schleifscheibe kopiert wurde. Solche Systeme, wie z.B. Diaform sind heute nur noch vereinzelt anzutreffen. Der nächste Entwicklungsschritt war das Profilieren mit feststehenden Diamanten. Bild 5 zeigt einen Klappabrichter, der zum Abrichten hoch geschwenkt wird und nach dem Profilieren wieder unterhalb der Magnetplatte zurück geschwenkt wird. Damit sind die Abrichtdiamanten wieder außerhalb des Kollisionsbereiches. Mit diesem Prinzip können „einfache“ Profile schnell, prozesssicher und genau hergestellt werden.
CNC-Kopfabrichtsystem
Die „High-End“ Lösung aus dem Hause Jung stellt das CNC-Kopfabrichtsystem PA 37 K dar. Diese Einheit kann entweder mit einer Diamantformrolle Durchmesser 130 mm oder aber mit einem Stern und 6 Einzeldiamanten betrieben werden. Das Gerät ist auf dem Maschinenständer montiert und richtet die Schleifscheibe quasi „von oben“ ab, d.h. das Abrichten findet in einer sicheren Position, kollisionsfrei statt. Ein Positionieren zu einer fest montierten Abrichtstation am Schleiftisch entfällt ebenso. Hiermit können Profile µ-genau hergestellt werden. Bild 6 zeigt das Gerät mit dem Diamantrad und Bild 7 die Variante mit den Einzeldiamanten. Ein Umrüsten von einer auf die andere Diamantwerkzeugtechnologie ist in wenigen Minuten durchgeführt.
CNC-gesteuerte Abrichtsysteme
Mit diesen CNC-gesteuerten Abrichtsystemen kann man sehr leicht von einem Profil auf ein anderes Profil umabrichten, sogenanntes Differenzabrichten. Jung unterstützt diesen Prozess mittels eigens entwickelten Funktionen in dem Softwarepaket Grips. Ein weiterer Anwendungsbereich dieses Kopfabrichtsystems ist die Möglichkeit des CD-Schleifens: Abrichten parallel zum Schleifen. Hierdurch kann die Gesamtbearbeitungszeit um bis zu 50 % reduziert werden: Zum einen ist die Scheibe immer „scharf“ und zum anderen muss man nicht zum Zwischenabrichten den Schleifprozess unterbrechen.
Automatisches Vermessen der Diamantwerkzeuge
Um die Durchlaufzeiten weiter verkürzen zu können, hat man verstärkt die Nebenzeiten betrachtet. Eine sehr effektive Möglichkeit der Reduktion von Rüstzeiten ist das automatische Vermessen der Diamantwerkzeuge. Jung hat speziell für die flexiblen CNC-Systeme PA 37 K und das Tischabrichtsystem PA 130 TM solche Lösungen entwickelt. Bild 7 zeigt den Anbau der Messeinrichtung für das PA37 K System. Hierdurch wird der zeitaufwendige Messprozess auf wenige Minuten reduziert. Im Falle der Sternaufnahme mit 6 Einzeldiamanten kann dann die Software automatisch die Qualität der Diamanten in einer Rangfolge bewerten.
Integriertes Messen
Ein weiterer, innovativer Schritt zur Automatisierung und zur Reduktion der Gesamtdurchlaufzeit stellt das integrierte Messen in der Maschine dar. In der Vergangenheit musste man das Werkstück bei hochgenauen Bearbeitungen häufig für Zwischenmessungen abspannen, messen und dann wieder auf der Maschine ausrichten, spannen und weiterbearbeiten. Je nach der geforderten Qualität hat sich diese Prozedur mehrfach wiederholen können. Durch die Integration eines Messtasters lässt sich dies erheblich verkürzen und es kann ohne Abspannen auf Endmaß geschliffen werden. Natürlich kann man mit dem Messtaster auch andere Funktionen nutzen, z.B. das Antasten und Nullpunkt setzen. Bild 8 zeigt ein Beispiel für dieses integrierte Messen.
Abschließend kann man feststellen, dass sich der Anwendungsbereich von Flach- und Profilschleifmaschinen vom klassischen Werkzeug- und Formenbau zu neuen Anwendungsgebieten erweitert hat: z.B. Optische Industrie, Halbleiter- und Elektroindustrie oder auch die Medizintechnik. Bild 9 zeigt beispielhaft „neue“ Anwendungsgebiete für Flach- und Profilschleifmaschinen.
K. Jung GmbH Tel. 07161/6120, Fax 07161/612179 www.kjung.com
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