In der High Volume Production gibt es diverse Ansätze, vorhandene Maschinenkonzepte zu optimieren. Benz Aggregate stellen hier eine effektive Möglichkeit dar, mit geringem Investitionsaufwand und somit kurzer Amortisationszeit, Prozesse zu tunen.
Ein wesentlicher Vorteil beim Einsatz von einwechselbaren Winkelköpfen ist die Vermeidung von Aufspannungswechseln. Somit können in der OP10 vielfach Bearbeitungen mit Benz Aggregaten durchgeführt werden, für die ansonsten oftmals eine OP20 benötigt bzw. sogar ein Wechsel auf eine andere Maschine notwendig wird. Insbesondere kubische Bauteile, die bei bestimmten Bearbeitungen aufgrund von Werkstückkonturen und Spannmittel nur schwer zugänglich sind, lassen sich dank der zusätzlichen Option eines Zerspanaggregats bearbeiten.
Funktionale Erweiterung der Maschine
Neben unterschiedlichen Winkelaggregaten gibt es weitere Möglichkeiten, über Wechselaggregate Prozesse zu optimieren. Unter anderem kann mit einwechselbaren Mehrspindelaggregaten die Produktivität durch Parallelbearbeitungen gesteigert werden. Unterschiedliche Werkzeuge können in einem Aggregat gespannt werden, so dass aufwändige Werkzeugwechselvorgänge entfallen und sich Werkzeugmagazinplätze einsparen lassen.
Ein weiteres Argument, um den Status quo der werkstückgebundenen Prozessketten und Fertigungsstrategien zu überdenken, ist die Integration von alternativen Bearbeitungsverfahren. Stoßoperationen gehören sicher nicht zu den präferierten Bearbeitungsverfahren auf einem Bearbeitungszentrum. Mit der Stoßeinheit Benz LinA lassen sich allerdings unterschiedlichste Profile und Formen hochdynamisch auch auf einem Bearbeitungszentrum fertigen. Die Hauptspindel der Werkzeugmaschine dient lediglich als Antrieb. Die komplexe Abhebe- und Stoßkinematik wird von der Stoßeinheit selbst ausgeführt, so dass die schweren Maschinenachsen nicht ständig beschleunigt und abgebremst werden müssen.
Damit die Prozesse bzw. die Zerspanlösungen noch wirtschaftlicher gestaltet werden können, geht ein weiterer Trend dahin, zusätzliche Funktionalitäten in die eigentliche Zerspaneinheit zu integrieren. Somit lassen sich Komplettbearbeitungen von Bauteilen realisieren. Als klassisches Beispiel dienen hier Winkelköpfe, die mittels der Maschinenhauptspindel um deren Z-Achse positioniert werden können. Durch einen Umschaltmechanismus lassen sich die Winkelköpfe vom normalen Spindelbetrieb in einen sogenannten Positionierbetrieb umschalten. Dieser Umschaltmechanismus wird üblicherweise über eine Andockstelle (hydraulisch oder pneumatisch) aktiviert.
Ein Novum stellen Varianten dar, bei denen der Mechanismus vom zentralen Kühlmittelkreislauf (Innenkühlung) umgeschaltet wird. Sobald der Winkelkopf auf Modus Positionierbetrieb umgestellt wird, liegt eine formschlüssige, spielfreie Kupplung zwischen Maschinenspindel und Winkelkopfgehäuse vor. Durch Drehen bzw. Positionieren der Maschinenhauptspindel über den vorhandenen Drehgeber, lässt sich auch das Winkelkopfgehäuse synchron bewegen. Die im Gehäuse gelagerte Bearbeitungsspindel kann somit entsprechend der Bearbeitungsaufgabe positioniert werden.
Diese Systeme liegen zum einen als stufenlose Ausführung und zum anderen mit einer formschlüssigen Verbindung für schwere, sehr genaue Anforderungen vor. Dabei handelt es sich in der Regel um eine Hirthverzahnung. In diesem Fall können jedoch nur bestimmte Winkel angefahren werden. Diese Technologie kann nahezu auf jeder Standardmaschine zum Einsatz kommen. Auch eine nachträgliche Integration ist möglich. Als Konsequenz der langjährigen Prozesserfahrung haben die Lösungen eine hohe Fertigungssicherheit. Optional lassen sich die unterschiedlichen Betriebsarten zusätzlich über ein Abfragesystem überwachen. Insbesondere in der High Volume Production sind dies grundlegende Anforderungen an die Prozesssicherheit.
Benz GmbH Werkzeugsysteme www.benz-tools.de
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