Wiederholgenauer Werkzeugschliff

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Wiederholgenauer Werkzeugschliff

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Obwohl sich die 5achsigen CNC-Werkzeugschleifmaschinen Helitronic Power der Walter AG Tübingen am Markt als „allrounder“ bewährt haben, wurde jetzt zur METAV ein Baureihenkonzept dieser Anlagentechnik vorgestellt. Dies sei, so die Tübinger, die Antwort auf den Wunsch jener Werkzeugschleifer, die den Leistungsumfang der Maschinen möglichst exakt auf das jeweilige Werkstückspektrum abgestimmt haben wollen.

Zunächst geht Walter mit zwei unterschiedlichen Ausführungen der Baureihe Helitronic Power ins Rennen. Die neue, größere Helitronic Power verfügt über 18 kW Antriebsleistung an der Schleifspindel. Das Drehmoment von 19 Nm bei stufenlos bis 8500 min-1 einstellbaren Drehzahlen ermöglicht hohe Abtragsraten insbesondere beim Produktionsschleifen von HM-Werkzeugen aus dem vollen. Der Arbeitsraum beträgt 470 mm in der X-, 320 mm in der Y- und 670 mm in der Z-Achse.

Die C-Achse schwenkt um maximal 200°, die A-Achse kann als Drehachse mit bis zu 100 min-1 Drehzahl rotieren. Das bietet den Vorteil, daß man auf der Helitronic Power Werkstücke auch rundschleifen und somit Rüst- und damit Durchlaufzeiten sparen kann. Im Vergleich zur bisherigen Helitronic Power steht ein über 20% größerer Arbeitsraum zur Verfügung. Für kurze Hauptzeiten sorgen die volldigitalisierten Vorschubantriebe, die 15 m/min Fahr- und 120°/s Schwenkgeschwindigkeiten in den linearen bzw. den Schwenkachsen ermöglichen. Mit maximalen Werkstücklängen von 400 mm beim Umfangschleifen und 300 mm beim Stirnschleifen sowie maximalen Werkstückdurchmessern von 320 mm eignet sich diese Variante der Helitronic Power speziell zum Produzieren und Nachschleifen großer, schwerer Werkzeuge.
Leichtgewicht für die kurzen Fälle
Nach den Erfahrungen der Werkzeugschleifer, so die Tübinger, sind etwa 80% der zu schleifenden Werkzeuge kürzer als 300 mm und im Durchmesser kleiner als 100 mm. In zahlreichen Fällen reiche also eine fünfachsige CNC-Werkzeugschleifmaschine mit einem kleineren Arbeitsraum und niedrigeren Antriebsleistungen aus. Eine solche CNC-Werkzeugschleifmaschine hätte niedrigere Investitionskosten und damit auch niedrigere Maschinenstundensätze und würde speziell im Bereich des Lohnschleifens zu mehr Wirtschaftlichkeit führen.
Aus diesen Vorgaben von Anwendern entstand das Konzept der Helitronic Mini Power. Sie verfügt über 7 kW Antriebsleistung und 6 Nm Drehmoment an der Schleifspindel bei Drehzahlen bis 9500 min-1 (stufenlos). Ihre vollständig digitale Antriebsausrüstung entspricht ebenfalls derjenigen der anderen CNC-Werkzeugschleifmaschinen der Helitronic-Baureihe. Im Arbeitsraum mit 350 mm in der X-, 200 mm in der Y- und 460 mm in der Z-Achse, 150 mm Länge in der A-Achse können Werkstücke mit maximal 100 mm Durchmesser und 300 mm Länge beim Umfangschleifen bzw. 190 mm beim Stirnschleifen bearbeitet werden.
Einfaches, grafisch unter- stütztes Programmieren
Die Werkzeugschleifmaschinen der Helitronic Power-Baureihe sind jetzt alle mit der neuen CNC-Steuerung HMC 500 ausgestattet. Mit zwei Personal-Computern, die mit Pentium Prozessoren mit 166 MHz arbeiten und über 32 bzw. 16 MB Arbeitsspeicher verfügen, erreicht diese CNC-Steuerung hohe Rechengeschwindigkeiten. Über Sercos- und SPS-Schnittstellen steuert einer der Prozessoren die vollständig digitalen Haupt- und Vorschubantriebe und die weiteren Maschinenfunktionen. Der zweite Rechner dient dem Bediener zum Erstellen der Schleifprogramme unter dem Betriebssystem Windows NT. Zum Speichern von Programmen ist er mit einer Festplatte mit 1,2 GB Speicherkapazität und einem Diskettenlaufwerk ausgestattet. Diese Rechnerkonfiguration hat zum einen den Vorteil, daß der Bediener mit den von üblichen Personalcomputern gewohnten Fenster- und Menütechniken am Farbbildschirm arbeitet. Zum zweiten zeigt die CNC-Steuerung am Farbbildschirm Fotos, Grafiken und Auswahlmenüs. Der Bediener kann also ohne weitreichende Programmierkenntnisse nach kurzer Einarbeitungszeit auch komplexe Werkzeuggeometrien programmieren und schleifen. Hierzu trägt weiter bei, daß Walter in der Standardausstattung bereits zahlreiche Softwarepakete integriert hat, u.a. zum Schleifen zylindrischer und konisch-spiraliger Fräser, von Stufenbohrern und allgemeinen Stufenwerkzeugen, Scheibenfräsern, Holzbearbeitungswerkzeugen und Gewindebohrern.
Diagnosefähig per Modem
Einen besonderen Vorteil für die rasche und sichere Diagnose bietet das als Standard in die CNC-Steuerung integrierte Modem. Soweit erforderlich, kann der Maschinenbediener mit Hilfe dieses Modems über das Telekommunikationsnetz von weltweit beliebigen Standorten jederzeit eine Verbindung zum zentralen Service der Walter AG in Tübingen herstellen. Dieser Teleservice kann dann direkt die Software der Helitronic Power lesen, bearbeiten und dem Maschinenbediener ggf. Anweisungen zum Beheben von Störungen geben. Damit werden Maschinenstillstandszeiten wesentlich verkürzt und eventuelle Serviceeinsätze gezielt vorbereitet. Das trägt zu einem wirtschaftlichen Einsatz mit kurzen Maschinenstillstandzeiten der Helitronic Power bei.
Serienfertigung durch automatische Lader
Insbesondere beim Produzieren von Hartmetallwerkzeugen in mittleren Serien bietet eine Automatisierung mit einem automatischen Lader erhebliche Möglichkeiten. Die Maschine kann in die unbeaufsichtigte dritte Schicht hinein kostengünstig produzieren. Dafür hat Walter jetzt automatische Lader in drei unterschiedlichen Ausführungen für alle Maschinen dieser Baureihe entwickelt. Für die Helitonic Mini Power gibt es zwei Ausführungen, die bis 1 kg schwere Werkzeuge mit 8 bis 12 bzw. 3 bis 20 mm Ø und 120 bzw. 160 mm Länge aufnehmen. Mit maximal 72 Werkstücken auf zwei Paletten sorgen die Lader für einen mehrstündigen unbeaufsichtigten Betrieb, je nach Komplexität der Werkstücke.
Für die Helitronic Power steht ein Lader für 72 bis zu 3 kg schwere und maximal 220 mm lange Werkstücke mit 3 bis 32 mm Durchmesser zur Verfügung. Die Lader bilden mit den Werkzeugschleifmaschinen eine Einheit. Gesteuert werden sie direkt von der CNC-Steuerung.
Nachsteuerung mit einer Universalmeßmaschine
Um zeichnungsgerechte Werkzeuge mit Abmessungen in den zulässigen Toleranzen zu produzieren, läßt sich die Meßmaschine Helicheck NC 4 als Nachsteuerung einbinden. Im Verbund mit einer oder mehreren Werkzeugschleifmaschinen werden die geschliffenen Werkstücke gemessen und die Meßdaten online als Korrekturdaten an die Schleifmaschine zurückgeführt. Dies gewährleistet eine durchgängige Qualitätssicherung nach DIN ISO EN 9000. Jedes geschliffene Werkstück wird gemessen und erhält ein Meßprotokoll.
Nach einem frei definierbaren Meßprogramm läuft der Meßvorgang vollständig automatisch ab. Zunächst wird das Werkstück mit Hilfe eines Lasers vorpositioniert. Danach werden über die von zwei Videokameras aufgenommenen Abbildungen des Werkzeugs die Umfangs- und die Stirngeometrien der Werkzeuge gemessen. Der integrierte Autofocus sorgt für einen raschen und sicheren Meßvorgang.
Die Steuerung der Meßmaschine ist mit der gleichen Bedieneroberfläche wie die CNC-Werkzeugschleifmaschinen der Baureihe Helitronic Power ausgestattet. Dadurch kann der Bediener sehr schnell und einfach die Helicheck NC 4 programmieren.
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E mav 238
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