Mit dem achtspindligen Mehrspindeldrehautomat MS40C-8 von Index können durch individuelle Konfigurationen mit bis zu 18 CNC-Kreuzschlitten, Y-Achsen und zwei Synchronspindeln sowohl Stangen- wie auch Futterteile hoch produktiv gefertigt werden.
„Mit dem achtspindligen Mehrspindeldrehautomat Index MS40C-8 bieten wir dem Anwender gleich drei Highlights in einer Maschine“, sagt Karl-Heinz Schumacher, Leiter Entwicklung & Konstruktion Mehrspindler bei Index. „Dieser Mehrspindler kann sehr komplexe Bearbeitungen an der Werkstückvorderseite durchführen und zusätzlich – was einem deutlichen Produktivitätsschub entspricht – auch komplexe Bearbeitungen an der Rückseite. Zudem können auf der MS40C-8 auch einfachere Teile höchst produktiv gefertigt werden. Hierzu wird einfach per Programmwahl in einen doppelt vierspindligen Bearbeitungsmodus gewechselt.“
Die MS40C-8 ist ausgelegt für die Bearbeitung von Stangendurchmessern bis maximal 40 mm. Sie ist die Weiterentwicklung der sehr erfolgreichen Index MS40C-Baureihe. Der Mehrspindeldrehautomat besticht durch seinen großzügigen, frontoffenen Arbeitsraum, der durch die beiden Schiebetüren eine hohe Rüstfreundlichkeit bietet. Wie bei allen Index-Mehrspindlern können die Werkstücke pro Spindellage mit zwei Werkzeugschlitten, auf denen je ein oder mehrere Werkzeuge, wahlweise für Innen- und Außenbearbeitung montiert sind, bearbeitet werden. „Das ist das wesentliche Alleinstellungsmerkmal aller Index-Mehrspindler“, sagt Schumacher.
Das Herzstück der Maschine ist die fluidgekühlte Spindeltrommel. Sie gewährleistet eine hohe Präzision und Steifigkeit sowie eine lange Lebensdauer der Spindellager. „Da die Drehzahl jeder einzelnen Spindel individuell gesteuert werden kann, hat auch jede Spindel einen eigenen Umrichter“, erklärt Schumacher. „Dadurch kommt es innerhalb der Spindeltrommel zu einer sehr hohen Leistungsdichte. Mit unserem einzigartigen Kühlkonzept sind wir jedoch in der Lage, stets eine optimale Temperatur innerhalb der Trommel zu gewährleisten.“ Die fluidgekühlte Spindeltrommel ermöglicht zudem einen minimalen Wärmegang der Maschine, und das selbst bei hohen Beschleunigungs- und Bremsmomenten.
Die MS40C-8 hat in ihrer höchsten Ausbaustufe 62 NC-Achsen, die eine enorme Flexibilität in der Bearbeitung ermöglichen. Dabei ist jeder Schlitten individuell in X- und Z-Richtung verfahrbar. Als Option wird zudem eine integrierte Y-Achse für die Schlitteneinheiten angeboten. Die Kombination aus freiprogrammierbaren Werkzeugschlitten und angetriebenen Werkzeugen eröffnet zusätzliche Bearbeitungsmöglichkeiten wie zum Beispiel außermittiges Bohren und Gewindeschneiden, Schrägbohren, Konturfräsen, Abwälzfräsen oder Mehrkantdrehen.
Hochkomplexe Teile achtspindlig bearbeiten
Um selbst komplexeste Teile aus hochfestem Stahl beispielsweise für die Automobil- und Luftfahrtbranche oder die Medizintechnik zu fertigen, besitzt der Drehautomat für die Rückseitenbearbeitung eine Schwenksynchronspindel. In der Position 8 (letzte Bearbeitungsstation) nimmt die Schwenksynchronspindel das auf der Hauptspindelseite fertig bearbeitete Teil auf und schwenkt damit in einen zweiten Arbeitsraum. Dort findet, außerhalb des Trommelflugkreises, die rückseitige Bearbeitung mit zwei Schlitten mit jeweils bis zu drei Werkzeugen statt. „Mit der Schwenksynchronspindel haben wir die Möglichkeit, die rückseitige Bearbeitung in einem spänearmen Raum durchzuführen“, sagt Schumacher.
Die frei programmierbare Schwenksynchronspindel besticht durch ihre hohe Antriebsleistung von 14 kW sowie durch die hohen Beschleunigungs- und Verzögerungswerte. Denn nur mit einer hohen Leistung ist gewährleistet, dass zum Beispiel nach einer Querbearbeitung, die im C-Achsenbetrieb schnell wieder beschleunigt werden kann, um in eine drehende Bearbeitung zu wechseln. Mit den zwei Werkzeugschlitten für die Rückseitenbearbeitung ergeben sich in der Standardausführung rund 34 Plätze für angetriebene und nicht angetriebene Werkzeuge.
Doppelte Rückseitenbearbeitung
„Aufgrund der zunehmenden Variantenvielfalt wird es für viele Produzenten immer wichtiger, die Teile auf einer Maschine fertig zu bearbeiten“, sagt Schumacher. „Um etwaige Nacharbeiten gerade bei der Rückseitenbearbeitung einzusparen, haben wir bei der MS40C-8 die Möglichkeit zur doppelten Rückseitenbearbeitung mit zwei Schwenksynchronspindeln geschaffen.“ Hierfür wird jeweils an der Spindellage 7 und 8 ein Teil abgestochen und mit den beiden Schwenksynchronspindeln rückseitig fertig bearbeitet. Beide Synchronspindeln arbeiten in diesem Fall simultan. Dadurch gewinnt man die doppelte Zeit für die Rückseitenbearbeitung ohne an Produktivität zu verlieren.
Schumacher: „Da unsere Kunden es zudem mit immer komplexeren Bauteilgeometrien zu tun haben, wollten wir auch die rückseitige Bearbeitung flexibler gestalten, um so die Produktivität unseres Mehrspindeldrehautomaten in neue Dimensionen zu führen.“ Mit einem optionalen dritten Schlitten für die Rückseitenbearbeitung kann neuerdings mit zwei Schlitten gleichzeitig an einem Bauteil gearbeitet werden. Bis dato konnten die einzelnen Schlitten nur sequentiell eingesetzt werden. Nun kann zum Beispiel mit dem einen Schlitten eine Innenbearbeitung erfolgen und gleichzeitig mit einem zweiten Schlitten der Außendurchmesser bearbeitet werden.
Zwei Maschinen in einer
Mit der doppelten Schwenksynchronspindel ergibt sich noch ein ganz anderes Einsatzszenario. „Neben hochkomplexen Teilen können auf dem Achtspindler auch einfachere Teile mit einer außergewöhnlichen hohen Produktivität gefertigt werden“, sagt Schumacher. Hierzu wird die Maschine als doppelter Vierspindler programmiert, diese Betriebsart ist in der CNC-Steuerung bereits im Standard vorgesehen. „Mit der vierspindligen Variante wird die Produktivität verdoppelt“, erläutert Schumacher. „Denn mit jeder Trommelschaltung werden zwei Teile fertig.“ Die Bauteile werden hierzu immer an der übernächsten Station weiterbearbeitet. Somit kann der Anwender mit einer Maschine gleichzeitig auch zwei völlig unterschiedliche Bauteile bearbeiten.
Wie gewohnt punktet das Index-Maschinenkonzept mit einer sehr hohen Rüstfreundlichkeit. Denn neben der guten Zugänglichkeit aufgrund der frontoffenen Bauweise wurden die Rüstzeiten mit dem Index Werkzeugwechselkonzept weiter gesenkt. „Die Rüstzeiten bei einem kompletten Umrüstvorgang liegen heute im Normalfall im Bereich von zwei bis sechs Stunden“, sagt Schumacher. Damit sind die Losgrößen, bei denen sich der Einsatz eines Mehrspindeldrehautomaten lohnt, auf weit unter 10 000 Stück gefallen. Das schnelle Rüsten wird zudem durch die optional angebotene virtuelle Maschine unterstützt. Damit kann der Anwender den nächsten Maschineneinsatz schon vorab am Rechner planen, ohne dass die Maschine steht.
Zahlreiche Automationslösungen
Für den automatisierten Betrieb werden bei der MS40C-8 verschiedenste Werkstückhandhabungssysteme zur Teile-Zu- und Abführung angeboten. Bei der einfachsten Variante wird das fertige Teil seitlich auf ein Förderband abgelegt. Für Futterteile kann der integrierte Roboter die Teile Zu- und Abführung in Sekundenschnelle mit einem Wechselgreifer übernehmen. Der Roboter mit der entsprechenden Dichtheitsklasse befindet sich dabei bereits im Arbeitsraum, um kürzeste Werkstück-Wechselzeiten von rund zwei Sekunden zu ermöglichen.
Zudem gibt es die Möglichkeit, eine geordnete Teileabführung über ein Linearachsensystem zu realisieren. Dabei werden die Teile von einem Zwischengreifer an ein Drei-Achs-Shuttle übergeben, das dann die Teile linear zur Z-Achse der Maschine nach außen, zum peripheren Handhabungssystemen bringt.
Stangenlader und Maschine aus einer Hand
Um der hohen Präzision der MS40C-8 gerecht zu werden, hat Index auch einen eigenen Stangenlader entwickelt: Der MBL40-8 weist eine außergewöhnlich hohe Stangenführungsqualität bei minimiertem Schwingungsverhalten auf. „Wir führen die Stange in unserem Lader hydrodynamisch in einem Stangenkanal, mit einem maximalen Spiel von einem Millimeter. Jede Stange wird im Stangenlademagazin in der Nebenzeit automatisch angebohrt, damit diese mit einer Innenspannzange nach vorne geschoben werden kann.“ Der MBL 40 kann als Bündel- und Flächenlader eingesetzt werden und eignet sich zudem für Mehrkantmaterial. ■
Index-Werke GmbH & Co. KGHahn & Tesskywww.index-werke.de
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