Werkzeugrevolver mit integriertem Werkzeugantrieb

Durch den enormen Kostendruck, welcher vor allem auf den Zerspanprozessen lastet, entsteht der Wunsch einer effektiveren und effizienteren Bearbeitung in möglichst einer Aufspannung. Dies hat zur Folge, dass die Komplettbearbeitung von Dreh- und Fräsoperationen auf der Drehmaschine stetig zunehmen. Für den Werkzeugrevolver bedeutet dies, dass immer neue Anforderungen bezüglich der Leistung im Vordergrund stehen.

Autor: Heiko Müller, Geschäftsführer, Sauter Feinmechanik GmbH

Mit dem neuen Direct-Tool-Drive-Revolver hat die Sauter Feinmechanik den Grundstein für die Komplettbearbeitung auf der klassischen Drehmaschine gelegt. Mit einem in die Werkzeugscheibe integrierten Motor werden enorme Leistungsdaten erreicht, welche eine höhere Wirtschaftlichkeit, schnellere Durchlaufzeiten und somit mehr Produktivität der Drehmaschine ermöglichen.

In der Vergangenheit setzte die Physik Grenzen, was den zentralen Werkzeug-Antrieb des Revolvers betraf. Komplexe Getriebezüge mit aufwändigen Kegeltrieben unterlagen bei stoßhafter Beanspruchung erhöhtem Verschleiß. Dies zeigte sich insbesondere beim Fräsen mit unterbrochenem Schnitt, wie z. B. beim Mehrkantschlagen.

Die Sauter Feinmechanik GmbH entwickelte und patentierte einen Werkzeugrevolver mit integriertem Werkzeugantrieb – den „Direct-Tool-Drive-Werkzeugrevolver“. Die Bohr-, Fräs- und Schleifwerkzeuge werden aufgrund der Integration des Werkzeugantriebsmotors in der Scheibe direkt angetrieben. Eine aufwändige Übertragung der Antriebsleistung über Antriebsstränge ist somit hinfällig. Auch werden Hitzeentwicklung und Vibrationen auf ein Minimum reduziert, was sich im Bearbeitungsergebnis deutlich bemerkbar macht.

Der Werkzeug-Direktantrieb erlaubt eine Maximaldrehzahl am Werkzeug von 10 000 min-1. Die bessere Kraftübertragung bewirkt eine bis zu 4-fache Bearbeitungsleistung gegenüber konventionellen Revolvern. Die früher üblichen Schmierungsprobleme im Getriebe bei Bearbeitungen, welche hohe Drehzahlen voraussetzten, gehören somit der Vergangenheit an.

Mit dem neuen Sauter Direct-Tool-Drive-Revolver sind somit auf einer Drehmaschine nicht nur Drehoperationen, sondern auch eine Vielzahl anderer Bearbeitungsformen möglich, wie z. B. Fräsen mit unterbrochenem Schnitt und Leistungsfräsen mit hohem Zerspanvolumen.

Bei Praxisversuchen wurden ausgezeichnete Fräsleistungen und hervorragende Zerspanungsleistungen erreicht. So konnte mit einem besonderen Fräswerkzeug eine Schnitttiefe von 5 mm, Fräsbreite 50 mm (5 Schneiden) bei 0,25 mm Vorschub in vergütetem Stahl von 1000 N/mm2 Zugfestigkeit erreicht werden. Das ergibt ein Zeitspanvolumen von Q=253 cm3/min. Die Motorauslastung betrug hierbei nur 65 %. Somit bleibt noch genug Reserve für die Stumpfung der Schneiden übrig. Der Leistungszerspanung mit einem Revolver sind hier kaum Grenzen gesetzt.

Ein weiterer Vorteil ist die kombinierte Nutzung des integrierten Motors in der Werkzeugscheibe für Werkzeugantrieb und Schwenkantrieb. Dadurch entfällt der ursprünglich nach außen angebrachte Motor und es entsteht eine kompakte und deutlich kürzere Bauweise des Grundkörpers. Die Integration des Revolvers ist dadurch auch in die beengtesten Einbauverhältnisse fast jeder Drehmaschine möglich.

Nur eine NC-Achse zur Ansteuerung nötig

Ein weiterer Benefit ist, dass durch die Ein-Motoren-Technik zur Ansteuerung des Revolvers nur noch eine NC-Achse benötigt wird. Dies wirkt sich beim Maschinenhersteller zum einen auf die Kosten und zum anderen auf den Platzbedarf im Schaltschrank aus.

Zur Steigerung der Stabilität bei der Hochleistungszerspanung können die Werkzeugaufnahmen und angetriebenen Werkzeuge zusätzlich zur üblichen DIN ISO 10889- (VDI-Werkzeuge) Aufnahme mit einer 4-Schrauben-Flanschbefestigung verstärkt auf der Standard-Werkzeugscheibe angebracht werden.

Die Erweiterung der Schnittstelle und somit der Möglichkeiten beschränkt jedoch nicht den Einsatz der handelsüblichen DIN ISO 10889-Werkzeuge.

Leistungswerte: