Effizienz in der Komplettbearbeitung mit Sinumerik 840D sl

Te c h n o l o g i e Fräsen p Chiron-Werke GmbH & Co. KG, Deutschland Effizienz in der Komplettbearbeitung Das neue 5-Achs-Fertigungszentrum von Chiron optimiert die Herstellung von Verdichterrädern. Sinumerik 840D sl verbessert die schnelle und präzise Produktion um rund zehn Prozent. Mit der neuen hochdynamischen Fräsmaschine fertigt Chiron in zwei Minuten ein komplettes Verdichterrad C hiron gehört zu den weltweit führenden Herstellern von vertikalen Fertigungszentren. Einen Namen gemacht hat sich das in Tutt- lingen ansässige Unternehmen durch hohe Qualität und große Schnelligkeit seiner Fertigungsmaschinen. zur 5-Achs-Bearbeitung, mit denen eine höhere Genauigkeit erzielt wird.“ Um dem Produktivität- sanspruch solcher Teile gerecht zu werden, hat der Maschinenbauer diese Anforderungen in seinem neuen Fräszentrum FZ 08K S MAGNUM five axis Die Kundenanforderungen werden durch minimale umgesetzt. Durch Verringerung der Gesamtbear- Stückkosten bei höchster Produktivität erfüllt. Neben beitungszeit reduziert der Einsatz der Maschine die der Maschinenproduktion ist Chiron auf Turn-Key- Stückkosten deutlich, wozu die Steuerung des Fräs- Projekte spezialisiert, die außer den Maschinen die zentrums – eine Sinumerik 840D sl – maßgeblich Auswahl der Vorrichtungen, Werkzeuge, NC-Pro- beiträgt. gramme und Automationskomponenten umfassen. Dr. Ing. Claus Eppler, Leiter Forschung und Entwick- Zu den Werkstücken, die auf den neuen Fräszentren lung der Chiron-Werke, sieht einen deutlichen Trend gefertigt werden, zählen unter anderem Verdichter- zur Fertigung komplexer Serienwerkstücke: „Da das räder für Turbolader von Verbrennungsmotoren. Umspannen entfällt, steigt der Bedarf an Maschinen Aufgrund der enormen Kräfte und hohen Tempera- 8 motion world | 2-2010 turen, die auf die Räder einwirken, werden sie aus vektoren automatisch vermisst. Und mit der Tool- einer Spezial-Aluminiumlegierung hergestellt. „Mit Center-Point-Programmierung TRAORI führt die der hochdynamischen Maschine zur schnellen Steuerung die Umrechnung der Positions- und 5-Achs-Freiformflächenbearbeitung ist ein Ver- Orientierungsangaben in Maschinenbewegungen dichterrad innerhalb von zwei Minuten aus dem durch und erzeugt kinematikabhängig die richtigen vorgedrehten Rohling gefertigt – ein Ergebnis, das Verfahrbewegungen. „Durch optimale Abstimmung sich mit der neuen Steuerung um rund zehn Prozent aller prozessrelevanten Parameter erzielt der Kunde verbessert hat“, beschreibt Claus Eppler die Vorteile. die für ihn beste Performance“, resümiert Eppler. Optimale Schnittbedingungen Einfache Montage über Drive-Cliq Zur Leistungssteigerung der neuen Fräszentren Für das 5-Achs-Simultanfräsen ist die Maschine mit tragen verschiedene Funktionalitäten der Sinumerik dem neuen Chiron 2-Achs-Schwenkrundtisch ausge- 840D sl bei, die den gesamten Bearbeitungsprozess stattet, dessen Rundachsen Torquemotoren 1FW6 von der Arbeitsvorbereitung über das Einrichten der antreiben, die sich durch sehr hohe Dynamik und CNC-Steuerung bis hin zur Fertigung unterstützen. Wartungsfreiheit auszeichnen. In einer Aufspannung Der neue optimierte Kompressor sorgt durch homo- lassen sich damit fünf Seiten komplett bearbeiten. Simultane Drehoperationen mit der C-Achse sind bis zu einer Drehzahl von 1000 Umdrehungen pro Minute ebenfalls möglich. Die hohen Anforderungen an Präzision und Qualität führten auch dazu, Spin- deleinheiten von der Weiss Spindeltechnologie GmbH – einer Siemens-Tochter – einzusetzen. In Verbindung mit der Werkzeugaufnahme für HSK-40- Werkzeuge beschleunigen die Spindeln hoch- dynamisch auf eine maximale Drehzahl von 40.000 Umdrehungen pro Minute. Für den Antrieb der Werkzeugmaschine nutzt der Maschinenbauer neu entwickelte Synchronmotoren der Baureihe 1FT7, die für hochperformante Motion Control-Anwendun- gen ausgelegt sind. Zusammen mit dem Antriebs- system Sinamics S120 sorgen sie in den Fertigungs- maschinen für höchste Präzision und kürzeste Taktzeiten. Das Kommunikationsmedium zur Echt- zeitübertragung von Regelungsdaten der Sinamics Antriebskomponenten ist Drive-Cliq. Das antriebs- interne Interface koppelt Sinumerik und Sinamics mit den Gebern in den Motoren. Einsparpotenzial durch Energieproduktivität „Zentrales Thema, wenn es um Investitionsentschei- dungen geht, ist mittlerweile die Energieeffizienz Fotos: Chiron der Maschine“, erläutert Claus Eppler. „Da die Maschine mit allen Nebenaggregaten selbst in den Die Funktionen der Sinumerik 840D sl sorgen für eine Leistungssteigerung beim neuen Fräszentrum unproduktiven Nebenzeiten erheblich Energie ver- braucht, liegt ein enormes Einsparpotenzial in der Verkürzung der Nebenzeiten. Je schneller das Werk- genere Übergänge an Satzgrenzen für höchste stück gefertigt wird, umso höher ist die Energie- Bearbeitungsgeschwindigkeit und exakte Kontur- produktivität. Nach Beendigung des Jobs kann die genauigkeit und damit für bessere Ergebnisse beim Maschine über die Chiron Power-Safe-Funktion 5-Achs-Simultanfräsen. Eine intelligente Ruckbe- direkt automatisch abgeschaltet werden.“ Effizienz- grenzung schont dabei die Mechanik der Maschine. steigernd sind auch die in den neuen Fräszentren Sie ermöglicht ein bei aller Dynamik sanftes verwendeten Werkzeugwechselsysteme mit Wech- Beschleunigen und Abbremsen der Achsen und selzeiten ab 0,5 Sekunden. „Das bringt mit sehr verlängert so die Lebensdauer der Maschine. „Nur kurzen Span-zu-Span-Zeiten ab 1,2 Sekunden einen präzise laufende Maschinen erfüllen die hohen Vorsprung, der sich am Ende eines Jahres auf meh- Anforderungen einer 5-Achs-Bearbeitung“, betont rere hundert Stunden summieren kann“, fasst Eppler Claus Eppler. „Das setzt voraus, dass Werkzeug und zusammen. p Rundachsen richtig zueinander orientiert sind.“ Mit dem Tool CYCLE996 steht den Fertigern ein Kinema- i nfo www.siemens.