Schnellwechselwerkzeuge für CNC-Drehmaschinen

HANDBUCH FÜR ANWENDER UND EINKÄUFER
Schnellwechselwerkzeuge
für CNC-Drehmaschinen
Inhalt
Schnellwechsel3
Die wichtigsten Vorteile6
Höhere Maschinenauslastung – Green Light Machining
6
Mehr Sicherheit und Bedienerfreundlichkeit9
Merkmale des Coromant Capto® Schnellwechselsystems 10
Coromant Capto Spanneinheiten für Schraub-Schnittstellen 16
(Bolt on Interfaces – CBI)
Coromant Capto Revolverschnittstelle (Disc Interface – CDI)
16
Nicht standardisierte Spanneinheiten - Einbauspannsätze
17
Drehung der Spannhülse17
Höhere Zerspanungseffizienz mit Coromant Capto® 18
Arbeiten mit dem Schnellwechselsystem
– von der Planung bis zur Produktion
22
Maschinenoptionen24
Spanneinheiten und Revolveroptionen29
Angetriebene Werkzeughalter32
Infrage kommendes Zubehör für Schnellwechsel
2
34
Schnellwechsel
Mehr Effizienz auf allen Drehmaschinen
Der Einsatz des Schnellwechselsystems verringert den Messaufwand sowie
die Zeit für Einrichtung und Werkzeugwechsel, was mehr Zerspanungszeit
für all diese Maschinen bedeutet. Die innere Kühlschmierstoffzufuhr
garantiert, dass das volle Leistungsvermögen der Maschine dank
optimierter Schneidköpfe ausgeschöpft wird, um den Kühlschmierstoff
mit maximalem Effekt an die Schneidzone zu leiten und den
Einstellaufwand zu senken.
Achten Sie darauf, dass Werkzeuge und Maschineninvestition
als Ganzes betrachtet werden, damit die Maschinenauslastung
und Zerspanungseffizienz optimiert werden.
Effizienz bei der Metallbearbeitung
mierh
c
ls
h
ü
k
ck
Hochdru
stoff!
Hochdruckkühlschmierstoff
Schnellwechsel
Normale Produktion
Maschinenau
slastung
3
Schnellwechsel
Mehr Effizienz auf allen Drehmaschinen
Drehzentren –
schneller Werkzeugwechsel, aber
normalerweise eine geringere Auslastung
als Bearbeitungszentren aufgrund von
Werkzeugwechsel- und Einrichtzeiten.
Schnellwechselhalter garantieren länger
grünes Licht an der Maschine! Maschinenoptionen wie Nebenspindel, Y-Achse und
halbe Indexierung des Revolvers erlauben
zusätzliche Werkzeugstellungen für jede
Revolverposition. Dadurch wird die Anzahl
der Werkzeugpositionen für Schwesterwerkzeuge erhöht oder Wechselzeiten
gesenkt.
Vertikal-Drehmaschinen –
vielseitig nutzbar mit automatischem
Werkzeugwechsel. Für VDM ohne diese
Funktion verringern Werkzeugblöcke mit
Schnellwechselsystem die Wechsel- und
Einrichtzeit beträchtlich. Spezielle Werkzeugblöcke mit eingebauten Spanneinheiten können zusammen mit der Maschine geliefert
oder einfach in bestehenden Maschinen
nachgerüstet werden.
4
Hochleistungs- und Flachbettdrehmaschinen –
extrem stabil, aber langsamer Werkzeugwechsel und ohne
automatisches Werkzeugwechselsystem. Schaftwerkzeughalter
benötigen oftmals einen Kranbalken. Weit verbreitet ist das
Schnellwechselsystem nach VDI DIN 69881 (Dovetail) Haltern auf
Flachbettdrehmaschinen oder spezielle Spanneinheitenblöcke
auf Hochleistungsdrehmaschinen. Mit der begrenzten Zahl an
Werkzeugpositionen hat das System einen spürbaren Einfluss
auf die Wirtschaftlichkeit der Maschine.
5
Die wichtigsten Vorteile
Schnellwechselwerkzeuge vs. Schaftund konventionelle ER angetriebene Einheiten
5-10 min
Maschinenauslastung erhöhen –
Green Light Machining
1. Weniger Serienwechsel im Laufe
der Zeit mit Werkzeugsätzen
Schnellerer Werkzeugwechsel - Außendrehanwendung (5 bis 10 min)
noch besser beim Einsatz von Schaftwerkzeugen mit
Hochdruck-Kühlschmierstoff.
- Innendrehanwendungen (5 bis 15 min)
mit Bohrstangen dauert es länger als mit einem
Schaftwerkzeug mit Einstellung der Mittenhöhe und
innerer Kühlschmierstoffzufuhr.
- Angetriebene Werkzeughalter (5 bis 20 min)
standardmäßige angetriebene Werkzeuge sind
z.B. ER-Spannzangen. ER hat einen begrenzten
Werkzeugdurchmesser, der lediglich das Schaftfräsen
erlaubt (max. Ø 25 mit ER40). Das bedeutet entweder
niedrigere Produktivität oder es sind zwei 2 separate
angetriebene Einheiten nötig, wodurch aber
Einrichtzeit und Investitionen steigen.
6
30 s
2. Mehr Werkzeugpositionen mit doppelten Werkzeughaltern
Wenn die Maschine über eine oder mehrere der folgenden
Optionen verfügt:
- Y-Achse
- Halbe Indexierung des Revolvers
- Nebenspindel
Drehzentren mit angetriebenen Werkzeughaltern haben
oftmals nur wenig Raum zur Verfügung - deshalb setzen
sie doppelte Spanneinheiten ein: entweder mit einem
Schwesterwerkzeug oder mehr Werkzeugen, wodurch der
Bedarf an Werkzeugwechseln für einen größeren Bauteilbereich reduziert wird.
30 s
3. Kürzerer Wechsel von verschlissenen Werkzeugen
-Angetriebene Werkzeughalter
-Vollhartmetall (5 min)
immer wenn ein Vollhartmetallwerkzeug ausgewechselt
wird, muss der Werkzeugversatz neu abgestimmt werden.
-Wendeplatten-Bohrer/-Fräser (5 min)mit mehreren
Schneidplatten, um ein Schwesterwerkzeug einzusetzen
und den Fräser im unabhängigen Betrieb bei laufender
Maschine zu wechseln, ist viel schneller.
5-10 min
-Nicht-rotierende Werkzeughalter
-Für einzelne Schneidplatten, die problemlos zugänglich
sind, kann es schneller gehen, sie direkt in der Maschine
zu wechseln. Die Möglichkeit, das Werkzeug auszubauen,
garantiert:
-Bessere Wartung des Werkzeugs.
-Korrekte Montage.
-Kein Maschinenstopp, um Ersatzteile zu kaufen
(verlorene Schrauben, zerbrochene Unterlegscheiben).
7
4. Einstellung des Kühlschmierstoffrohrs fällt weg
Hängt von der Anwendung ab, aber wenn die Bediener das
Kühlschmierstoffrohr einstellen, dauert das normalerweise 2
bis 3 Versuche, um es richtig zu machen – rotes Licht! Durch
schlechte Spankontrolle erhält das Rohr oftmals Schläge und
deshalb muss es regelmäßig eingestellt werden.
5. Schnellerer Produktionsstart
Durch den Wegfall des ‘ersten Probenteils’ oder von
‘Messschnitten’ wird die Produktionsrate gesteigert und
der Ausschuss verringert. Das ist mit dem Boxenstopp im
Motorsport vergleichbar. Berechnet auf ein Jahr, ist beim
Einsatz des Schnellwechselsystems die Zahl zusätzlich
produzierter Werkstücke beträchtlich gestiegen und
gleichzeitig die Ausschussrate gesunken.
Erstes Probenteil – größerer Produktionsumfang
- Das erste Bauteil nach einem Werkzeugwechsel wird
oft aussortiert, und die Werkzeugwechselzeit muss
verstanden werden als:
- Wechseln des Werkzeugs (alten Versatz beibehalten)
- Zerspanen des gesamten Teils
- Messen des fertiggestellten Bauteils
- Korrigieren des Versatzes
Messschnitte – kleiner/mittlerer Produktionsumfang – Die
Durchführung eines Messschnittes mit zurückgesetzten
Offsetwerten stellt sicher, dass das Bauteil nicht mehr
aussortiert werden muss. Die Werkzeugwechselzeit
muss betrachtet werden als:
- Wechseln des Werkzeugs
- Zurücksetzen des Offsets
- Zerspanen
- Messen
- Korrigieren des Versatzes
8
Mehr Sicherheit und Bedienerfreundlichkeit
Einfacher Einsatz
- Das Auswechseln der Schneidplatte außerhalb
der Maschine senkt die Unfallgefahr, die Fehlerquote
und verkürzt die Suche nach verlorenen Teilen
- Durch starre Düsenposition weniger Einstellzeit für
den Kühlschmierstoff
- Sicherheitsrisiken beim Wechsel von angetriebenen
ER-Werkzeughaltern werden minimiert.
- Offsetmaße im Werkzeugcode – gleich für alle Größen
- Weniger Fehler, da nur eine Kupplungsausführung
(ISO 26623)
- Technischer und Anwender-Support
- CAD-Zeichnungen (DXF) und 3D-Modelle (.stp)
der Spann- und Schneideinheiten zur Simulation
auf www.sandvik.coromant.com verfügbar
Vielseitigkeit
- Modulare Lösung ermöglicht unterschiedliche
Werkzeugkombinationen
- Großes Werkzeugprogramm – Lieferung am nächsten Tag
- Leicht in allen Maschinentypen zu standardisieren
Ergonomisch
- Leichte Schneidköpfe – insbesondere in VDM und
Hochleistungs- Drehmaschinen, in denen große
Schaftwerkzeuge (5050, 8080) extrem
schwer zu handhaben sind, wodurch sich die
Werkzeugwechselzeit beträchtlich erhöht
- Leicht zu bedienen und zu lagern, egal ob an der
Maschine oder zentral
9
Merkmale des Coromant Capto®
Schnellwechselsystems
Coromant Capto wurde 1990 auf den Markt gebracht. Seit
dieser Zeit gab es keine Veränderungen an der Kupplungsausführung. 2008 wurde das System dann zum ISO-Standard. Es
könnte inzwischen auch als Standard für den Schnellwechsel
auf Drehzentren beschrieben werden.
Über die Jahre wurde das Schneidwerkzeugprogramm immer
größer, außerdem kam es 2010 zur Einführung einer neuen
Größe: C10 für die richtig schweren Einsatzfälle. Nachfolgend
einige der Hauptvorteile des Systems, die garantieren, dass
sowohl die Auslastung Ihrer Maschine als auch die Zerspanungseffizienz maximiert werden.
Segmentspannung
Die per Exzenter aktivierte Zugstange wird sowohl für die
Verriegelung der Kupplung mit Segmentspannung als auch
für das Herausdrücken des Schneidkopfes verwendet.
Es ist weniger als eine halbe Umdrehung erforderlich,
um die manuelle Spanneinheit zu verriegeln und wieder
zu lösen. Der Exzenter besitzt eine Selbsthemmung und
öffnet nicht während der Bearbeitung.
10
Wiederholgenauigkeit
Die hohe Präzision der Kupplung sowie ihre
selbstzentrierende Konstruktion garantiert eine
Wiederholgenauigkeit von ±2 μm in der x-, y- und
z-Achse für ein und denselben Außendrehschneidkopf
mit den Standard F- und L-Abmessungen in derselben
Aufnahme.
Dies erlaubt eine Voreinstellung außerhalb der Maschine
für Großserienproduktion oder den Einsatz von Werkzeugsätzen beim Serienwechsel. Beide Optionen können auf
Messschnitte verzichten und beschleunigen somit die
Inbetriebnahme und eine Reduzierung der Ausschussrate.
11
Erhöhte Stabilität
Stabilität wird im Hinblick auf Biege- und Drehmomentsteifigkeit gemessen.
Die wichtigsten Merkmale für größtmögliche Stabilität sind:
Flächenkontakt (Plananlage)
- resistent gegen Biegemomente, gut für
die Positionsgenauigkeit.
Polygonkupplung
- die große Kontaktfläche überträgt das Drehmoment
ohne bewegliche. Teile wie Stifte oder Passfeder.
Die Drehmomentbelastung wird symmetrisch ohne
Spitzen ungeachtet der Richtung
durch die polygonförmige Selbstzentrierung für akkurate
Mittenhöhe des Plattensitzes verteilt.
Hohe Spannkraft
- die Segmentspannung erzeugt hohe Spannkräfte
und garantiert damit eine Presspassung und einen
Zweiflächenkontakt, der dem während des Zerspanens
auftretenden Biegemoments Widerstand leistet.
12
1,5
1,0
Ablenkung [mm/m]
Biegesteifigkeit
0,5
Biegemoment [Nm]
0
0 1000 2000
C6 - 45 kN Spannkraft nach ISO
HSK-A 63- 22 kN Spannkraft nach ISO
10
Ablenkung [mm/m]
Drehmomentsteifigkeit
12
5,0
Drehmoment [Nm]
0
0 500 1000
C8- 46 kN
HSK-A 63- 22 kN
Vergleich von Biege- und Drehmomentfestigkeit zwischen HSK-A 63 und Coromant
Capto C6, durchgeführt durch die renommierte Rheinisch-Westfälische Technische
Hochschule in Aachen. Die Ergebnisse zeigen, dass C6 verglichen mit HSK 63 einen
2,88-mal besseren Widerstand zur öffnenden Fläche (vom Biegemoment) und eine
2,3-mal höhere Drehmomentsteifigkeit besitzt.
13
Sortiment an Spanneinheiten
Von C3 bis C10 werden alle für den Schnellwechsel auf
CNC-Drehmaschinen eingesetzt. Die Größe hängt von der
Maschinenkonstruktion und den Schnittparametern ab.
Die folgenden Spanneinheiten sind für die unterschiedlichen
Maschinen- und Revolvertypen verfügbar:
Drehzentrum - Revolvertyp
Coromant
Capto
Größe
Flansch-Ø
DCSFMS
VDI
(DIN 69880)
Schaft
CBI
Verschraubt
(Bohrungs-Ø)
Flachbettdrehmaschine
CDI
VDI Schwal(Bohrungs- benschwanz
ØDt)
(DIN 69881)
C3
32
30
2020
40-55
C4
40
40
2525
40-55-60-65-68
68
C5
50
40-50-60
3225
60-68-75
80
C6
63
60
75-85-110
80
C8
C10
115
250x250
80
140
250x250
100
140
350x350
Die Schnittstellen der Schlitten von vertikalen Drehmaschinen sind
unterschiedlich. Entweder wird der manuelle Spanneinheitenblock mit
Coromant Capto Spanneinheit direkt vom Werkzeugmaschinenbauer zusammen
mit der Maschine geliefert oder er wird separat als Spezialblock bestellt.
Viele Senkrechtdrehmaschinen mit Vertikalschlitten sind heutzutage mit
automatischem Werkzeugwechsel und hydraulischen Spanneinheiten
ausgestattet.
14
Senkrechtdrehmaschine
Schlittengröße
VDI-DIN 69880
Schaft
CBI (Verschraubt)
CDI
Schwalbenschwanz VDI-DIN 69881
VDM - maschinenspezifisch
15
Coromant Capto Spanneinheiten für
Schraub-Schnittstellen (CBI)
Maschinenangepasste Spanneinheiten sind als Standardprodukte für die Revolverschnittstellen folgender Hersteller
lieferbar:
• Doosan
(BT¹)
• Mazak
(MZ)
• Mori-Seiki
(MS)
• Nakamura-Tome (NA)
• Okuma
(OK)
¹) Die BT-Schnittstelle ist eine von anderen Werkzeugmaschinenbauern häufig genutzte Schnittstelle.
Coromant Capto Revolverschnittstelle (CDI)
CDI wurde als Revolver-Schnittstelle entwickelt,
die unabhängig vom Maschinentyp standardisiert
als Ersatz für den VDI verwendet werden kann.
Die CDI-Revolveroption ist bei den folgenden
Maschinenbauern erhältlich:
• Boehringer
• Emag
• Emco
• Famar
• Gildemeister
• Hessapp
• Index
• J.G Weisser
• Monforts
• Niles
• Pittler
• Takisawa
16
Nicht standardisierte Spanneinheiten – Einbauspannsätze
Spanneinheitensätze werden bei spezifischen Anforderungen
benötigt und werden üblicherweise für Werkzeugblöcke auf
vertikalen Drehmaschinen, für Doppel-Spanneinheiten oder zum
Nachrüsten des Schnellwechselsystems auf bestehenden Revolvern
eingesetzt. Die Polygonbuchsen sind in verschiedenen Formen je
nach Anwendung erhältlich. Wenden Sie sich an Ihren Repräsentanten vor Ort.
Allgemein
Rechteckig-doppelt
Anwendungen mit
Offset-Bohrstangen
Drehung der Spannhülse
Die Spannaufnahme kann um 180 Grad gedreht werden,
um die Ausführung von rechts nach links oder umgekehrt
zu verändern.
17
Höhere Zerspanungseffizienz mit
Coromant Capto®
CoroTurn HP für Hochdruck-Kühlschmierstoff
Die Mehrzahl der neuen Maschinen verwenden standardmäßig 35 bis 80 bar Kühlmitteldruck. Die Kombination aus
Hochdruck, optimierten Schneidwerkzeugen und Schnellwechsel verkürzt die Amortisationszeit aufgrund von:
• Starrer Düsenposition – keine Notwendigkeit für den
Bediener, Maschinenstopps zu beseitigen oder Produktionsvariablen einzugeben
• Spankontrolle – beseitigt zwei der größten „Arbeitszeitkiller“, wenn das rote Licht an ist:
- Maschinenstopps - lange Späne, die sich um
Werkzeug oder Werkstück winden
- Wartung – im Späneförderer „verschwundene“
Späne setzen die Maschine für Stunden oder
Tage außer Betrieb
• Höhere Schnittgeschwindigkeit – höhere Produktivität
Die einmalige Investition in Schnellwechsel- und Hochdrucksystem wird sich innerhalb von Monaten amortisieren
und während der Lebensdauer der Maschine richtig Geld
einbringen
18
Bohrstangen und Silent Tools
Bohrstangen sind sehr problematisch, was längere Einrichtzeiten
(Mittenhöhe/Längeneinstellung und Kühlschmierstoffanschluss)
und Vibrationen bei längeren Überhängen betreffen. Die Schnellwechselfunktion an einer Bohrstange spart im Vergleich zu
einem normalen Drehwerkzeug für die Außenbearbeitung viel
Produktionszeit ein. Oftmals ist die Innenbearbeitung die erste
Anwendung, bei dem das Schnellwechselsystem eingesetzt wird.
Lange Bohrstangen erzeugen zusätzliche Probleme hinsichtlich
Vibrationen sowie Kollisionsrisiken, wenn andere Werkzeuge
verwendet werden. Coromant Capto Schwingungsgedämpfte
Bohrstangen mit Auskraglängen bis zu 10 x D können ein
potenzielles Problem in einen echten Konkurrenzvorteil verwandeln.
TIPP - Für lange Bohrstangen die größtmögliche Coromant Capto
Größe wählen, um maximale Stabilität vom Kupplungsflansch
zu erhalten. (Externe Spanneinheiten müssen nicht
zwangsläufig die gleiche Kupplungsgröße haben!
SL - System
Modularität bietet eine großen Vorteil in zweierlei Hinsicht:
- Kombinationen – eine große Anzahl von
Kombinationsmöglichkeiten kann mit einer relativ kleinen
Anzahl an Adaptern und Schneidköpfen zusammengestellt
werden. Dadurch besteht kaum noch Bedarf an
Spezialwerkzeugen und es ist sichergestellt, dass
Standardwerkzeuge immer verfügbar sind, selbst bei
‘speziellen’ Anwendungen.
- Kostensenkung – Schnellwechselhalter sind teurer
als ein Schaftwerkzeug oder eine Bohrstange. Der Einsatz
von SL Schneidköpfen bei einigen Anwendungen mit höherem
Risiko hilft dabei, die Preise im Vergleich mit
Schaftwerkzeugen auf lange Sicht auszugleichen.
19
Coromant Capto
Jede Maschine verfügt über einen maximalen Revolverschwingdurchmesser. Alle externen Werkzeugauskragungen müssen innerhalb dieses Durchmessers liegen,
damit der Revolver kollisionsfrei rotieren kann. Drehende
Schneideinheiten verfügen über eine normale Länge und
Offset-Maße für jede Coromant Capto Größe. Die Spanneinheiten für jede Maschinenrevolver-Schnittstelle sind
so konstruiert, dass die Standard-Schneidköpfe innerhalb dieses Schwingdurchmessers liegen.
Beim Planfräsen mit angetriebenen Werkzeugen
wird empfohlen, das Werkzeug so kurz wie möglich
zu halten. Dabei geht es jedoch mehr um die Stabilität
als um den Schwingdurchmesser. Die Lager an einem
angetriebenen Werkzeughalter liegen näher beieinander
als in einem Bearbeitungszentrum. Die kurze Ausführung
senkt die Vibrationen, was eine höhere Produktivität
bei mehr Sicherheit erlaubt.
Coromant
Capto
Größe
Flansch-Ø
DCSFMS
C3
32
40
22
C4
40
50
27
C5
50
60
35
C6
63
65
45
C8
80
80
55
C10
100
110
68
Länge
LF
Offset
WF
Hinweis: externe Spanneinheiten für Revolver sind maximal
auf Größe C6 begrenzt
Toleranz der Abmesslänge LF und WF beträgt ±0.15 mm
20
Bei Werkzeugen für die Außenbearbeitung, die diese LF-Maße
übersteigen, kann oftmals der Schwingdurchmesser eine
Begrenzung darstellen. Bei Anwendungen, in denen das Werkzeug
komplett durch das Werkstück dringt, stehen kurze Coromant
Capto Werkzeuge zur Verfügung. Sie bieten die kürzeste
Auskraglänge und passen zum Revolverfreiraum. Außerdem
haben sie keine Greifernuten und sind nur für manuellen
Werkzeugwechsel bestimmt:
• Bohren – ER-Spannzangenfutter
• Schaftfräsen – CoroMill EH und
ER-Spannzangenfutter
• Ab-/Einstechen – CoroTurn SL Adapter
TURBO-Stangen
Zwei Schneidkanten an einem Werkzeug für das Drehen
und Aufbohren
- Weniger Wechselzeit – 3 Sekunden pro Wechsel eingespart
- Weniger Wartung
- Mehr Platz für ein Schwesterwerkzeug für längere Laufzeit
Sie sind standardmäßig verfügbar für:
- C4, C5, C6 mit 2 x CNM* 12er Schneidplatten
- C5, C6, C8 mit 2 x SL Kupplungen für den Einsatz
des gesamten SL Schneidkopfprogramms zum
Drehen, Gewindeschneiden und Einstechen.
Dieselbe Werkzeugaufrufnummer wird verwendet,
allerdings mit zwei unterschiedlichen Offset-Nummern, z. B.
- T0101 Außendrehen
- T0121 Innendrehen
21
Arbeiten mit dem Schnellwechselsystem –
von der Planung bis zur Produktion
Die Wahl eines Schnellwechselsystems ist eine Entscheidung für
eine optimierte Maschinenauslastung bei höchstmöglicher Produktionsleistung. Schnellwechsel kombiniert mit höchster Zerspanungseffizienz
garantiert die maximale Produktionsleistung der Maschine. Für eine
erfolgreiche Umsetzung sollte immer die beste Arbeitsweise in der
Maschine und außerhalb berücksichtigt werden.
Voreinstellung und Werkzeugsätze
Schnellwechsel kann mit einem Boxenstopp in der Formel 1 verglichen
werden. Wenn die Maschine für den Werkzeugwechsel gestoppt wird,
sollten alle Vorbereitungen abgeschlossen sein und die Werkzeuge einer
schlanken 5S-Produktion entsprechend bereit stehen:
Sortieren, Systematisieren, Säubern, Standardisieren, Selbstdisziplin
• Ersatzwerkeuge sollten gestapelt werden und mit Offsets
verfügbar sein
• Notwendige Drehmoment- und Schneidplattenschlüssel
sollten immer griffbereit sein
Die Vorbereitung der Werkzeug-Offsets kann auf zwei Arten erfolgen:
Voreinstellung und Verwendung von Werkzeugsätzen.
22
Voreinstellung
Bei Verwendung einer Montagevorrichtung mit Messuhr
nah an der Maschine oder einer Voreinstellvorrichtung
garantiert die Genauigkeit der Coromant Capto Kupplung
eine hervorragende Wiederholgenauigkeit beim Wechsel
derselben Werkzeugeinheit. Nach dem Wiedereinsetzen
des vorvermessenen Schneidkopfes in die Aufnahme
kann die Schneidkantenabweichung über die Maschinensteuerung kompensiert werden. Eine Prüflehre sollte zur
Festlegung derselben Nullposition für Spanneinheiten und
Voreinstellvorrichtungen verwendet werden.
Werkzeugsätze
Werkzeugsätze werden hauptsächlich in der Serienproduktion eingesetzt, bei der die Werkzeugtypen abhängig
vom produzierten Bauteil gewechselt werden. Ist das
Werkstück fertiggestellt, werden die Werkzeuge entfernt,
die Werkzeugpositions- und Offsetdaten zusammen mit
den Montagevorrichtungen in einem Werkzeugsatz
gespeichert. Wird das Bauteil erneut bearbeitet, werden
die Werkzeuge in dieselbe Spanneinheit mit einer
Wiederholgenauigkeit von ±2 Mikrometern gespannt
und das erste Bauteil in kürzest möglicher Zeit zerspant.
23
Maschinenoptionen
Es gibt eine breite Palette an Maschinenoptionen, die die Wahl der richtigen
Spanneinheit beeinflusst. Der zu produzierende Werkstücktyp bestimmt
offenkundig die Anforderungen. Eine eingehende Betrachtung von Maschine
und Optionen garantiert einen optimalen Arbeitsprozess
Revolver-Optionen
Die beiden herkömmlichen Revolverausführungen – Schaft und VDI
– wurden entwickelt, als auf Drehzentren nur Drehbearbeitungen und
Bohrvorgänge in der Zentrumslinie erfolgten. Die Entwicklung der
angetriebenen Werkzeughalter hat ihre Tauglichkeit für multifunktionelle
Drehzentren eingeschränkt, allerdings ist der VDI-Schwalbenschwanz
immer noch die robusteste Lösung für anspruchsvolle Einsätze auf
Flachbettdrehmaschinen.
Schaft
VDI (DIN 69880)
VDI (DIN 69881)
Verschraubte CBI-Lösungen sind aufgrund ihres höheren Platzangebotes für
die Lager der angetriebenen Werkzeughalter im Inneren des Revolvers sehr
gut für multifunktionelle Drehzentren geeignet – für höchste Stabilität und
kürzeste Messlängen.
24
CBI - Schraubschnittstelle
CDI
Die Schraub-Schnittstellen sind bei jedem Maschinenbauhersteller speziell.
Die maschinenangepassten Spannheinheiten passen zum jeweiligen
Maschinenmodell. CDI (Coromant Capto Disc Interface) wurde als Revolverschnittstelle entwickelt und kann unabhängig vom Maschinentyp
standardisiert werden. Es sind hauptsächlich europäische Maschinenbauer,
die CDI als Ersatz für VDI einsetzen und liefern.
Nebenspindel
Für die Fertigstellung eines Bauteils, das von zwei
Seiten bearbeitet werden muss. Nebenspindeln
werden oft in Kombination mit einem Stangenvorschub
eingesetzt, wodurch eine mannarme Teileproduktion
möglich ist.
Unterrevolver
Für größere Serienproduktionen kann ein Unterrevolver
im Vergleich zu einem einzelnen Revolver die Taktzeit
halbieren. Typische Anwendungen dafür sind lange,
schlanke Bauteile wie Schäfte sowie Maschinen mit
Nebenspindeln. Die Nachteile des Unterrevolvers
liegen im eingeschränkten Werkstückdurchmesser und
höherem Programmier- und Einstellaufwand, wodurch
diese Lösung hauptsächlich für Drehzentren, auf
denen spezielle Bauteile gefertigt werden, geeignet
ist.
25
Angetriebenes Werkzeug
Angetriebene Werkzeuge erlauben Fräs- als auch
Bohrarbeiten. Ohne Y-Achse können nur 2-achsige
Operationen ausgeführt werden, d.h. Keilnuten oder
Bohrungen auf der Zentrumslinie. Für das Fräsen
von Taschen oder das außermittige Bohren wird eine
Y-Achse benötigt. Bei Bohranwendungen ist es am
besten, angetriebene Werkzeughalter (DTHs) mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr sowie einem HochdruckKühlschmierstoff für beste Spanabfuhr und Prozesssicherheit einzusetzen.
Y-Achse
Die Y-Achsenoption wurde entwickelt, weil die angetriebene Werkzeuge für 3-achsiges Fräsen und außermittiges Bohren eingesetzt werden sollten. Die meisten
Fräsvorgänge profitieren von der Y-Achse. Ein zusätzlicher
Nutzen besteht darin, Doppeldrehpositionen hinzufügen
zu können, und so die Anzahl der Werkzeuge in doppelter
Ausführung zu erhöhen bzw. eine größere Auswahl an
Haltern zu haben, mit denen weniger Werkzeughaltertypen gewechselt werden müssen.
Halbe Indexierung des Revolvers
Die halbe Indexierung des Revolvers ermöglicht
doppelte Drehpositionen für eine größere Anzahl an
Werkzeugen. Diese Option ist bei Vorhandensein einer
Y-Achse nicht erforderlich, deshalb wird sie normalerweise für Drehzentren ohne angetriebene Werkzeuge
genutzt.
26
Hochdruckkühlschmierstoff
Die meisten Maschinen verfügen heutzutage über
ein Kühlmitteldruck von ca. 70 bar. Die Vorteile sind
sowohl für Dreh- als auch Bohranwendungen beträchtlich. Sie liegen vor allem in der schnellen Amortisationszeit aufgrund besserer Maschinenauslastung
und höherer Zerspanungseffizienz. „Vogelnester“ aus
Spänen rund um das Werkzeug und im Förderband
„verschwundene“ Späne sind die Ursachen für eine
hohe Prozentzahl aller Maschinenstopps.
Beachtet werden müssen folgende Anforderungen:• Filter – 20 Mikrometer.
• Druck – der Druck, der benötigt wird, um die
Späne zu brechen, hängt vom Werkstoff und
den Schnittparametern ab, allerdings reichen für
die meisten Anwendungen 70 bar aus.
• Durchfluss – der erforderliche Durchfluss wird
durch die Anzahl und den Durchmesser der
Kühlschmierstoffausgänge gesteuert.
• Drehen - Bei CoroTurn HP muss der
Durchfluss 20 l/min betragen.
• Bohren - mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr
Innere Kühlschmierstoffzufuhr fördert die
Spanabfuhr und verhindert Spanstau im
Spankanal. Die Durchmesser der
Kühlschmierstoffbohrungen vergrößern sich
mit dem Bohrerdurchmesser, d.h. dass eine
höhere Durchflussrate für Bohrer mit größerem
Durchmesser benötigt wird. Eine Pumpe für
variablen Druck wird empfohlen.
27
Automatischer Werkzeugwechsel
Drehzentren haben sich in vielerlei Hinsicht geändert: Es gibt
inzwischen Y-Achsen, Modelle mit mehreren Revolvern, Nebenspindeln
usw. Trotzdem bleibt das Wechseln der Werkzeughalter und verschlissenen Schneidplatten traditionell Handarbeit. Für größere Vertikaldrehmaschinen ist jetzt eine automatische Werkzeugwechseloption
mit Coromant Capto verfügbar. Diese hat ein Scheibenmagazin, was
vorteilhaft für lange Bohrstangen und die mannarme Produktion ist.
Es scheint so, dass sich dieser Trend auf die Horizontaldrehmaschinen ausdehnt, hier durch Einsatz eines Portalladesystems,
das die Maschinenauslastung speziell für die mannlose Produktion
verbessern wird.
28
Spanneinheiten und Revolveroptionen
Die ausgewählten bzw. verfügbaren Revolveroptionen bestimmen, welche
Spanneinheit auf jeder Maschine eingesetzt werden können. Für Schraubrevolver
ermöglicht es die breite Palette an maschinenangepassten Spanneinheiten, den
Revolver im Rahmen der Maschinenkapazität anwendungsspezifisch und optimal
auf das zu bearbeitende Werkstück einzustellen.
29
Außenbearbeitung – AD Drehen
Cx-TRE-xxxxA
Einfach außen
Cx-TRE-xxxxA-DT
Doppelt für
Nebenspindel
Cx-TRE-xxxxA-YT
Y-Achse
Cx-TRE-xxxxA-TT
Halbe
Indexierung
APB-TNE-xxxxA-25
Adapter mit
Kassette zum
Abstechen
Cx-TRI-xxxxA-SS
Nebenspindel
Cx-TRI-xxxxA-DT
Doppelt für
Nebenspindel
Cx-TRI-xxxxA-YT
Y-Achse
Cx-TRI-xxxxA-TT
Halbe
Indexierung
Cx-DTI-xxxxA-E/I
Innen
Cx-DTI-xxxxA-DTE/I
Doppelt innen
Innenbearbeitung – ID Drehen/Bohren
Cx-TRI-xxxxA
Einfach innen
Angetrieben
Cx-DTE-xxxxA-E/I
Außen
30
E = Externe Kühlschmierstoffzufuhr
I = Innere Kühlschmierstoffzufuhr
Auswahl der richtigen Konfiguration der Spanneinheit
Einzelversion auch in Linksausführung
Einzelversion auch in Rechtsausführung
R
Schneidkopf, Rechtsausführung
L
Schneidkopf, Linksausführung
TR
Spanneinheit, Rechtsausführung
TL
Spanneinheit, Linksausführung

Drehrichtung der Spindel im Uhrzeigersinn (M04)

Drehrichtung der Spindel gegen den Uhrzeigersinn (M03)
ung
Linksausführ
sinn
für Uhrzeiger g für
hrun
Rechtsausfü
sinn
Gegenuhrzeiger
31
Angetriebene Werkzeughalter
Bedienungsanleitung
Kühlschmierstoffbedarf
– Kühlschmierstofffilter max. 50 μm (0.002 Zoll).
– DTH mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr darf nicht
ohne Kühlschmierstoff betrieben werden
– Kühlschmierstoff muss vor der Werkzeugrotation
eingeschaltet und vorhanden sein. Ein Trockenlauf
schädigt die Innenlager. Dichtungsschäden
unterliegen nicht der Garantie.
– Zur Bearbeitung von Gusseisen sollte nur äußere
Kühlschmierstoffzufuhr eingesetzt werden.
– Alle DTHs mit IKZ (innerer Kühlschmierstoffzufuhr)
sind für eine Kühlschmierstoffdruck von max. 80 bar
und bis zu einer max. Drehzahl n von 6000 U/min
ausgelegt.
Bei Bohranwendungen ist es am besten, DTH mit
innerer Kühlschmierstoffzufuhr mit HochdruckKühlschmierstoff einzusetzen.
Einlaufvorgang
Ein Einlaufvorgang für DTH ist notwendig für eine lange
Lebensdauer. Läuft der DTH während einer „break in period“,
wird die verstärkte Reibung in allen inneren Bauteilen
beseitigt und die Schmiermittel, die während der Montage
aufgetragen wurden, verteilt. Achtung: DTH bei 50 % der max.
Drehzahlleistung für eine Stunde ohne Last laufen lassen.
Die max. Drehzahl ist auf dem DTH vermerkt. Bei DTH mit
interner Kühlschmierstoffzufuhr Kühlschmierstoff selbst in
der Einlaufvorgang anwenden.
32
Wartungsintervall
Die Lebenszeiterwartung eines DTH ist anwendungsabhängig. Periodische, kurzlebige Teile wie Lager und Dichtungen müssen ersetzt
werden. Beim Betrieb unter normalen Bedingungen mit 2 Schichten
empfehlen wir, den DTH nach einem Jahr zur Wartung zu schicken.
Beim 3-Schichtbetrieb, unter erschwerten Bedingungen oder bei hohen
Drehzahlen wird ein kürzeres Wartungsintervall empfohlen. Für DTH
mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr sollte die Wartung alle 6 Monate
erfolgen. Wartungsarbeiten sollten vorzugsweise von Sandvik Coromant
vorgenommen werden.
Wartungszeit von bis zu drei Wochen einplanen.
Aus diesem Grund ist eine Standardisierung auf derselben Einheit
(Cx Größe und innere und äußere Kühlschmierstoffzufuhr) ratsam für:
• OD/außen – oftmals nur für Fräsanwendungen,
innere Kühlschmierstoffzufuhr nicht erforderlich.
• ID/innen – meist für einige Bohranwendungen,
innere Kühlschmierstoffzufuhr empfohlen.
AD/außen
ID/innen
33
Infrage kommendes Zubehör
für Schnellwechsel
Drehmomentschlüssel
Stets einzusetzen zum Spannen und Lösen der Schneidköpfe in der Maschine sowie
für die Messvorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugen, um Schäden am Exzenter
zu verhindern, aber auch, um eine gleichmäßige Spannkraft für eine sehr hohe
Wiederholgenauigkeit zu gewährleisten. Das korrekte Anzugsmoment für die Aufspannung ist auf jeder Spanneinheit vermerkt.
Drehmomentschlüssel
Coromant
Capto
Größe
TW-30-01
C3*
5
5680 035-08
BT-TK-02
C3
8
5680 035-05
C4
10
5680 035-06
C5
12
5680 035-07
C-TK-01
Schlüsselgröße
mm
Schlüsseladapter
C6
12
5680 035-07
C-TK-02
C8
12
5680 035-07
C-TK-03
C10
17
5680 035-10
* C3 Nur angetriebene Werkzeuge
Verschlussstopfen
Befinden sich Spanneinheiten im Revolver, die nicht benutzt
werden, sollte immer eine Vorrichtung oder ein Verschlussstopfen
angebracht sein, um die geschliffene Oberfläche der
Polygonbuchse vor Schmutz und Schaden zu bewahren.
• Cx-CP01
Für manuelles Spannen
mit Segmentspannung
• Cx-CP11
Für NC3000-Einheiten mit Spannung
durch Zentrumsschraube
• Cx-CPA-01
Für automatischen Werkzeugwechsel
Bei Lagerung der Spanneinheiten sollte der Verschlussstopfen
ebenfalls leicht befestigt sein. Darauf achten, dass sie gereinigt
und eingefettet sind, damit sich kein Rost ansetzen kann.
34
Cx-CP01
Cx-CP11
Cx-CPA-01
Prüflehre
• Cx-MAS-01
• Cx-MAS-11
Zur Bestimmung der Bezugsposition auf allen
Spanneinheiten und Messvorrichtungen zur
Voreinstellung von Werkzeugen
Für die Ausrichtung der Spanneinheiten
– wichtig beim Bohren
Cx-MAS-01
Cx-MAS-11
Messvorrichtung zur Voreinstellung von Werkzeugen
Bei der maschinennahen Voreinstellung kann ein Vorrichtungsblock mit einer Messuhr verwendet werden. Nach Einwechseln
des vorvermessenen Schneidkopfes in die Aufnahme kann
die Schneidkantenabweichung über die Maschinensteuerung
kompensiert werden.
Die Prüflehre wird zur Festlegung derselben Nullposition für
Spanneinheiten und Messeinrichtung zur Voreinstellung verwendet.
35
C3-PMU-01M
C4-PMU-01M
C5-PMU-01M
C6-PMU-01
C8-PMU-01
C-HP01 (hält C3- bis C8-Blöcke)
Die Halteplatte (C-HP01) ist für gleichmäßige Spannung des
Schneidkopfes in der Messvorrichtung auf einen Ständer (Cx-PMU-01)
geschraubt – Unbedingt den Drehmomentschlüssel verwenden.
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Werkzeuglagerung
Durch die Arbeit mit Werkzeugsätzen und Schwesterwerkzeugen wird Zeit beim
Serienwechsel und beim Werkzeugwechsel eingespart. Wichtig dabei ist, die
Ersatzwerkzeuge oder Sätze griffbereit zu haben. Der Werkzeugwagen wird
hauptsächlich für Werkzeugsätze in der Serienproduktion und für den Transport
eingesetzt, wenn eine zentrale Voreinstellvorrichtung benutzt wird. Der
Werkzeugwagen (CCW-KIT) wird mit 4 Werkzeugstationen geliefert.
Der Werkzeugständer ist für Schwesterwerkzeuge bestimmt oder wenn die
Voreinstellung an der Maschine mit einer Voreinstellvorrichtung erfolgt. Der
Werkzeugständersatz (BS-KIT) wird mit 3 Werkzeugstationen ausgeliefert.
Werkzeugwagen
Werkzeughalter
Die Werkzeughalter für die jeweilige
Coromant Capto® Größe müssen separat
bestellt werden. Sie sind universell und
passen sowohl zu den Werkzeugstationen
(für den Wagen) als auch den Werkzeugständer. Hergestellt sind sie aus ABS
schlagfestem Kunststoff.
Werkzeugständer
Bestellung
Code
Bezeichnung
CCW-KIT
Wagen-Kit
BS-KIT
Werkzeugständer-Kit
Werkzeugständer-Kit
# Halter/Station
C3-IC-1
C3
9
C4-IC-1
C4
9
C5-IC-1
C5
8
C6-IC-1
C6
6
C8-IC-1
C8
5
C10-IC-1
C10
4
Zubehör
TC-0
Werkzeugstation
TCC-2
Trägerpaar für Stationen
37
Anmerkungen
38
39
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Geschäftsbereich Coromant
Postfach 10 44 51
40035 DÜSSELDORF
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Telefon: +49 (0) 211 / 50 27 0
Telefax: +49 (0) 211 / 50 27 500
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Telefax: +41 (0) 41 368 33 75
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