Doppelspindel-Technologie ein Segen für Autohersteller

Dieser Artikel von Max Paulet, Business Development Manager PCI / Absolute Machine Tools Inc., wurde in der September-Ausgabe des Manufacturing Engineering Magazine sowie in unserem Oktoberfest-Programm abgedruckt.

In ihrer 140-jährigen Geschichte hat sich die Automobilfertigungstechnologie parallel zum Fortschritt bei den Fahrzeugen selbst weiterentwickelt. Frühe Autohersteller fertigten individuelle „pferdelose Kutschen“ an. Später lieferten standardisierte Teile und bewegte Montagebänder Massenautos. Die Entwicklung integrierter Transferstraßen ermöglichte eine jahrelange Verlängerung der Stückzahlen. In jüngerer Zeit haben Hersteller CNC-Zellen eingeführt, die schnelle Umrüstungen und technische Aktualisierungen für wechselnde Produktlinien ermöglichen. Heute beschleunigt die digitale Konnektivität die globale Automobilherstellung.

Als wichtiger Bestandteil der Automobilherstellungstechnologie verbessern Hersteller Werkzeugmaschinen, um Flexibilität und Produktivität zu maximieren. Horizontale CNC-Bearbeitungszentren (HMCs) beispielsweise ermöglichen eine Mehrseitenbearbeitung, maximieren die Späneabfuhr und ermöglichen palettenbasierte Automatisierungssysteme. Maschinen mit Doppelspindel sind ein Evolutionsschritt in der HMC-Entwicklung. Sie können gleichzeitig zwei separate Schritte bei der Herstellung eines einzelnen Teils bearbeiten oder zwei verschiedene Teile bearbeiten. Eine einzige Maschine mit zwei Spindeln kann die Arbeit von zwei Maschinen erledigen, wodurch die Leistung gesteigert und gleichzeitig die Produktionsfläche maximiert wird. Eine typische Automobilanwendung für eine Doppelspindel-HMC ist die Bearbeitung einer Getriebebaugruppe, die aus einem Getriebegehäuse und einem Kupplungsgehäuse besteht. Mit der Doppelspindel-Technologie kann auf einer Spindel das Getriebegehäuse und auf der anderen das Kupplungsgehäuse bearbeitet werden, wodurch die gesamte Getriebebaugruppe auf einer Maschine bearbeitet werden kann.

Die fortschrittliche Dual-Spindel-Technologie auf Maschinen von PCI arbeitet unabhängig voneinander. Die Unabhängigkeit ermöglicht es, sie separat zu manipulieren, ohne die Maschine vollständig neu zu programmieren. Der einstellbare Abstand zwischen den Spindeln bietet Anwendungsflexibilität. Die Teilekapazität beträgt 800 mm Rotationsdurchmesser und 1.275 mm Länge. Ein Scheiben-Werkzeugwechsler und optionaler Palettenwechsler-Geschwindigkeitsdurchsatz sowie Portal-, Roboter- und manuelle Be-/Entladesysteme sind verfügbar.
Unabhängige Spindeln minimieren auch die Auswirkungen, die eine Spindel auf die andere haben kann. Bei der Bearbeitung von zwei Getriebegehäusen auf einer Doppelspindelmaschine, bei der die Spindeln nicht unabhängig voneinander sind, können sich beispielsweise Resonanzen und Vibrationen durch das Reiben mit großem Durchmesser an einer Spindel negativ auf die Ergebnisse der zweiten Spindel auswirken. Eine Maschine mit unabhängigen Spindeln hat dieses Problem nicht.

Umstieg auf Industrie 4.0

Außerdem ermöglichen neue Werkzeugmaschinen Industrie 4.0, die Technologien zur Datenerfassung, -speicherung und -freigabe in den Fertigungsprozess integriert. Vernetzte, sensorbasierte Systeme analysieren den laufenden Betrieb in Echtzeit und routen Daten für Cloud-Sharing und -Speicherung. Die Systeme gleichen die laufenden Daten mit etablierten Bearbeitungsmodellen ab, um Bearbeitungsprozesse zu optimieren.
Datenintegrierte Maschinen von PCI erhalten und nutzen Informationen auf vielfältige Weise, beispielsweise durch den Einsatz von Sensoren zur Erkennung von Schwingungen als Hinweis auf Bearbeitungsprobleme. Auch der Spindelbetrieb selbst kann analysiert werden. Da der Spindelzustand von entscheidender Bedeutung ist, ermöglicht seine Überwachung eine Wartungsplanung, die unerwartete Ausfallzeiten verhindert.
Diese doppelspindligen HMCs spielen eine wachsende Rolle in der Herstellung von Autoteilen, darunter Verbrennungsmotoren wie Getriebegehäuse und Zylinderblöcke sowie Elektromotorgehäuse und Batterieträgerkomponenten für Hybrid- und vollelektrische Fahrzeuge. Sie können auch Struktur- und Aufhängungskomponenten herstellen, einschließlich Lenkarmen und Achsschenkeln sowie Aluminiumteile für fast jede Autoanwendung.

Anmerkung des Autors: Die Doppelspindel-Technologie von PCI wird auf der Oktoberfest-Veranstaltung von Absolute Machine Tools am 24. Oktober in Lorain, Ohio, präsentiert. Rufen Sie 866-807-1243 an, um Informationen zu erhalten.