Warum Hybrid-Mehrspindelmaschinen noch Nockentechnologie nutzen

2017 eingeführt, kombiniert die Hybrid-Mehrspindelmaschine CNC- und nockengesteuerte Funktionalität für Präzisionsteilefertigung in hohen Stückzahlen.

„Das sind zwei Fragen, die wir häufig zu unserer Hybrid-Mehrspindelplattform erhalten“, sagt Dan Bavineau, Chief Manufacturing and Technology Officer bei Davenport Machine (Teil der Brinkman International Group Inc.).

Das Hybrid-Konzept, das die nächste Evolutionsstufe der firmeneigenen Fünfspindel-Mehrspindel-Drehautomaten darstellt, kombiniert CNC-Technologie mit vertrauter Nockenfunktionalität, was laut Bavineau schnelle Zykluszeiten bei engerer Prozesskontrolle und Präzision ermöglicht. Es wurde auch für intuitive Programmierung und erhöhte Flexibilität zu einem erschwinglichen Preis für ein Hochproduktions-Mehrspindelangebot konzipiert.

Zur Kostensenkung werden Nocken weiterhin zur Steuerung der Bewegung der vier Stirnseitenbearbeitungsspindeln verwendet, die üblicherweise für grundlegendes Bohren und Gewindeschneiden dienen, bei denen Werkzeuge einfach in das Teil ein- und ausfahren.

Seit der Einführung 2017 wurden diverse Designverbesserungen und -ergänzungen vorgenommen. Details unter gbm.media/thehybrid. Doch das Unternehmen erhält weiterhin Fragen dazu, welche Maschinenelemente nockengesteuert bleiben und warum.

Wie Bavineau erklärt, steuern Nocken weiterhin die Bewegung der vier Stirnseitenbearbeitungsspindeln für Bohren, Gewindeschneiden oder Nutenziehen. Die CNC-Funktionalität würde zusätzliche Komponenten wie Kugelgewindetriebe, Encoder, Servomotoren und Elektronik erfordern, die die Maschinenkosten stark erhöhen würden. Zudem erfordern die meisten Stirnseitenoperationen einfache Bewegungen – Ein- und Ausfahren –, die sich einfach und wiederholbar per Nocken handhaben lassen. Dennoch sind diese Spindeln unabhängig angetrieben und können mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren, um jeden Stirnseitenprozess zu optimieren.

Eine Trommelnocke dient der Aufrechterhaltung der gesamten Zyklussynchronisation. Sie indexiert den Revolverkopf der Maschine und treibt die Nockenbank an, die die Stirnseitenbearbeitungsspindeln bewegt.

Obwohl es im Hybrid-Design minimale nockengesteuerte Funktionen gibt, kann das Konzept „Nocken“ für einige ein Anliegen sein, gibt Bavineau zu. Dies ist ein Grund, warum Davenport das Layout Assist Module entwickelt hat. Diese Software führt Benutzer durch ihre Bearbeitungssequenz durch Eingabe von Werten wie Drehzahlen und Vorschüben für alle Operationen zur Berechnung der Gesamtteilzykluszeit. Zusätzlich bestimmt sie automatisch Nockengeometrie und -timing, sodass Davenport Nocken für Betriebe entwerfen und fertigen kann. Betriebe benötigen also kein Personal mit umfangreicher Mehrspindel-Erfahrung mehr, um eigene Nocken zu erstellen. Bavineau nennt dies einen Weg, Mehrspindelbearbeitung mehr zur Wissenschaft und weniger zur Kunst zu machen, die sonst umfangreiches internes Stammeswissen erfordern würde. Die meisten Nocken werden innerhalb von 24 Stunden nach Bestellung versandt.

Davenports Layout Assist Module berechnet die Gesamtteilzykluszeit für Benutzer und erstellt automatisch Nockengeometrie. Das Unternehmen fertigt und versendet die Nocken dann an die Anwender.

Zur weiteren Branchenbindung begann das Unternehmen im Februar, kostenlose, wöchentliche Schulungen für sowohl traditionelle Heritage Davenports als auch die Hybrid-Plattform am Hauptsitz und Fertigungsstandort in Rochester, New York, anzubieten. Teilnehmer zahlen nur Anreise und Unterkunft.