Vollständiges Außendrehen auf Rundtaktmaschine für präzise Hochvolumenproduktion

Winemas RV10 Flexmaster erreicht kurze Zykluszeiten durch dynamischen Direktantrieb des Indexiertisches; die Indexierzeit beträgt unter 0,3 Sekunden. Foto: Winema

Hochproduktionsbetriebe fühlen sich oft von Rundtaktmaschinen angezogen, wegen ihrer Fähigkeit, Präzisionsteile schnell herzustellen. Stellen Sie sich vor, man fügt eine Drehoperation zur Rundtaktmaschine hinzu, die als abgekoppelte Zelle läuft – frei von Antriebs- und Bearbeitungsfaktoren, die die anderen Stationen beeinflussen. Diese zusätzliche isolierte Drehzelle soll hochpräzise Konzentrizität ermöglichen, indem sie über die gesamte Teillänge dreht, im Gegensatz zum Wenden des Teils und Rückseitenbearbeitung oder Verschieben in eine andere Spannposition zur Fertigstellung.

Winemas RV10 Flexmaster ermöglicht die Bearbeitung des gesamten Außenkonturs eines Werkstücks ohne Positionierfehler auf Mikrometergenauigkeit. Die Präzisionsdrehzelle (PDZ) macht es laut Tobias Rapp, Vertriebsleiter bei Winema, möglich, ein Teil zwischen Spitzen oder per Spannzange zu spannen, während Außendrehen und Bohren auf der Maschine完成 werden.

Rapp sagt, diese kompakte, steife und stabile Maschine bietet schnelle Zyklus- und Umrüstzeiten für Kleinteile (2–12 mm Durchmesser) aus verschiedenen Metallen als Stange, Coil und Rohlinge. Besonders nützlich für Hochvolumenanwendungen in Automobil, Luftfahrt und Elektroindustrie, aber auch für Teilefamilien oder Kleinserien wegen schneller Umrüstung und hoher Flexibilität. Elektrofahrzeug (EV)-Teileproduktion war in Europa ein beliebter Einsatzbereich für den RV10, wo Regierungen die EV-Produktion fördern.

Kleine Teile, kleiner Footprint

Winema in Grosselfingen, Deutschland, begann 2013 mit der Entwicklung des RV10 Flexmaster. Damals gab es in den USA einen Trunnion-typ mechanischen Rundtaktmaschinen für Anwender mit nur einem Teil, die nicht einfach Umrüstung erlaubten. Der Markt wandelte sich: voll CNC-Rundtaktmaschinen waren gefragt. Winema füllte diese Lücke mit einer kleinen, kompakten, steifen Voll-CNC-Rundtaktmaschine für Präzision, Flexibilität und schnelle Umrüstzeiten (üblicherweise 30–60 Minuten, Bereich 15–120 Minuten je nach Teileanforderungen).

Diese Trunnion-Typ Rundtaktmaschine mit 10 Spannstationen wurde speziell für Teile bis 12 mm Durchmesser und 80 mm Länge entwickelt. Der RV10, der kleinste Flexmaster, hat einen kleinen Footprint von 2,4 m × 1,2 m und steht 2,1 m hoch. Das Maschinengewicht von 20.000 lbs (ca. 9.000 kg) sei laut Rapp eine notwendige Steifigkeit für die Bearbeitung kleiner, komplexer Teile.

Mehr Drehen als Takt

Bei konventionellen Rundtaktmaschinen ist ein kompletter Außendrehprozess meist unmöglich, da der das Werkstück haltende Spannfutter einen Teil des Außendurchmessers verdeckt. Die RV10s Präzisionsdrehzelle kann das Werkstück jedoch in die PDZ mit einem unabhängigen Koordinatensystem übertragen, wo ein Drehprozess isoliert durchgeführt wird. Beim Drehen zwischen Spitzen bleibt die genaue Konzentrizität über die gesamte Werkstücklänge konsistent – 20 µm für diese Maschine. Diese hohe Konzentrizität findet man normalerweise an Drehmaschinen und Mehrspindlern, nicht an Rundtaktmaschinen.

Zwar können Mehrspindler solche Konzentrizität erreichen, aber Rapp erklärt, der RV10 kann die bessere Option sein. „Mehrspindler können nur von einer Seite bearbeiten, dann spannen sie das Werkstück los, wenden es, um es zurück in die Spannbacke zu spannen. Dabei verliert man Zykluszeit, und diese Zeiten für weitere Operationen addieren sich.“

Die PDZ der Maschine verfügt über zwei Drehwerkzeuge mit Capto-Schnittstellen. Drei PDZ können optional in jede Maschine integriert werden.

Weitere Vorteile

Der RV10 Flexmaster mit Hochdruckkühlmittelzufuhr bietet viele Vorteile für kleine, komplexe Teile, besonders für Drehen in hohen Stückzahlen. Ein weiterer Vorteil ist die Bandbreite bearbeitbarer Metalle. Rapp sagt, es wurde an verschiedenen Metallen (Stähle, Kupfer, Messing, Titan) getestet, wobei lange Werkzeugstandzeiten für jedes realisiert wurden – kritisch für Rundtaktmaschinen.

Während traditionelle Rundtaktmaschinen nur ein Teil bearbeiten, kann der RV10 zwei Teile simultan mit seiner Doppelzufuhr-Fähigkeit bearbeiten. Zwei Coils, Stangen oder Rohlinge können gleichzeitig zugeführt werden. Dann sind die halben Bearbeitungsstationen/Spindeln einem Teil gewidmet, die andere Hälfte dem zweiten. Um Zykluszeit zu senken, verarbeiten die meisten Anwender nur ein Teil zur Zeit.

Bei Einzelteilbearbeitung leistet die Maschine 4 bis 50 Teile pro Minute. Bei simultaner Zweiteilbearbeitung 10 bis 80 Teile pro Minute.

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