Lebendwerkzeuge für die moderne Fertigung: Wichtige Vorteile & Implementierungstipps

Lebendwerkzeuge (Live Tooling) erweitern die Schneidoptionen eines Herstellers und ermöglichen Zerspanern, Operationen außerhalb des Drehens durchzuführen. Hier erfahren Sie, was Sie wissen müssen, um Ihre Investition zu maximieren.

Traditionelle 2‑Achsen‑CNC‑Drehmaschinen gehen langsam den Weg der Weißwandreifen – ersetzt durch immer leistungsfähigere Fräs‑Dreh‑ und Multitasking‑Maschinen.

Aufgrund dieses Trends werden angetriebene Werkzeugaufnahmen (synonym mit Live‑Tool‑Aufnahmen) zu immer wichtigeren Mitgliedern der Drehabteilung – verantwortlich für das Schneiden von Nuten, Bohren von Querbohrungen und Fräsen von Bauteilmerkmalen, die zuvor Sekundäroperationen auf einem der Bearbeitungszentren des Betriebs erforderten.

Die meisten Live‑Tools stammen jedoch von Drittanbietern, nicht vom Maschinenbauer. Sie fragen sich vielleicht: Welchen sollten Sie kaufen? Welcher Hersteller verwendet die besten Zahnräder, Lager und Dichtungen? Welche Marke ist am präzisesten und steifsten, läuft Jahr für Jahr wahr? Und sobald Ihre neuen angetriebenen Werkzeughalter eintreffen – welche Wartungsverfahren sollten Sie befolgen, um noch mehr hart verdientes Geld für eine ohnehin schon bedeutende Werkzeuginvestition zu vermeiden?

Die besten Live‑Tooling‑Optionen finden

Das sind alles hervorragende Fragen, und Scott Leitch kann helfen, sie zu beantworten.

Der Vertriebs‑ und Marketingmanager bei EXSYS Tool Inc., Leitch erklärt, dass es zwar viele hochwertige Live‑Tool‑Optionen gibt, Betriebe jedoch auf diejenigen beschränkt sind, die zu ihrer spezifischen Drehmaschine und ihrem Revolver (oder ihren Revolvern) passen – im Gegensatz zu den CAT‑ und BT‑Spindeln, die heutzutage bei den meisten Bearbeitungszentren üblich sind (obwohl diese sich weiterentwickeln, um HSK und andere Dual‑Contact‑Designs einzuschließen), sind die Maschinenbauer bei der Revolverkonstruktion weitgehend eigene Wege gegangen.

Ohne Namen zu nennen oder eine Präferenz anzugeben, sagt Leitch, dass die Mehrheit der Live‑Tool‑Drehmaschinen entweder mit VDI‑ oder BMT‑Revolvern ausgestattet ist. Das erste Akronym steht für Verein Deutscher Ingenieure – Google übersetzt es als „Vereinigung Deutscher Ingenieure“. Wie Sie vermuten, stammt VDI aus Europa. Der Werkzeughalterkörper hat einen gezahnten Schaft, der in ein Loch in der Revolverfront oder ‑peripherie gleitet und mit einem gezahnten, nockenverriegelten Zugstangenmechanismus im Inneren zusammenwirkt. Die Werkzeugrotation wird über ein Spline‑Zahnrad am Ende des Schafts erreicht, das mit einem Servomotor im Revolver zusammenarbeitet.

Je nach Befragtem steht BMT für „Base‑Mounted Turret“ oder „Bolt‑Mounted Tooling“. Es verwendet ein frustrierend nicht standardisiertes Muster aus vier Bohrungen und Keilnuten, um das angetriebene Werkzeug an den äußeren Revolverflächen auszurichten und zu sichern. Wie bei VDI‑Werkzeug wird BMT von einem Servomotor im Revolver angetrieben, obwohl die Kupplung selbst zwischen einer gesplinten Schnittstelle – üblich bei Sauter‑Scheibenrevolvern – oder der häufigeren Tang‑Antrieb‑Variante variiert.

VDI‑Befürworter argumentieren, dass ihre Lösung flexibler und kosteneffizienter ist, da angetriebene Werkzeughalter oft auf beiden Revolverseiten montiert werden können. VDI könnte auch etwas präziser sein, besonders bei Drehmaschinen mit Revolver‑Fehlausrichtung, da die Werkzeughalter durch Verwendung eines Messzeigers und sanfter Schläge mit einem Messinghammer einfach ausgerichtet werden können.

Es ruhig angehen lassen

Diese Einstellbarkeit ist jedoch auch VDIs Achillesferse. Wegen ihr wird vermutet, dass VDI weniger steif ist und mehr Rüstzeit erfordert. Im Gegensatz dazu bedeuten BMTs vier Keilnuten, dass keine Einstellung nötig ist – einfach einlegen, festschrauben, losfräsen.

„Meiner Erfahrung nach ersetzt Tang‑Style BMT allmählich VDI als erste Wahl bei angetriebenen Werkzeughaltern, obwohl beide Stile einen ausgezeichneten Job machen können, vorausgesetzt, der CNC‑Zerspaner folgt einigen Best Practices“, sagt Leitch.

Chefsache für langfristigen, problemlosen und produktiven Fräsbetrieb auf einer Live‑Tool‑CNC‑Drehmaschine: Behandeln Sie sie nicht wie ein Bearbeitungszentrum. Die kleineren Spindeln in diesen Werkzeughaltern erfordern geringere Schnitttiefen als dedizierte Fräsmaschinen. Halten Sie Vorschübe moderat, und versuchen Sie, mehrere Schneiden einzubinden, um Harmonische und Rattern zu reduzieren.

Ebenso sollte der Werkzeugüberstand minimal gehalten werden. Wenn nicht, kann ein Werkzeug, das drei- bis viermal seinen Durchmesser übersteht, die relativ kleinen Spindellager im Werkzeughalter überlasten. Schlimmer noch: Ein zu weit radial hervorstehendes Schneidwerkzeug könnte beim Indexieren des Revolvers das Blech treffen – ein ziemlich katastrophales Ereignis.

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Mit einem Camry Felder pflügen

Tom Dang, Vice President von Lyndex‑Nikken Inc., stimmt der Notwendigkeit guter Bearbeitungspraktiken bei Live‑Tool‑Anwendungen zu. Und wie EXSYS Tools Scott Leitch schlägt er vor, dass Betriebe ihre Investition in Live‑Tool‑Drehmaschinen maximieren können, indem sie routinemäßige vorbeugende Wartungsverfahren einhalten.

„Weil Sie sie bitten, mehr mit weniger zu leisten, betrügen Live‑Tool‑Drehmaschinen im Grunde den traditionellen Bearbeitungsansatz“, sagt er. „Es ist ein bisschen so, als würde man einen Anbau an die Front eines Toyota Camry schrauben und damit Felder pflügen. Man kann es tun, aber wenn man nicht gut auf Motor und Getriebe achtet, wird man viel früher unerwartete Ausfallzeiten erleben, als man gerne hätte.“

Das bedeutet: Werkzeughalter sauber und gut geschmiert halten. Zwischen Demontagen auf Verschleiß prüfen. Nach Live‑Tools suchen, die sowohl nass als auch trocken laufen können – das eliminiert die Chance, dass der Programmierer vergisst, die interne Kühlung einzuschalten, und so Dichtungen und Lager verbrennt. Auch die Betriebsstunden jedes Live‑Tools verfolgen. Das vermeidet das allzu häufige Problem, ein Werkzeug über den Punkt hinaus zu belasten, an dem keine Rückkehr mehr möglich ist – was routinemäßige Wartung in einen kompletten Wiederaufbau oder Schlimmeres verwandelt.

Abgesehen von Wartung hat jeder Lieferant seine eigenen Alleinstellungsmerkmale. Dang sagt, die meisten Live‑Tools auf dem Markt setzen auf ER‑Spannzangensysteme, schlägt aber vor, dass Lyndex‑Nikkens SK‑Spannzangen steifer sind und größere Spannkraft haben – vor allem wegen ihrer steilen 8‑Grad‑Konizität. Leitch weist darauf hin, dass werkzeugwechsel‑bedingte Stillstandszeiten für Betriebe aller Größen zunehmend kritisch sind – weshalb er EXSYS Tools Preci‑Flex‑Moduladapter empfiehlt, die entweder eine Standard‑ER‑Spannzange oder einen Preci‑Flex‑Adapter mit Kegel‑ und Planflächenkontakt nutzen. Das Schnellwechselsystem unterstützt Offline‑Werkzeugvoreinstellung, vereinfacht Werkzeugwechsel für weniger erfahrene Bediener und ist weit schneller als herkömmliche Spannzangenhalter.

Live Tooling: So maximieren Sie Ihre Investition

Live Tooling erweitert die Schneidoptionen eines Herstellers und ermöglicht Operationen außerhalb des Drehens.

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