Allrounder am Start

Simultane 5-Achsenbearbeitung komplexer Formen und Werkzeuge ¿ beste Ergebnisse durch Direct-Drive-Technik

Das technologische Kopf-an-Kopf-Rennen zwischen führenden Anbietern hochwertiger Werkzeugmaschinen
fordert auch die Zulieferer von Komponenten. Das beste CNC-Bearbeitungszentrum kann seine Stärke nur bei
optimaler Maschinenprogrammierung zeigen. Besonders anspruchsvolle Kunden für die Herstellung von Bearbeitungszentren sind die Werkzeug-, Formen- und Modellbauer. Getrieben vom Innovationsgeist der Designer ist
insbesondere die Automobilindustrie bekannt für ihre Schrittmacherfunktion. Auch im Bereich der Autoreifen gibt es mittlerweile eine derartige Liebe zum Detail, dass althergebrachte Fertigungsmethoden für Reifenformen wirtschaftlich nicht mehr mithalten können.

Als einer der Innovateure im Bereich der Reifenformen gilt die Firma Dahmen in Herzogenrath, Aachen und Hannover. Der geschäftsführende Gesellschafter Bernd Dahmen entschied sich deshalb schon früh für 5-achsige Zerspanungsmaschinen, die er im Wesentlichen zunächst als Graviermaschinen für die Seitenschalen von Reifenformen einsetzte. Die positiven Ergebnisse brachten sehr schnell das nötige Know-how im simultanen 5-Achs-Fräsen. Dahmen entschloss sich, eine der moderns-ten Maschinen auf dem europäischen Markt zu ordern: Die Portalfräsmaschine CyPort-4020 aus dem Hause Edel mit dem patentierten Direct-Drive-Fräskopf der Firma CyTec aus Jülich ¿ vorgeführt und präsentiert auf der Metav 2002 in Düsseldorf.
 Positiv blickt die Edel Maschinenbau GmbH in die Zukunft, denn als erster deutscher Werkzeugmaschinenhersteller erwarb sie eine ¿Direct-Drive Lizenz¿. Damit ist das Unternehmen aus Pliezhausen in der Lage, 5-Achsmaschinen mit dem patentierten Direktantrieb in der C- und A-Achse auszustatten. Der Direktantrieb wird über hochdynamische Torquemotoren realisiert. Dabei gibt es durch den Wegfall von Getrieben und Schneckentrieben keinerlei Zahnflankenspiel und keinen Verschleiß, der insbesondere bei vorgespannten Zahnradantrieben negative Auswirkungen auf die Lebensdauer und die Genauigkeit hat.
 Jede der beiden Achsen kann hydraulisch mit einem Haltemoment von 4000 Nm geklemmt werden. Dadurch hinkt der Kopf nicht mehr den schnellen Linearachsen hinterher. Laut Geschäftsführer Hebener wird diese Technologie wohl schon sehr schnell Fräsköpfe mit Untersetzungsgetriebe ablösen, womit eine simultane 5-Achsenbearbeitung komplexer Formen und Werkzeuge ermöglicht wird.
 Diese neue Generation des NC-Fräskopfes ermöglicht die Komplettbearbeitung aufwändigster Konturen in einer Aufspannung. Bei der Auslegung des Direct-Drive-Fräskopfs aus dem Hause CyTec stand die Schnittgeschwindig-keit im Vordergrund. Durch Beschleunigungen von bis 3 g und Drehzahlen bis zu 100 U/min wird in Verbindung mit den schnellen Linear-achsen eine reale 5-achsige Simultanbearbeitung ermöglicht, da immer der ideale Winkel zwischen der Bearbeitungsfläche und der Werkzeugachse realisiert wird.
 Die großen Schwenkmomente der Achsen, die bei bis zu 5000 Nm liegen, erlauben selbst eine simultane Schruppbearbeitung. Auch bei 3-achsigem Zeilenfräsen mit angestellter und geklemmter A- und C-Achse werden neue Dimensionen ermöglicht, da der Kopf sich in kleinsten Winkelschritten ±15O in Millisekunden positionieren lässt und die Werkzeugachse somit immer in der idealen Bearbeitungsposition steht. Die geringe Positionierzeit geht ausschließlich in die Nebenzeiten.

Integriert
Der Fräskopf stellt hinsichtlich Geschwindigkeit und Dynamik eine
völlig neue Größe dar. Integriert ist eine 21-kW-Motorspindel, die ein maximales Drehmoment von 120 Nm aufbringt und deren Drehzahlbereich bei 18 000 min-1 liegt. Optional kann dieser Kopf mit einer 12-kW-Motorspindel ausgestattet werden, deren Drehzahl bei 30 000 min-1 und deren Drehmoment bei 55 Nm liegt. Durch Wegfall von mechanischen Übertragungsgliedern, wie Getrieben und Riemen, ist der Kopf nahezu wartungsfrei. Um individuellen Bearbeitungsanforderungen eines Werkstückes Genüge zu leisten, wird außerdem eine automatische Kopf- und Spindelandockung angeboten. Die Edel-Maschine ist die idealste und wirtschaftlichste Fertigungsanlage zum Fräsen, Bohren und Gewinden, ein Allrounder, besonders für große Teile.
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