Highspeed-Neuling aus Hüttenberg

Neuentwicklung in Gantry-Bauweise mit Beschleunigungen von ¿ 1 g

Die Lang GmbH & Co. KG aus Hüttenberg hat sich mit ihren Gravier- und Fräsmaschinen weltweit einen hervor-
ragenden Namen geschaffen. Für die unterschiedlichen Anwendungsfälle sind Ein- und Mehrspindelmaschinen verschiedener Bauarten und Automatisierungsgrade von der flächigen bis zur Mehrachsbearbeitung lieferbar.
Die dabei gewonnenen Erfahrungen führten jetzt zu der Entwicklung einer neuen Baureihe für allgemeine Fräsaufgaben im Werkzeug- und Formenbau und für die HSC-Bearbeitung von Freiformflächen.

Das neue HSC-Bearbeitungszentrum Vari Cube wurde speziell für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Stahl, NE-Metallen, Grafit und Kunststoff entwickelt. Mit Verfahrwegen von
1020 x 800 x 350 (Option 550) mm in X-/Y-/Z und Beschleunigungen von ¿ 1 g bietet die Neuentwicklung beste Voraussetzungen für das wirtschaftliche Bearbeiten von Werkstücken bis zu einem Gewicht von 2000 kg im Werkzeug- und Formenbau sowie bei der Produktion kleiner und mittlerer Serien.
 Neben dem hohen Beschleunigungsverhalten überzeugt die Neuentwicklung durch die gute Zugänglichkeit und Handhabung, die Trocken- und Nassbearbeitung sowie die Arbeitsgenauigkeit. Ihre Flexibilität und Zukunfts-sicherheit beweist der variabel gestaltete Arbeitsraum. Er lässt sich sowohl durch Werkstückwechseleinrichtungen automatisieren als auch in der höchsten Automatisierungsstufe als gesamte Einheit in eine Fertigungsstraße integrieren.
 Die hohen Anforderungen der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung erfüllt die Gantry-Bauweise aus Granit. Sie gewährleistet bei einem Gesamtgewicht von 13 t einen optimalen Kraftverlauf bei hoher Steifigkeit, eine sichere Einleitung der Massen- und Bearbeitungskräfte in das Maschinenbett und bietet dabei einen ungestörten Zugang zum Arbeitsraum. Da sich das Werkstück während der Bearbeitung nicht bewegt, können die Achsen, unabhängig vom Werkstückgewicht, auf  Ø
×  maximale Dynamik eingestellt werden. Alle bewegten Teile lagern auf Wälzführungen, die eine spielfreie Bewegung bei allen Betriebs-zuständen und eine hohe Lebensdauer gewährleisten.
 Um Ungenauigkeiten bei weit ausgefahrener Z-Achse zu vermeiden, ist der Arbeitstisch in der Höhe variabel. Die mit der Lieferung fixierte Höhe kann vor Ort durch den Einsatz von Zwischenplatten bequem geändert werden. So lässt sich die ¿Maulweite¿ ohne Genauigkeits-
einbußen immer wieder dem wechselnden Teilespektrum anpassen. Die Frässpindel ist zentrisch in die Z-Achse und in der Brücke angeordnet. Dieses Konstruktionsprinzip gewährleistet eine optimale Thermosym-metrie und eine sehr gute Steifigkeit des Systems.
 Für die Verfahrbewegungen der Brücke und der Z-Achse kommen spielfrei vorgespannte Kugelrollspindeln zum Einsatz. Sie werden von digital geregelten hochdynamischen AC-Servomotoren schleppabstandsfrei angetrieben. Dank dieser bewährten Antriebselemente lassen sich die unvermeidlichen Schwingungen des Fräswerkzeuges mechanisch wirksam dämpfen und damit bei höchster Dynamik eine größtmögliche Konturgenauigkeit erreichen. Lineare Messsysteme mit abstandscodierten Referenzmarken in allen Achsen erlauben eine äußerst präzise Bearbeitung. Ein Überdrucksystem schützt die Sensorik vor Verschmutzung.
 Eine Vollschutzkabine erfüllt die internationalen Vorschriften und sorgt für die nötige Sicherheit und Geräuschdämpfung. Ihre groß-flächigen Schiebetüren mit dem Sichtfenster bieten dem Bediener einen ungehinderten Zugang zum Arbeitsraum und ausreichend Bewegungsfreiheit beim Einrichten. Den Raum über dem Arbeitstisch schützt ein Faltenbalg gegen das Austreten von Staub und Ölnebel. Bei einer Kranbeladung zieht die Brücke den Faltenbalg zurück und gibt die Fläche über dem Arbeitstisch frei.
 Die vektorgeregelte Hochfrequenzspindel mit Keramik-Hybrid-Kugellagern und einer Minimalmengen-Ölluftschmierung stellt bereits im unteren Drehzahlbereich die volle Leistung zur Verfügung. Die Stan-dardspindel leistet 15 kW bei Drehzahlen bis 30 000 min-1. Das maximale Drehmoment beträgt 12 Nm. Spindelleistungen bis 21 kW sind optional möglich. Die Spindelvarianten bieten damit beste Voraussetzungen sowohl für das konventionelle als auch das Hochgeschwindigkeitsbearbeiten. Die Standard-Spindel nimmt die Werkzeuge in einem Konus HSK 50-E auf, die Spannung erfolgt hydraulisch. Weitere HSK-Größen sind in Abhängigkeit von dem gewählten Spindeltyp lieferbar. Gemeinsam mit den schnellen Antrieben ergeben sich damit extrem kurze Zeiten vom Stillstand bis zur Nenndrehzahl, was sich sehr positiv auf die Werkzeugwechselzeiten auswirkt. Zusammen mit den Verfahrgeschwindigkeiten von
¿ 30 m/min in allen Achsen werden damit äußerst kurze Bearbeitungszeiten realisiert.
 Eine ausreichende Werkzeugbereitstellung bietet das Tellermagazin mit 20 Werkzeugen. Optional ist ein zweites Magazin lieferbar, so dass 40 Werkzeuge zur Verfügung stehen. Eine automatisch betätigte Tür trennt das Werkzeugmagazin zuverlässig vom Arbeitsraum. Die Bestückung des Wechslers erfolgt wahlweise durch Einwechseln über die Spindel oder durch eine Tür an der Rückseite der Maschine. Nachbestückungen während der Bearbeitung sind deshalb möglich. Die Werkzeuge werden entsprechend der Festplatzcodierung von der Steuerung verwaltet. Der Werkzeugwechsel erfolgt im Pick-up-Verfahren. Der Automatisierungsgrad der Maschine lässt sich durch den Anbau eines Handhabungsgerätes oder eines Palettenwechslers noch einmal deutlich steigern. Dazu sind in den Seitenwänden der Maschine großzügig bemessene Zugänge vorgesehen. Sie ermöglichen auch bei großen Werkstückgewichten die automatische Teilezu- und -abfuhr durch ein Handlinggerät oder einen Roboter. Dank der seitlichen Durchbrüche ist die Maschine auch hervorragend für die Verkettung mit anderen Fertigungseinheiten geeignet.
 Bei Bearbeitungen, bei denen Grafitstaub oder Ölnebel entsteht, kann die Maschine mit einem speziellen Absaugsystem ausgerüstet werden. Hierbei wird die abgesaugte Luft ge-reinigt und der Maschine wieder so zugeführt, dass die Luft in X-Richtung laminar durch den Arbeitsraum strömt.
 Das neue Bearbeitungszentrum ist wahlweise mit einer 3D-Bahnsteuerung Andronic 2000, Heidenhain iTN 530 oder Siemens 840 D lieferbar. Diese bewährten, HSC-gerechten Steuerungen überzeugen durch kurze Satzverarbeitungszeiten und eine sehr schnelle Look-ahead-Funktion. Herkömmliche Bearbeitungen sind direkt an der Maschine programmierbar. Eine Ethernet-Schnittstelle ermöglicht den Anschluss an ein Rechnernetzwerk.
 Beim Einstellen der Werkzeuge lassen sich die Werkzeuglängen und -durchmesser mit einem Laser-Messsystem komfortabel und genau bestimmen. Die bei drehender Spindel ermittel-ten Werte werden in die Werkzeugkorrektur übernommen und dadurch fliehkraftbedingte Längenänderungen bereits vor Arbeitsbeginn kompensiert. Die Messeinrichtung lässt sich auch mit einer Werkzeugbruchkontrolle verbinden.
 Für die individuelle Maschinenausstattung ist umfangreiches Zubehör lieferbar. So lassen sich die Späne durch zwei horizontal angeordnete Späneschnecken oder Kratzförderer sicher aus dem Arbeitsbereich entfernen. Ein an der Rückseite der Maschine installierter Bandförderer fördert sie in einen Aufnahmebehälter. Das elektronische Handrad im Handbedienteil erleichtert das Einrichten der Maschine und gibt dem Bediener die notwendige Sicherheit beim Überprüfen der gewählten Funktionen. Mit Hilfe eines 2 ¿ D Messtasters lässt sich die Lage des Werkstücks im Arbeitsbereich exakt festlegen. Die Signalübertragung zur Steuerung erfolgt kabellos. Dadurch kann der Taster auch im Werkzeugwechsler vorgehalten und automatisch eingewechselt werden. Für die Be-arbeitung von Zylindern, Druckwalzen u. a. m. ist eine horizontale 4. Achse lieferbar.
 Mit der Neuentwicklung Vari Cube beweist die Firma Lang ein weiteres Mal ihre Kompetenz in Sachen universelles Hochgeschwindigkeitsfräsen. Mit dem technisch anspruchsvollen Produkt stellt das Unternehmen dem Anwender aber auch ein umfangreiches, modular strukturiertes Leistungspaket für Schulung, Wartung, Updates, Teleservice u. a. m. zur Verfügung und sichert ihm damit eine kundenspezifische Betreuung während der gesamten Lebensdauer der Maschine.