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24.000 Teile passgenau

27.05.2010

Damit die Teile eines Puzzles genau zusammenpassen, werden bei deren Herstellung rotative Stanzwerkzeuge verwendet. Bei der Produktion dieser Stanzzylinder ist das winkelgenaue Fräsen eine Grundvoraussetzung, denn nur dadurch können die Konturen des Endproduktes exakt ausgearbeitet werden. Für diese Präzisionsarbeit hat die Lang GmbH & Co. KG aus Hüttenberg die Fräsmaschinenserie RM für die Bearbeitung von Prägezylindern oder rotativen Stanzwerkzeugen entwickelt.

Diese Maschinenserie, ausgestattet mit einem Granitportal, ermöglicht bei der Fertigung von rotativen Schneidwerkzeugen eine beidseitige Bearbeitung der Schneiden senkrecht zur Walzenachse. Die eingesetzte CNC-Steuerung andronic 2060 L sorgt dabei für eine schnelle Satzverarbeitungszeit und somit für eine hohe Konturgenauigkeit der Schneiden oder des Reliefs. Ein geschlossener Antriebs-, Regel- und Steuerkreis lässt jede produzierte Walze exakt so wie ihre Vorgängerin aussehen. „Immer dann wenn ein Produkt in hoher Stückzahl gefertigt wird, kommt die rotative Präge- oder Stanztechnik zum Einsatz. Denn im Vergleich zur flachen Bearbeitung können durch dieses Verfahren in kürzerer Zeit hohe Stückzahlen produziert werden“, erklärt Kai Brückmann von der Lang GmbH & Co. KG den Vorteil rotativer Werkzeuge. Da Stanz- oder Prägezylinder überall dort verwendet werden, wo es um eine detailgenaue und filigrane Bearbeitung geht, kommt es bei den Fräsmaschinen vor allem auf die Konstanz der Schnittgeschwindigkeit und die Präzision in der Umsetzung an. Deshalb werden sie auch für die Herstellung von Puzzles genutzt, wo die scharfen Kanten des Werkzeugs die einzelnen Puzzleteile ausstanzen müssen. Wichtig ist bei diesen Stanzzylindern, dass die Schneidwalze scharfe Innen- und Außenkanten hat und die Schneidkanten immer dieselbe Breite haben. Auch bei der Herstellung von Etiketten werden rotative Stanzzylinder benötigt. Dort muss die Schneidenhöhe hoch präzise und genau sein, damit bei der Herstellung das Trägerpapier nicht beschädigt wird. Hier darf lediglich die erste Schicht – das eigentliche Etikett - herausgetrennt werden. Das bedeutet, der Stanzzylinder muss auf den Mikrometer genau angefertigt sein.

NC-Satz in 100 Mikrosekunden

„Damit die Konturen besser ausgearbeitet werden, passiert das winkelgenaue Fräsen der Schneiden durch die Bewegung in die vier Achsenrichtungen X, Y, Z und A“, so Brückmann. Durch den Einsatz der vierten Achse können ein exakter Winkel und eine hochgenaue Schneidenbreite realisiert werden. Winkelübergänge werden dabei sorgfältig ausgearbeitet und ausgespitzt. Um diese guten Bearbeitungsergebnisse zu erzielen, kommt es besonders auf die Einhaltung der Schnittgeschwindigkeit an. Dafür müssen die Daten in einer kurzen Blockzykluszeit verarbeitet werden. „Durch die schnelle NC-Satz Abarbeitung von unter 100 µs können auch große Datenmengen durch die CNC verarbeitet werden und es gibt keine Geschwindigkeitseinbrüche bei der Verfahrgeschwindigkeit“, weiß Karl-Heinz Rochlitzer, Geschäftsführer der andron GmbH. Die kurze Satzverarbeitungszeit der CNC-Steuerung andronic 2060 L sorgt so für eine gleich bleibende Verfahrgeschwindigkeit und dadurch für bessere Bearbeitungsergebnisse in punkto Oberflächenbeschaffenheit. Außerdem bedeutet die gleichmäßige Satzabarbeitung höhere Standzeiten für die eingesetzten Werkzeuge.

Auch bei der Erzeugung von Prägewalzen ist die Darstellung feinster Details gefragt. Für das Fräsen von Prägezylindern verwendet die Firma Lang die Standardmaschine der RM-Serie, welche nur mit drei Achsen ausgestattet ist. „Die Prägetechnik wird vor allem in der Verpackungsindustrie benötigt, zum Beispiel bei der Veredelung von Parfumschachteln mit aufwendigen Reliefs“, sagt Brückmann. Die so genannten Strukturwalzen kommen auch in der Textilindustrie zum Einsatz und werden unter anderem zur Herstellung von Kunstleder benötigt. Bei der Bearbeitung mit Prägewalzen ist es wichtig, dass Patrize und Matrize passgenau ineinander greifen. Dafür muss bei der Produktion der Prägewalzen die Rundachse sehr genau positioniert sein, was wiederum für die Reproduzierbarkeit der Folgewalzen notwendig ist.

Doppelprozessor erlaubt entkoppelte Datenverarbeitung

Die RM-Baureihe wurde für Mittel- und Großformate entwickelt. Mit der RM 800 S werden Walzen mit einem Durchmesser von 10 mm bis 320 mm hergestellt, die RM 1200 S bearbeitet Walzen von 80 mm bis 400 mm. Für die unterschiedlichen Walzenlängen ist das Gegenlager in X-Richtung bis zu 820 mm beziehungsweise 1200 mm stufenlos verstellbar. Da die Zuladung bis an die 1000 kg wiegen kann, wurde die Möglichkeit eingerichtet, die Walzen mit einem Kran in die Maschine zu laden. Für den vibrationsfreien Aufbau der Gravier- und Fräsmaschinen sorgt ein Granitportal, welches die Basis der Maschinen bildet. Granit reduziert die Vibrationen und besitzt außerdem die Eigenschaft, sich bei Wärme nur minimal auszudehnen.

Die eingesetzte CNC-Steuerung andronic 2060 L ist als Doppelprozessor aufgebaut, was eine vollkommen entkoppelte Verarbeitung der NC-Daten erlaubt, die direkt an die Antriebe für die Weg- und Geschwindigkeitsinformation weitergegeben werden. Die Antriebe der RM-Serie besitzen eine Auflösung von 0,02 µm. „Die spezielle Art der Datenaufbereitung und das permanente Nachladen von Daten in einen Puffer des NC-Rechners erlaubt unendlich große Datenmengen zu verarbeiten, ohne dass dieser Datenpuffer auch bei hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit leer werden könnte“, erläutert Rochlitzer. Auch die Offenheit des andronic Steuerungssystems bietet hier die Möglichkeit eine eigens dafür entwickelte Bedienoberfläche einzusetzen. Durch die vorausschauende Bahnbetrachtung der NC über mindestens 2000 Sätze, kann der Vorschub wenn notwendig angepasst werden. „Diese Look Ahead Funktion sorgt dafür, dass unstetige Übergänge an Ecken und Kanten rechtzeitig erkannt werden können“, so Brückmann. Dadurch arbeiten die Gravier- und Fräsmaschinen noch präziser und diese Zuverlässigkeit verringert die Fertigungskosten.W

www.lang.de

www.andron.de



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