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Produktivitätsfaktor Werkstück-Spanntechnik

: Gressel


Neue Hochleistungs-Werkzeugmaschine mit vorhandenen Werkzeugen sowie vorhandenen Werkstück-Spannmitteln nutzen – dieser Anachronismus ist leider noch oft anzutreffen. Auf diese Art und Weise bleibt jedoch so mancher Rationalisierungsmaßnahme der Erfolg versagt, was in der Konsequenz zu Lasten der Wettbewerbsfähigkeit geht. Dieser Praxisbericht zeigt auf, wie man es nachhaltig besser und effizienter macht.

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centros montiert auf Palette für optimale Zugänglichkeit. (Fall 1.)

centros montiert auf Palette für optimale Zugänglichkeit. (Fall 1.)

Das Unternehmen Büchler Werkzeugbau AG (CH) hat sich seit seiner Gründung im Jahr 1966 von der kleinen Mechanischen Werkstätte zu einem international agierenden Spezialisten für den Formen und Werkzeugbau entwickelt. Zielorientiertem Denken, Konzipieren und Planen folgt die Umsetzung auf modernen Werkzeugmaschinen – und dazu zählen 4- und 5-Achsen-Hochleistungs-Bearbeitungszentren. Als Praktiker in Sachen Zerspanen von Werkzeugstählen wissen die Profis von Büchler, dass erst mit der adäquaten Ausrüstung der CNC-Maschine mit Werkzeug-Spanntechnik und Werkzeugen sowie der geeigneten Werkstück-Spanntechnik ein effizientes Bearbeiten möglich ist. Deshalb wurde bei Büchler nicht nur in neue CNC-Bearbeitungszentren investiert, sondern auch nach neuen und innovativen Werkstück-Spannmitteln gesucht.

Präzisionsspannstock war gestern, modulares Universal-Werkstückspannsystem ist heute...

Während der Evaluationsphase auf der Suche nach zukunftsorientierten Alternativen zu den bisher eingesetzten Präzisions-Spannstöcken kam man mit dem Schweizer Werkstückspanntechnik-Unternehmens Gressel AG in Kontakt und formulierte auch dort ein klares Anforderungsprofil: gute Zugänglichkeit der Werkstücke an allen Seiten, schnelles und flexibles Umrüsten, höchste Langzeit-Präzision und reproduzierbare Wiederholgenauigkeit, flexibel einstellbare Spannkraft, universelle Spannmöglichkeiten, kompatibles Zubehör wie Wechselbacken etc., einfaches sowie sicheres Handling und schließlich schnellstmögliche Amortisation.

Nach intensiven Tests und praktischer Erprobung fiel die Entscheidung dann zugunsten des multifunktionalen
Zentrisch-Spannsystems centros von Gressel, das auf Basis strikter Modularität und der Komponenten dem Systemgedanken entspricht und die Bezeichnung „Werkstück-Spannsystem“ verdient. Ob konventionelles Spannen, knappes Spannen für die 5-Seiten-Komplettbearbeitung, Spannen von Form-, Guss- oder Schmiedeteilen, Spannen von thermisch geschnittenen oder gesägten Werkstücken – das centros-System ermöglicht jeweils die schnelle und kostengünstige Anpassung des Spannmittels an die aktuelle Spann- und Bearbeitungssituation.

Mehr Effizienz in allen Bereichen

Bestens bewährt haben sich in der Praxis die vergleichsweise klein gehaltenen Spannbacken bzw. Spannelemente, weil sie ohne Behinderungen quasi eine Rundum-Bearbeitung erlauben und trotzdem eine sichere Spannung gewährleisten. Nach Auskunft der Verantwortlichen von Büchler kommen die Werker mit dem neuen Universal-Spannsystem centros sehr gut zurecht und haben diesbezüglich auch gleich einige Praxisbeispiele parat:

Im ersten Fall ging es um die vom Kunden in Auftrag gegebene Bohrbearbeitung von Universal-Adapterplatten eines Nullpunktspannsystems. Die Bohrungen mussten in einem Lochkreis von 60 mm mit einem Winkel von jeweils 60° zueinander eingebracht und zwei davon auch mit sechs H7-Reibungen versehen werden. Die Anordnung der Bohrungen ließ konventionelles Spannen in einem Dreibacken-Futter nicht zu, ohne die Backen zu beschädigen. Folglich musste diese Bohrbearbeitung in mehreren Schritten auf mehreren Maschinen durchgeführt und nachgearbeitet werden. Mit dem Werkstück-Spannsystem centros von Gressel ließen sich die Probleme beseitigen. Der Basisspannstock ist auf einer Nullpunktspannsystem-Grundplatte montiert und um eine Rasterspannplatte ergänzt. Auf dieser befinden sich Abstandsunterlagen und so genannte 5-fach-Wendeeinsätze mit glatter Oberfläche, um die Rundplatte am bereits fertig gedrehten Außendurchmesser spannen zu können, ohne
irgendwelche Spuren oder Eindrücke zu hinterlassen.

Multifunktionales Spannsystem für alle Anforderungen

Im zweiten Fall ging es um die Herstellung von hochpräzisen Verbindungselementen durch 5-Achsen-Bearbeitung, wobei die gesägten Rohteile vom Kunden zur Verfügung gestellt wurden. Die Teile mussten zum exakten Aufspannen früher zunächst plangefräst und dann in mehreren Aufspannungen komplett bearbeitet werden. Heute ist das Universal-Spannsystem centros im Einsatz und der Schraubstock ist mit Grip-Profil-Wechselbacken ausgestattet, um gleich die sägerauen Werkstücke aufnehmen zu können und nicht erst Vorarbeiten durchführen zu müssen. Zum Spannen sind zwar nur 3 mm breite Flächen zu nutzen, jedoch ist die Klemmkraft so groß und die Spannung so sicher, dass die Bearbeitung rationell durchführbar ist. Außerdem gibt es dank der kompakt-schmalen Backen weniger Störkanten und somit mehr Freiräume für die Bearbeitung, weil die Spindel ohne Kollisionsgefahr für alle relevanten Werkzeug-Anstellungen ideal zu positionieren ist.

Der dritte Fall schließlich behandelt die komplette 6-Seiten-Bearbeitung von Anschlagplatten, wobei hier früher pro Spannung höchstens zwei Seiten bearbeitet werden konnten. Zwar hätten sehr weit auskragende Spezialwerkzeuge Abhilfe gebracht, jedoch waren diese auf Grund ihrer Länge instabil und auch zu teuer, so dass mit Hilfe des Spannsystems centros eine ganz andere Vorgehensweise gewählt wurde. Die Grundspanneinheit centros ist hier ebenfalls mit 5A-Wendebacken mit 5 mm Gripfläche bestückt und es wird direkt auf der gesägten Oberfläche gespannt.

Resümee

Die kleine Spanneinheit und die kleinen Auflageflächen erlauben die Bearbeitung selbst von kritischen Passagen wie das Nutfräsen mit einem 12 mm Hartmetallfräser in direkter Umgebung
der Aufspannung. Fazit – Arbeitsgänge und Umrüstungen gespart, trotz kleiner Werkstückgröße Bearbeitungen an fünf Seiten problemlos möglich, Durchlaufzeiten verringert, Bearbeitungsgenauigkeit insgesamt optimiert, und Wirtschaftlichkeit sichergestellt. Mit dem centros von Gressel hat der Kunde die Chance, auf der Grundlage von nur wenigen Basiselementen, Wechseleinsätzen und Wechselbacken individuelle Werkstück-Spannsysteme zu kreieren und bedarfsgerecht aus- bzw. umzurüsten.

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