Die VTC 315 DS von EMAG – der Allrounder in der Wellenbearbeitung

EMAG präsentiert die VTC 315 DS als Wellen-Hart-Bearbeitungsmaschine auf der EMO. Damit stellt EMAG erstmals alle Endbearbeitungsprozesse von Wellen in einer vertikalen Maschine dar: CBN-Schleifen, Hartdrehen und Schäldrehen.

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Der Vorteil für die Kunden liegt auf der Hand. Musste man sich in der Vergangenheit für eine der Technologien entscheiden, so kann man jetzt mit der VTC 315 DS die jeweils beste Technologie für die Bearbeitung seiner Werkstücke nutzen. Dr. Guido Hegener, als Geschäftsführer verantwortlich für die Schleiftechnik in der EMAG Salach Maschinenfabrik GmbH, über die Fertigungsvielfalt: „Wir verfolgen konsequent den Weg der Kombinationsbearbeitung. Unsere Kunden fertigen in der Regel verschiedene Werkstücke auf der Maschine. Je nach Aufgabenstellung wollen wir die beste Fertigungstechnologie anbieten.“ Interessant ist die VTC 315 DS für qualitativ hochwertige Werkstücke, die in der Mittel- bis Großserie hergestellt werden, wie zum Beispiel: Getriebewellen, Rotorwellen, Pumpenwellen, Motorwellen oder Gelenkwellen. Dementsprechend wird auch die Bearbeitungstechnologie ausgewählt. Stabile Werkstücke können über die Schäldrehtechnologie bearbeitet werden; dünne, labile Teile über die Schleiftechnologie. „Damit sind wir flexibel und können die Bearbeitung speziell nach der Fertigungsanforderung auswählen und an diese anpassen“, erläutert Dr. Guido Hegener die Vorteile. Die Maschine kann sowohl als vollwertige Schleif- oder Drehmaschine als auch als Kombinationsmaschine eingesetzt werden. Bei der Wahl der Fertigungsverfahren müssen neben der Hauptzeit insbesondere die Werkzeugkosten betrachtet werden. Die Stückkosten sind beim Hartdrehen und beim Schäldrehen in der Regel teurer als beim Schleifen, obwohl CBN-Schleifwerkzeuge absolut gesehen sehr teuer sind. Daher muss Fallbezogen entschieden werden, welche Fertigungstechnologie eingesetzt wird.

Technologiemodule für unterschiedliche Werkstücke
Auch auf die Zukunftsfähigkeit wurde bei der Entwicklung der VTC Wert gelegt. Die Maschine kann beim Wechsel der Bearbeitungsaufgabe mit geringem Aufwand mit neuen Fertigungstechnologien ausgestattet und damit auch auf neue Werkstücke angepasst werden. Folgende Technologiemodule stehen dabei zur Verfügung:
• Weichdrehen
• Fräsen (Scheibenfräser)
• Bohren
• Wälzfräsen
• Hartdrehen
• Schäldrehen
• Schleifen / Simultanschleifen
• Unrunddrehen
Damit wird ein flexibler Einsatz der Maschine und eine hohe Anwendungsbreite gewährleistet, da diese Technologien auch miteinander kombiniert in der Maschine eingesetzt werden können.

Bild: 2,3: Der Arbeitsraum der VTC 315 DS. Alle Feinbearbeitungsprozesse in einer Maschine: CBN-Schleifen, Hartdrehen und Schäldrehen. Damit einzigartige Flexibilität bei der Feinbearbeitung von Wellen.

VTC Fertigungslinien
Die VTC 315 DS ist für komplexe Fertigungsprozesse bestens geeignet: Ob hohe Spanvolumen bei der Dreh- und Fräsbearbeitung oder für Schleifoperationen – die VTC-Baureihe bietet die Möglichkeit, nahezu alle zerspanenden Fertigungsprozesse zu integrieren. Damit lassen sich komplette Fertigungslinien für die Weich- und Hartbearbeitung darstellen. Applikationen zum Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen und Verzahnen wurden auf der Maschinenplattform schon realisiert. Damit hat die Maschine ein sehr großes Einsatzgebiet. „Wir haben bereits komplette Fertigungslinien mit VTC Maschinen für die Weichbearbeitung von Kurbelwellen ausgeliefert. Nahezu alle Operationen konnten wir mit der VTC-Baureihe realisieren“, so Markus Woitsch, Leiter des Produktionsteams für Wellenbearbeitungsmaschinen, über das Linienkonzept der VTC-Baureihe. Für die Kunden spielt natürlich auch die Ersatzteilehaltung und das einheitliche Bedienkonzept eine entscheidende Rolle. In einer Fertigungslinie, in der verschiedene VTC Maschinen miteinander verkettet sind und unterschiedliche Fertigungsverfahren zum Einsatz kommen, reduziert sich die Ersatzteilhaltung erheblich, da bei allen VTC Maschinen 80 % der Maschinenkomponenten baugleich sind. Lediglich die Technologiemodule werden ausgetauscht und damit die Maschinen an die jeweilige Bearbeitung angepasst.

Komplettbearbeitung durch Technologiekombination
Auf der VTC 315 DS können sowohl Dreh- als auch Schleiftechnologien eingesetzt werden. Beispielsweise lassen sich auf dem Revolver die Drehoperationen durchführen und über die zweite Station das Schleifen. So können Wellen komplett gefertigt werden: Bearbeitung der zylindrischen Lagersitze, der Schultern und der Nuten – alles in einer Aufspannung. „Speziell bei Hochleistungskomponenten spielen die Aufspannfehler eine wichtige Rolle. Gegenüber der Bearbeitung in getrennten Aufspannungen können Rundlauffehler drastisch reduziert werden“, so Dr. Guido Hegener über die Qualität der Maschine. Um die Stillstandzeiten der Maschine durch Werkzeugwechsel möglichst gering zu halten, wird beim Drehen mit Schwesterwerkzeugen gearbeitet. Beim Schleifen sind die Standzeiten der Schleifscheiben allerdings so hoch, dass Werkzeugwechselzeiten nicht ins Gewicht fallen.

Bild: 5,6:Automation integriert. Der Greifer im Revolver entnimmt das Rohteil dem Rohteil-Speicher und transportiert es in die Spannposition. Nach der Bearbeitung wird das Werkstück wieder auf gleichem Weg aus der Maschine entladen. Damit automatisiert sich die Maschine selbst.

Aufbau der VTC 315 DS
Die VTC 315 DS zeichnet sich durch den robusten und steifen Maschinenaufbau aus. Den Kern bildet dabei das Maschinenbett, welches aus Mineralit® (Polymerbeton) besteht. Polymerbeton hat eine 8 mal bessere Dämpfung als Grauguss und ist daher speziell bei Hartbearbeitungen wie Schleifen oder Harddrehen der klar bessere Werkstoff. Das sorgt für bessere Werkzeugstandzeiten und hohe Oberflächengüte. Durch den vertikalen Aufbau wird ein freier Spänefall sichergestellt. Damit ist nahezu kein manuelles Beseitigen von Spänen mehr nötig. Dies ist vor allem bei der Weichbearbeitung sehr wichtig, da hier oft spanvolumenintensive Bearbeitungen durchgeführt werden. Auch in punkto Platzbedarf bietet das Vertikalkonzept Vorteile. Bei Maschinen mit horizontaler Spindel- und Reitstocklage baut die Maschine in die Breite, was Hallenfläche kostet – bei vertikalen Maschinen hingegen in die Höhe und das kostet bekanntlich nichts. Die Automation der VTC 315 DS erfolgt über den Revolver. Der Greifer im Revolver entnimmt das Rohteil dem Rohteil-Speicher und transportiert es in die Spannposition. Nach der Bearbeitung wird das Werkstück wieder auf gleichem Weg aus der Maschine entladen. Damit automatisiert sich die Maschine selbst. Die gut dimensionierten Komponenten wie die Werkstückspindel mit 330 Nm Dauerdrehmoment und die Schleifspindel mit 30 kW Antriebsleistung sind mit genügend Leistungsreserven ausgestattet, so dass auch schwere Zerspanungen mit der Maschine realisierbar sind. Bei der Steuerung kommt eine Siemens 840 D mit EMAG Schleifzyklen zum Einsatz, was die Programmierung und Bedienung stark vereinfacht.

Vorteile der VTC 315 DS:
• Alle Hartprozesse in einer Maschine: CBN-Schleifen, Hartdrehen und Schäldrehen
• Integriertes Be- und Entladen: Der EMAG Werkzeugrevolver reduziert die Automations- und Peripheriekosten. Roh- und Fertigteilespeicher sind integrierte Bestandteile der Maschine
• Reitstock und Lünetten sind CNC-gesteuert verfahrbar, Rüst- und Umrüstzeiten werden reduziert
• Komplette Hartbearbeitung von Wellen, wodurch Aufspannfehler eliminiert werden
• Durch den vertikalen Aufbau der Maschine und den damit verbundenen freier Spänefall wird die Bildung von Spänenestern vermieden
• Geringerer Platzbedarf durch kompakte und vertikale Bauart
• Kurze Rüst- und Umrüstzeiten durch hervorragende Zugänglichkeit und Bedienerfreundlichkeit

Bild 7: Kurbelwellenfertigung auf VTC-Maschinen. Ob hohe Spanvolumen bei der Dreh- und Fräsbearbeitung oder für Schleifoperationen – die VTC-Baureihe bietet die Möglichkeit, nahezu alle zerspanenden Fertigungsprozesse zu integrieren.

Anmerkungen:
Kontakt:
www.sw-machines.de