Hartdrehen und Schleifen in der VLC 250 DS von EMAG

Das Dreh- und Schleifzentrum VLC 250 DS verbindet die Vorteile des vertikalen Hartdrehens mit den Vorteilen des Schleifens und ermöglicht damit die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung. Das Resultat: Höhere Werkstückqualität und höhere Produktivität.

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Für die Verfahrenskombination Hartdrehen und Schleifen sprechen die Vorteile Prozesskettenverkürzung, Qualitäts- und Flexibilitätsgewinn. Verfahrenskombinationen können aber auch sehr effektiv zur Reduzierung der Zykluszeit eingesetzt werden. Wenn die komplette Hartfeinbearbeitung auf einer Maschine durchgeführt wird, können Durchlaufzeiten sowie Transport- und Liegezeiten drastisch verkürzt werden. Vorteile sind zudem in der Reduzierung der Rüstvorgänge und Rüstzeiten zu sehen.

Eine wichtige Anforderung an Kombinationsmaschinen ist der freie Spänefall für Hartdreh- und Schleifspäne. Die VLC 250 DS mit ihrer vertikalen Arbeitsspindel und die unterhalb des Werkstücks angeordneten Werkzeuge bietet den denkbar besten Spänefall. Alle Baugruppen der Maschine sind mechanisch sehr stabil und besonders schwingungsarm ausgelegt. Hierfür sorgen der Grundkörper aus Polymerbeton Mineralit® mit hoher Dämpfung sowie die Ausführung der Werkstückspindel. Die Werkstückspindel ist in eine stabile Pinole integriert, die in einer hochgenauen hydrostatischen Führung die Z-Bewegungen ausführt – ein Konstruktionsprinzip, das eine gute Dämpfung garantiert.

Die fest an den Maschinengrundkörper fixierten Werkzeugträger bilden die stabile Basis für anspruchsvolle Dreh- und Schleifoperationen. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für zeitsparende Drehvorgänge beim Hart-Vordrehen sowie für gute Oberflächen beim Hart-Fertigdrehen oder Schleifen. Zudem lassen sich die ortsfesten Werkzeugträger hinsichtlich Anzahl und Ausführung an die jeweilige Bearbeitungsaufgabe anpassen. Eine kontinuierliche Temperierung der Maschinenkomponenten stellt eine hohe thermische Stabilität sicher. Die Betriebstemperatur wird schnell erreicht, dann über ein leistungsfähiges Kühlaggregat in engen Grenzen der Umgebungstemperatur nachgeführt. Das Dreh- Schleifzentrum VLC 250 DS belädt sich durch das Pick-up-Verfahren selbst. Dadurch entfallen kostenaufwendige, umrüstintensive und platzfressende Ladeportale oder andere Beladeeinrichtungen.

Bild 1: VLC 250 DS: Hartdrehen und Schleifen in einer Maschine

Qualitätskontrolle bereits integriert
Die VLC 250 DS ist für komplexe Fertigungsprozesse bestens geeignet: Ob hohe Spanvolumen bei der Drehbearbeitung oder für Schleifoperationen – die Maschine bietet ein sehr breites Anwendungsspektrum. Die Vorteile liegen auf der Hand: Bearbeitung in einer Aufspannung und damit die komplette Eliminierung von Aufspannfehlern. Auch Messvorgängen lassen sich in die Maschine integrieren. Damit ist die Qualitätsprüfung optimal in den Gesamtprozess eingebunden. Der Messtaster ist zwischen dem Arbeitsraum und der Pick-up-Station angebracht. Hier ist der Messtaster optimal geschützt. Da das Werkstück zum Messen in der Spannung bleibt, kann somit auch ein Zwischenmessen realisiert werden.

Einsatz der VLC 250 DS
Ein typisches Beispiel für die Kombinationsbearbeitung ist die Bearbeitung von Getrieberädern. Das Fertigdrehen der Planschultern erfolgt mittels Hartdrehen. Die Bohrung und der Kegel werden aufgrund der hohen Qualitätsanforderungen vorgedreht und fertiggeschliffen. Hierzu ist die Maschine mit zwei Schleifspindeln auszustatten: eine Spindel ist für die Bohrungsbearbeitung ausgelegt, eine für die Außenbearbeitung. Da nur wenige Hundertstel Millimeter geschliffen werden, sind die Schleifwerkzeuge rein für die Fertigbearbeitung vorgesehen. Das Verfahren hat mittlerweile weitestgehend die reinen Schleifmaschinen verdrängt und kann daher als Stand der Technik angesehen werden.

Bild 2: Hervorragende Zugänglichkeit! Durch großzügige Wartungs- und Serviceöffnungen von der Vorder- und Rückseite ist eine sehr gute Zugänglichkeit gewährleistet.


Die Vorteile der VLC 250 DS

– Vertikales Hartdrehen und Finish-Schleifen in einer Aufspannung, in einer Maschine.

– Am Werkstück werden alle durch Drehen prozesssicher herstellbaren Partien hart fertiggedreht und nur dort (nach dem Hart-Vordrehen) geschliffen, wo die Qualität dies erfordert.

– Höhere Werkstückqualität und höhere Produktivität, denn das Werkstück wird in einer Aufspannung bearbeitet, wobei das Hart-Vordrehen ein Restaufmaß von nur wenigen Mikrometern für das unmittelbar folgende Schleifen belässt.

– Beim Schleifen wird nur wenig Material zerspant. Demzufolge verschleißt die Schleifscheibe nur in geringem Maße und muss seltener abgerichtet werden. Hierdurch ergeben sich erhebliche Taktzeitvorteile.

– Die Schleifscheibenspezifikation kann gezielt auf die Endbearbeitungsqualität ausgelegt werden, da nur ein geringes Aufmaß zerspant wird. So lassen sich z.B. auch prozesssicher Oberflächenwerte im Bereich Rz < 1,2 µm herbestellen. – Gegenüber reinen Hartdreh-Vorgängen sind in einer Maschine durch Schleifen absolut drallfreie Oberflächen herstellbar. – Rückseitige Planflächen sind durch Schleifen aufgrund der schlechten Zugänglichkeit nur schwer zu bearbeiten. Mittels Hartdrehen kann diese Bearbeitungsaufgabe sehr einfach gelöst werden. – Sehr gute Zugänglichkeit durch querbedienten Aufbau der Maschine.
Bild 3: Innenschleifspindel und separate Abrichteinheit der VLC 250 DS

Bild 4: Arbeitsraum der VLC 250 DS: Multifunktionaler Einsatz einer Kombimaschine Drehen + Schleifen: Außenschleifscheibe, Innenschleifscheibe, Scheibenrevolver für zwölf Drehwerkzeuge.

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