Die schweizer Fritz Studer AG stellte zu Jahresbeginn die neue CNC-Universal-Rundschleifmaschine S41 vor. Das Nachfolgemodell der bewährten S40 wurde grundlegend überarbeitet. Nach Angaben von Studer wurden Präzision und Zerspanleistung deutlich erhöht. Die Längs- und Querachse, sowie die Schwenkachse für den Schleifspindelstock sind mit elektrischen Direktantrieben ausgerüstet. Somit lassen sich die Arbeitspositionen schneller und exakter anfahren. Die umfangreichen Verbesserungen versprechen eine Optimierung des gesammten Schleifprozesses, und somit Einsparung von Nebenzeiten und Verkürzung der Zykluszeiten.
Maschinenbett aus Granitan® S103
Neu bei der S41 ist das massive, steife und thermostabilere Maschinenbett aus Granitan® S103. Auf optimale Schleif-Betriebsbedingungen ausgelegt, bietet das Maschinenbett aus Mineralguss dem integrierten Führungssystem die stabile Basis für die Aufnahme der hohen Kräfte, die beim Schleifen mit großen Zerspanungsleistungen auftreten.
Durch sein günstiges thermisches Verhalten gleicht das Maschinenbett kurzfristige Temperaturschwankungen weitgehend aus. Die verbesserte Steifigkeit und das hohe Dämpfungsverhalten ermöglichen sehr gute Oberflächenqualitäten und verlängern zudem die Standzeiten der Schleifscheiben deutlich.
Die Führungsbahnen, sowohl des Längsschlittens, als auch des Querschlittens, sind direkt im Maschinenbett abgeformt. Um die hohen Kräfte beim Schleifen mit großen Zerspanungsleistungen optimal in das Maschinenbett aufzunehmen, wurde der Abstand der Führungsbahnen vergrößert. Das neue Führungsbahnsystem StuderGuide® nutzt die Vorteile von hydrostatischen und hydrodynamischen Führungssystemen und vermeidet den Slip-Stick-Effekt oder das Aufschwimmen des Schlittens. Zur hohen Präzision der Maschine trägt auch bei, dass die aus massivem Grauguss bestehenden Längs- und Querschlitten über den gesamten Verfahrweg vollständig auf den Führungen aufliegen. Mit diesem wartungsfreien Führungssystem garantiert Studer auf 950 Millimetern Messlänge eine Geradheit der Mantellinie von < 0,003 Millimetern. Elektrische Direktantriebe steigern Schnelligkeit und Präzision
Auf der durchgehend geschliffenen Oberfläche des Längsschlittens (Z-Achse) sind der Werkstückspindelstock, Reitstock, sowie Zubehör und Vorrichtungen montiert. Eine geschliffene T-Nut über die gesamte Länge der Führung ermöglicht die optimale Positionierung von Abrichtwerkzeugen. Der Querschlitten (X-Achse) trägt den Schleifspindelstock. Längs- und Querschlitten werden von Linear-Direktantrieben bewegt und erreichen mit bis zu 20 Metern pro Minute vier Mal höhere Verfahrgeschwindigkeiten und Achssystemauflösungen von zehn Nanometern.
Die Schwenkbewegung des Revolver-Schleifspindelstocks (B-Achse) erfolgt ebenso durch einen Direktantrieb. Er schwenkt den Revolver-Schleifspindelstock etwa drei mal schneller und positioniert die jeweils neu zum Eingriff kommenden Schleifscheiben in wesentlich kürzerer Zeit mit einer Positionierstreubreite < 1". Die Positionierung ist also um den Faktor Zwei präziser als bei den Vorgängermaschinen. Zur schnelleren Positionierung trägt auch der Wegfall der Hirth-Verzahnung bei, welche den Schleifspindelstock bei den Vorgängermaschinen in seiner Position fixierte. Beim Einschwenken einer neuen Schleifscheibe ist es also nicht mehr erforderlich, zuerst den Revolver-Schleifspindelstock aus der Hirth-Verzahnung zu heben und danach durch Absenken wieder einzurasten. Es entfällt auch der Zeitaufwand für die Feineinstellung nach dem Einrasten in die Hirth-Verzahnung. Das neue Konzept trägt damit erheblich zur Einsparung von Nebenzeiten bei – besonders, wenn der Schleifprozess eines Werkstücks das häufige Einschwenken verschiedener Scheiben erfordert. Flexible Maschinenvarianten
Zusätzlich zur Steigerungen der Arbeitsgeschwindigkeit und der Präzision verfügt die S41 über eine Reihe von vorteilhaften Eigenschaften, die es dem Anwender ermöglichen, ein erweitertes Werkstückspektrum und damit ein breiteres Marktspektrum abzudecken.
Die Spitzenhöhe bei der Standardausführung wurde auf 225 Millimeter erhöht. Als Option ist die Maschine auch mit einer Spitzenhöhe von 275 Millimetern verfügbar, wobei diese nicht durch Zwischenlagen sondern durch entsprechend höher ausgelegte Spindelstöcke erreicht wird. Die maximalen Spitzenweiten betragen bei der Standardmaschine 1.000 Millimeter, es ist jedoch auch eine Maschinenvariante mit einer Spitzenweite von 1.600 Millimeter verfügbar. Durch die grössere Spitzenhöhen und Spitzenweiten lassen sich nun Werkstücke bis zu Gewichten von 250 kg bearbeiten. Für die schwereren Werkstücke wird die Maschine mit einem hydraulisch gespannten Reitstock ausgerüstet.
Zusätzlich ermöglichen bis zu vier Aussenschleifscheiben oder drei Innenschleifspindeln über 30 Schleifkopf-Kombinationen. Die Schleifscheiben werden nicht mehr von Riemenantrieben sondern von Motorspindeln angetrieben. Die Maschine lässt sich auch mit Motorspindeln für das Hochgeschwindigkeitsschleifen (HSG) ausrüsten. Es können Innenschleifspindeln mit Drehzahlen von 6.000 bis 120.000 U/min eingesetzt werden. Automatische Auswuchtsysteme und Frequenzumformer für jede Aussenschleifspindel erlauben es, den Schleifprozess gezielt auf die jeweiligen Einsatzbedingungen abzustimmen. Es stehen auch Schleifspindelstock-Varianten mit einer Vertikalspindel zum Schleifen von Längsnuten oder mit einer Längsschleifachse zum Längsschleifen von Innenkonen zur Auswahl.
Optimierte Bedienbarkeit
Auch die Optimierung der Ergonomie stand im Fokus der Entwickler. Schläuche und Kabel sind weitgehend aus dem Arbeitsraum (MC-Raum) verschwunden. Ein in die Maschine integrierter Kran erleichtert den Schleifscheibenwechsel der mit nur einem Inbusschlüssel durchgeführt werden kann.
Die Maschinensteuerung Fanuc 31i-A mit integriertem PC arbeitet mit der speziell für die Schleifprozesse entwickelten Software StuderGRIND und der Bedienoberfläche StuderWIN. Dem Schleifer stehen für die Kommunikation mit der Steuerung und die Programmierung ein 15 Zoll Touchscreen und ergonomisch angeordnete Bedienungselemente zur Verfügung. Ein zusätzliches Handbediengerät erleichtert ihm das Einrichten der Schleifprozesse.
Eine komfortable Arbeitserleichterung stellt auch die elektronische Anschlifferkennung dar. Die Software enthält auch Tools zum Programmieren von Form- und Konturschleifprozessen und ermöglicht das Offline-Programmieren von Schleifprozessen sowie das Ermitteln der Basisdaten zur Produktkalkulation. Zusätzlich bietet Studer auch Automatisierungslösungen wie z.B. Be- und Entladesysteme oder auch integrierte Messtechnik zur Qualitätsüberwachung an.
ZTSF
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