TOOLTRONIC makes milling-turning centre an all-rounder
Enhanced turning functions for standard machine tools
The Swiss milling and milling-turning centre manufacturer Reiden brought tool manufacturer MAPAL on board in order to meet a specific customer requirement. An actuating tool that meets high standards was required for the demanding internal machining of bores with variable shapes.
“Our machining centres are designed for maximum flexibility for a variety of tasks”, says Daniel Lustenberger, Head of Marketing and Sales at Reiden Technik AG in Reiden, Switzerland. In the case of one project in the pipeline, however, the customer’s specific requirements were so demanding that Reiden would have found it difficult or even impossible to fulfil them with the usual machining processes. In principle, the task involved creating special inner contours with undercuts. This kind of machining requires the use of actuating tools which have an additional internal axle and can be extended laterally. Users can therefore cut out an annular groove for a seal from the inner wall of a cylinder, for instance.
“There are tried and tested designs for actuating tools, each with specific features”, explains Andreas Mollet, MAPAL Area Sales Manager in Switzerland. For example, there are solutions that use the pressure of the cooling lubricant supplied axially via the spindle on a piston to extend the slide or slides. The retracting movement is carried out by a tensioned spring after the controller has switched off the cooling lubricant. Both movements are uncontrolled. There is no feedback if the respective end position has been reached. This means the programmers must provide a correspondingly long dwell time in the NC programme after the corresponding command. An alternative to this involves actuating tools with drawbar operation. The drawbar passes through the spindle axis. The machine controller controls it hydraulically or as an additional NC axis. However, this additional equipment requires a specially designed machining centre with corresponding limitations in terms of the machine manufacturer and cost-effectiveness.
„Als Alternative zu klassischen Aussteuerwerkzeugen haben wir die TOOLTRONIC mit voller NC-Anbindung entwickelt“, sagt Andreas Mollet. Die mit Sensoren und Antrieben ausgestattete Einheit wird über eine induktive Kopplungseinheit an der Spindelunterseite mit Energie versorgt und kann bidirektional Daten übertragen. Sie stellt eine vollwertige zusätzliche NC-Achse in der Maschinensteuerung dar. So können Funktionalitäten moderner CNC-Steuerungen wie Indexierung, Interpolation verschiedener Achsen oder die Korrektur von Werkzeugverschleiß in vollem Umfang genutzt werden. Die Energieübertragung ermöglicht eine hohe Dynamik der integrierten Antriebe. Die bidirektionale Datenübertragung eröffnet zudem neue Bearbeitungs- und Regelungskonzepte. Dank der Integration in die Maschinensteuerung können Anwender mit der TOOLTRONIC Konturen erzeugen, die nicht radialsymmetrisch zur Hauptachse der Bohrung beziehungsweise des Zylinders sind. Ein weiterer Vorteil der Lösung sind die zahlreichen MAPAL Aufsatzwerkzeuge, die mit der TOOLTRONIC eingesetzt werden können.
„Die RX18 ist ein äußerst robustes und zugleich präzises 5-Achs-Fräsbearbeitungszentrum, das mit einem angetriebenen Drehtisch zum Fräs-Drehzentrum ergänzt werden kann“, erläutert Daniel Lustenberger. Für Drehbearbeitungen klemmen Anwender die Spindel ab. Sie fungiert dann als Meißelhalter. Der Drehtisch hat einen Durchmesser von 1.800 mm und erreicht eine maximale Drehzahl von 250 min-1. Diese Konfiguration ermöglicht Drehbearbeitungen bis zu einem maximalen Werkstückdurchmesser von 2.600 mm. Damit entfallen zeitaufwendige Werkstückwechsel zwischen Dreh- und Fräsmaschine. Zugleich vermeiden Zerspaner so die sonst unvermeidlich auftretenden Ausrichtabweichungen beim Umspannen.
Auf Wunsch des Kunden hat Reiden die RX18 zusätzlich für den Einsatz der TOOLTRONIC mit LAT-Plandrehkopf (Lineares Aussteuerwerkzeug) ergänzt. Der Meißel ist dabei auf einem radial verfahrbaren Schieber befestigt, der einen maximalen Hub von 56 mm erreicht. Er eignet sich damit besonders für Anwendungen, für die ein großer radialer Hub erforderlich ist.
Ausgereiftes Konzept erleichtert die Integration in die Maschine
„Die MAPAL TOOLTRONIC ist ein komplettes Paket mit umfassender Dokumentation, dessen ausgereiftes Konzept uns die erfolgreiche Integration in unsere Werkzeugmaschine erheblich erleichterte“, erinnert sich Daniel Lustenberger. Dazu gehörten mechanische und elektronische Schnittstellen an der Spindel ebenso wie Platz für die Unterbringung der TOOLTRONIC Steuerung im Schaltschrank. Die moderne Siemens-Steuerung der Reiden RX18 ermöglichte es, die Einheit als eigene Achse einzubinden. Bei der mechanischen Integration mussten die Verantwortlichen vor allem auf eine problemlose Auswechselbarkeit der Werkzeuge achten, da beim Induktivüberträger unterhalb der Spindel Störkonturen zu berücksichtigen waren.
Steuerungsseitig griffen die Maschinenexperten direkt auf die Funktionalitäten der Siemens-Steuerung zurück. Die Integration des Induktivüberträgers in die Mechanik ließ sich dank der Integration in die Steuerung problemlos bewerkstelligen. Im Schaltschrank traten darüber hinaus dank der kleinen, kompakten Steuerungseinheit keinerlei Schwierigkeiten auf. „Die TOOLTRONIC Einheit lässt sich wie ein normales Werkzeug automatisch aus dem Speicher an die HSK-A100-Schnittstelle der Spindel einwechseln“, erläutert Andreas Mollet.
„Bevor wir uns für die TOOLTRONIC entschieden haben, hat MAPAL uns umfassend beraten“, erinnert sich Daniel Lustenberger. Die anschließende Zusammenarbeit zwischen den Verantwortlichen von Reiden und MAPAL aus den Bereichen Konstruktion, Elektrotechnik und Steuerungstechnik habe reibungslos funktioniert. Bei der Inbetriebnahme des Systems unterstützten MAPAL Mitarbeiter und so lief auch dieser Prozess störungsfrei und nahm lediglich drei Tage in Anspruch. Bei den abschließenden Bearbeitungsversuchen erzielte das System beste Ergebnisse. „Mit dieser Zusatzlösung können wir unseren Kunden eine interessante Erweiterung der Funktionalitäten unserer Anlagen anbieten, ohne dass hierdurch deren Einsatzflexibilität beeinträchtigt wird“, bilanziert Daniel Lustenberger.
Einfach, schnell, sicher, prozesssicher: Schweizer Drehmaschinen-Hersteller TORNOS optimiert die Anwendungsperformance seiner Mehrspindel-Drehmaschinen.
