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Der Laser zeigt die radiale Lage, wo die Unwucht beseitigt werden muss. Wie einfach das Wuchten mit der neuen UB30 tatsächlich geht, demonstriert Diebold erstmals auf der neuen Schleiftechnikmesse GrindingHub in Stuttgart (17.-20.5.).
Foto: NCFertigung
Beste Messqualität beim Wuchten: Der Laser zeigt die radiale Lage, wo die Unwucht beseitigt werden muss. Wie einfach das mit der neuen UB30 geht, demonstriert Diebold erstmals auf der GrindingHub in Stuttgart vom 17. bis 20. Mai.

THEMA DER WOCHE 15/2022

Beste Messqualität beim Wuchten

Premiere auf der GrindingHub: UB30 mit neuer Messqualität beim Wuchten – „besser als alle bisher bekannten Wuchtmaschinen“. Hermann Diebold erklärt das Potenzial.

Mit dem neuen Universal Balancer (UB30) verspricht der Spindel- und Messtechnikhersteller Diebold nicht nur eine neue Messqualität beim Wuchten: Wer seine Fräs- und Bohrwerkzeuge vor dem Einsatz sauber wuchtet, kann deutlich höhere Drehzahlen fahren und damit viel höhere Zerspanungsleistungen erzielen. „Letztlich ist es eigentlich die Basis dafür, dass die Werkzeugmaschinen ohne nennenswerte Vibrationen, Drehzahlen von deutlich über 40.000 Umdrehungen realisieren können.“ Schlecht oder gar nicht gewuchtete Werkzeuge sollten nach Erfahrung von Geschäftsführer Hermann Diebold eigentlich gar nicht eingesetzt werden. Die durch Unwucht hervorgerufenen Vibrationen würden nicht nur zu deutlich schlechteren Bearbeitungsergebnissen führen, sondern auch zu deutlich geringeren Werkzeugstandzeiten und dadurch höhere Kosten zur Folge haben. Ebenfalls wird dadurch auch vielfach die Werkzeugmaschine geschädigt, weil die Lagerbelastung der Spindel, massiv erhöht wird, was letztlich zur massiven Absenkung der Spindel-Lebensdauer führt und was unnötigen Maschinenstillstand bedeutet und damit zu deutlich höheren Fertigungskosten führt.

Hermann Diebold: „Mit der UB30 erzielen wir Messwiederholgenauigkeiten von unter 0,3 gmm. Das ist enorm. Auf der GrindingHub zeigen wir dann auch, wie die Unwuchtmasse vollautomatisch entfernt wird.“
Schöne Benutzerführung: Diebold empfiehlt, jedes rotationssymmetrische Teil zwei Mal – also auf Umschlag – laufen zu lassen. So wird maximal genau gewuchtet.
Wuchtmaschine, Spannsätze und Software nach Norm: Auch diese Spannsätze für SK40 (li.) und HSK63 können einfach in Minuten mit jeweils acht Schrauben auf der UB30 montiert werden.

Der neue Maßstab zum Wuchten von Teilen und Werkzeugen

„Unterm Strich werden Sie mit einem ungewuchteten Fräswerkzeug nie hochglänzende Oberflächen erreichen. Präzises Wuchten ist dafür einfach die Basis. Mit unserer neuen Wuchtmaschine UB 30 setzen wir richtig neue Maßstäbe bezüglich Wuchttechnik in der Zerspanungsindustrie. Die Kombination von Messtechnik, Software, Hardware und Handling ist wirklich bahnbrechend und revolutionär. Unser Entwicklungsteam hat in drei Jahren die Mechanik komplett neu interpretiert. Der Kern der mechanischen Maschinen-Neuentwicklung ist ein spezielles Spindel- und Spannsystem. Beides produziert Diebold selbst. Ebenfalls die Messelektronik, mit maximaler Digitalisierung.“ Demnach ist nach Erfahrung von Hermann Diebold nun nicht nur hochpräzises Wuchten in kürzester Zeit möglich, sondern auch alle Daten sind jederzeit verfügbar. Somit ist die Nachverfolgung der Wuchtergebnisse und die entsprechende Dokumentation im Qualitätsmanagementsystem sowie eine problemlose Integration in jedem Toolmanagement-Prozess realisierbar. Wie einfach das tatsächlich geht, demonstriert die Helmut Diebold Goldring GmbH übrigens erstmals auf der neuen Schleiftechnikmesse GrindingHub in Stuttgart (17.-20.5.).

Fehlerfreie, einfache Bedienung ist „sehr gut gelungen“

Auf die Bedienung der Wuchtmaschine hat das agile Softwareentwicklerteam ein besonderes Augenmerk gelegt. „Unser Anspruch ist, dass jeder Fertigungsmitarbeiter einfach, intuitiv und fehlerfrei auswuchten kann.“ Dies wurde mittels einer modern gestalteten und intuitiven Bedienoberfläche auf einem großen Touchscreen realisiert. Dieses Poka Yoke ist sehr gut gelungen. Mit wenigen Klicks wird die UB 30 bedient und signalisiert eindeutig das Wuchtergebnis. Unterstützt wird das Handling durch die ergonomische und ermüdungsfreie Bedienung.

Die Software zeigt mit dem orangen Punkt an, wo das 0,6305 g Material entfernt werden müssen, um das Schrumpffutter nahezu perfekt zu wuchten.
Aus guten Grund verbaut Diebold in der UB30 ein Präzisionsspannsatz vergleichbar mit dem einer Maschinenspindel. Konventionelle Wuchtgeräte spannen mit rund 8 kN, die UB30 mit 18 kN - „wie in einer Werkzeugmaschine“, betont Hermann Diebold.
Mit einem Knopfdruck (r.u.) lässt sich auch diese HSK-63-Werkzeugaufnahme einfach und verschleißfrei im neuen UB30-Wuchtgerät von Diebold spannen.

Messwiederholgenauigkeiten unter 0,3 gmm

„Kompetenzbündelung ist der Schlüssel zum Erfolg“ so Hermann Diebold. Durch die enge und langjährige Technologiepartnerschaft mit dem Mess- und Auswuchttechnikspezialisten Hofmann in Pfungstadt ist etwas Einzigartiges entstanden. Die Integration der ausgefeilten Hofmann Messtechnik in der von Diebold speziell für das Fertigungsumfeld entwickelten UB 30 Wuchtmaschine können jetzt Messwiederholgenauigkeiten von unter 0,3 gmm oder in zwei Ebenen immer noch sehr beachtlich unter 0,5 gmm im normalen Fertigungsumfeld erreicht werden. Um den größten Kundennutzen in der Zerspanungsindustrie zu bieten wurde die komplette Software vom Diebold Entwickungsteam neu programmiert. Nur so war eine solche massive Verbesserung der Wuchtqualität und der Bedienung  zu realisieren, betont Hermann Diebold.“ Zur Toleranzermittlung, ist nach Angaben von Hermann Diebold die ISO 1940, DIN 69888 und ISO 16084 streng umgesetzt worden.“ In den letzten Jahren haben wir uns fast schon zu einer echten Software-Schmiede weiterentwickelt. Und das war auch nötig. Denn unterm Strich wurde uns klar, dass sich ohne eigene Software-Experten die Vorteile der Digitalisierung gar nicht nutzen lassen. Dies ist für zukunftsfähige Produkte absolut notwendig.“ Ein Beispiel dafür ist die weltweit einmalige und konkurrenzlose Schrumpftechnologie mit dem Temperaturüberwachten ‘One-Touch Modus’ von Diebold.

Gespannt wie in einer echten Maschinenspindel

Absolut notwendige Basis für die Herstellung eines so präzisen Wuchtgerätes ist aber nach wie vor die Mechanik, versichert Hermann Diebold. „Ohne die tägliche Erfahrung als Anwender der Wuchttechnologie  sowie aus der eigenen Spindelentwicklung und -produktion, brauchen Sie ein solches Entwicklungsprojekt erst gar nicht starten.“ Eine Präzisionsspindel, deren Herstellung für namhafte Werkzeugmaschinenhersteller  zum täglichen Brot von Diebold gehört, ist die Voraussetzung für eine hochgenaue Messung der Unwucht. Diebold hat deshalb in der UB30 eine selbstentwickelte Spindel verbaut, um damit sämtliche Erfahrungen aus dem Hochfrequenzspindelprogramm zu verwirklichen samt den dort herrschenden Präzisionsanforderungen, wie verheiratete Lagerkombinationen oder Wellen-Rundlaufgenauigkeiten von unter 1 µm.

UB30 spannt HSK63 mit 18 kN

Gekrönt wir dies durch die Spannung. Denn jedem ist bekannt, so Hermann Diebold, dass sich ein Werkzeughalter verformt, wenn er in die Spindel der Werkzeugmaschine eingezogen wird. Dies ist Voraussetzung für einen festen Sitz in der Spindelnase. Was bringt aber nun ein top ausgewuchteter Werkzeughalter, wenn er sich in der Werkzeugmaschine beim Spannen verformt und dadurch ggf. seine Wuchtgüte verliert? Aus diesem Grund verbaut Diebold in der UB30 ein Präzisionsspannsatz vergleichbar mit dem einer Maschinenspindel. „Wir spannen von HSK 25 bis HSK 63 mit der DIN-Einzugskraft d.h. ein HSK63 spannt die UB30 mit 18 kN wie die Werkzeugmaschine. Konventionelle Wuchtgeräte spannen nur mit rund 8 kN – also mit weniger als der Hälfte.“ Das hat nach Erfahrung von Hermann Diebold natürlich entscheidenden Einfluss auf den Sitz des Werkzeugs an den Schräg- und Plananlagen. Mit der Spannung der UB 30 ist eine exakte Plananlage gewährleistet und Unwuchten aus der Verformung des Werkzeughalters werden ebenfalls eliminiert.

Die Schnittstelle ist entscheidend

Die beste Wuchtmaschine ist nutzlos, wenn ich mein Werkstück nicht spannen kann oder der Adapter nicht die entsprechende Genauigkeit hat. Aus diesem Grund hat Diebold für alle gängigen Schnittstellen die passenden Präzisionsadapter entsprechend neu entwickelt. „Unsere Kernkompetenz ist die Herstellung von Spannadaptern aller Schnittstellen und der Wuchtspindeln. Dieses Know-How in unserer hochmodernen, klimaneutralen Fabrik nutzen wir auch für die Herstellung der UB 30-Wuchtadapter und das alles ‚Made in Jungingen‘“, betont Hermann Diebold. Durch die einzigartige Spindelarretierung geht ein Wechsel der Adapter im Handumdrehen. Alle Adapter sowie das zum Wechseln benötigte Werkzeug sind in der Maschine in entsprechenden Schubladen ordentlich, gemäß der 5S-Methode, versorgt. Adapter für Werkzeugaufnahmen der Schnittstellen HSK, SK, BT, CAT oder für Schleifscheiben mit HSK-Schnittstellen sind in den gängigen Dimensionen ab Lager verfügbar. Spezialanfertigungen sind natürlich auch möglich.

„Die Ergebnisse sind schon beeindruckend“

Diese Realitätsnähe zahlt sich absolut aus, versichert Hermann Diebold: „Bei unseren hauseigenen Tests konnten wir in Industrieumgebung Wiederholgenauigkeiten mit minimalen Streuungen erzielen. Die Bedienung der UB 30 macht einfach Spaß und das Arbeiten ist durch die Ergonomie absolut ermüdungsfrei. Die Ergebnisse sind schon beeindruckend.“ Und weil die Ergebnisse so gut sind, plant und entwickelt Diebold schon an einer nächsten Variante: „Wir arbeiten momentan an einer zweiten Maschine für die kleineren Werkzeugaufnahmen. Diese Maschine wird, das können wir jetzt schon abschätzen, in punkto Präzision und Unwucht nochmal einen weiteren großen Schritt bedeuten – was wir natürlich auch mit vielen Tests belegen werden.“

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Foto: NCFertigung

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