Verbesserungen für den Zerspanungsprozess

von Rüdiger Kroh

Treten Schwingungen während der Bearbeitung auf, ist es für den Bediener oft schwierig, die Ursache dafür zu lokalisieren. Um das Rattern zu verhindern, werden bislang die Schnittwerte angepasst, der Werkzeugtyp geändert oder sogar die Spannung des Werkstückes verändert, so die Erfahrungen von Soraluce. Diese Maßnahmen bedeuten häufig ein zeitintensives und kostspieliges manuelles Eingreifen durch den Bediener. Oftmals werden aber Kompromisslösungen gewählt, die weit von der nutzbaren Bearbeitungsleistung der Maschine entfernt sind. Daher ist es nach Auffassung des spanischen Herstellers unabdingbar, die spezifische Quelle der Vibrationen während der Bearbeitung rechtzeitig und schnell zu identifizieren, um geeignete Gegenmaßnahmen einleiten zu können.

Aus diesem Grund hat Soraluce bereits 2015 das DAS-System (Dynamics Active Stabilizer) präsentiert. Es erhöht laut Unternehmen die Zerspanungsleistung der Maschinen durch eine aktive Dämpfung, welche das Risiko von Rattern und Schwingungen eliminiert. Weiterhin dämpft es die Vibrationen der Maschinenstruktur, die während der Zerspanungsprozesse entstehen und garantiert eine Bearbeitung ohne jegliches Rattern in jeder Position im Raum eines Fräs-, Dreh- und Bohrcenters, heißt es weiter. Dadurch werde die Produktivität deutlich gesteigert und der Verschleiß von Werkzeugen um bis zu 30 % reduziert. „Wir haben das DAS-System inzwischen bei über 50 Kunden installiert“, sagte David Gonzalez, Sales Manager bei Soraluce, auf der EMO 2017 in Hannover.

In den vergangenen zwei Jahren hat der Hersteller an einer Weiterentwicklung gearbeitet und einige neue Funktionen unter dem Namen DAS+ auf der Messe präsentiert. „Das neue System berücksichtigt jetzt den gesamten Bearbeitungsprozess“, erklärte Gonzalez. DAS+ nutzt die gleichen Aktoren, überwacht aber zusätzlich permanent das Schwingungsniveau, erkennt unterschiedliches Rattern und enthält zwei neue Funktionen. Zum einen werden selbstständig die Spindeldrehzahl und der Vorschub optimiert und zum anderen eine gleichmäßige Oszillation der Spindel während der Bearbeitung sichergestellt.

Dies geschieht auf Basis eines Algorithmus, der nach den besten Zerspanungsbedingungen sucht, um den Bearbeitungsprozess noch weiter zu optimieren, hebt Soraluce hervor. Der Algorithmus berücksichtigt die durch das Werkzeug erzeugten Schwingungen und aktiviert das DAS+ automatisch. Das weiterentwickelte DAS-System steigere die Produktivität und Stabilität des Bearbeitungsprozesses, reduziere Zykluszeiten, erhöhe die Werkzeugstandzeit, verbessere die Oberflächenqualität und verringere den Maschinenverschleiß.

Zu Störungen können auch lange Späne führen, wie sie oft beim Drehen entstehen. Als Lösung hat der Hersteller die Software Chip Breaker entwickelt. Sie soll für den Spanbruch sorgen, um die Späne leichter abtransportieren zu können. Lange Späne müssen häufig von Hand entfernt werden und es kommt zu ungeplanten Maschinenstillständen. Chip Breaker erzeugt eine Oszillation im Vorschub der Maschine, um die Späne zu brechen und so kleine Späne zu erzeugen, die leichter über das Spänemanagementsystem entsorgt werden können, heißt es von Unternehmensseite.

Auf der Hausausstellung von Bimatec Soraluce im Technologiezentrum in Limburg wurde im November eine weitere Neuheit präsentiert. Das Messsystem Visup 3D zum Vermessen und Ausrichten großer Werkstücke basiert auf 3D-Technologie. Es besteht aus zwei Hauptmodulen, die auf die Grundschritte des Ausrichtungsprozesses abgestimmt sind: Erstens das Vermessen zum Ermitteln der Rohteilgeometrie und zweitens das Ausrichten des Werkstücks. Die Vermessung und Anpassung außerhalb der Maschine erfolgt durch Photogrammetrie. Mit Hilfe der CAD-Daten des Werkstücks errechnet das System, ob das Werkstück innerhalb der notwendigen Rohteiltoleranzen ist. Mit einer speziellen Software werden laut Soraluce die optimale Bearbeitungsposition festgelegt und spezifische Referenzpunkte am Werkstück aufgenommen. Die Ausrichtung während der Aufspannung in den Maschinen erfolgt mit Hilfe von diesen Referenzpunkten. Visup 3D reduziert die Zeit der Rohteilausrichtung und des Anpassungsprozesses um bis zu 70 %, betont der Hersteller.