Feinwuchten

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Produktivitätssteigerung durch Feinwuchten

Unsymmetrie ist der erklärter Gegner eines präzisen Schleifens oder einer produktiven Bearbeitung. Die HAIMER Gruppe, mit Sitz in Jena, Deutschland, hat die Tool Dynamic Auswuchtmaschinenreihe zur einfachen Beseitigung dieser Probleme mit Schleif- und anderen Rotationswerkzeugen konzipiert. "Ungleichgewicht ist kein Geheimnis", sagt Andreas Haimer. Bei der HAIMER ist er als geschäftsführender Gesellschafter des Weltmarktführers auf dem Gebiet der Auswuchttechnologie für Werkzeug, Schleifscheibe und Halter tätig und arbeitet mit Hochdruck an Fräs- und Mahlwerkzeugen und deren optimalen Ausnutzung.

Dazu erläutert er: "Unwucht in einem sich drehenden System wird durch eine ungleichmäßige Lastverteilung verursacht. Dadurch wird - bei der gleichen Unruh - bei einer Drehzahl von 10000 U/min die 25-fache Zentrifugalkraft aufgebracht wie bei einer Drehzahl von 2000 U/min. Das Ungleichgewicht von Schruppscheiben und Werkzeug kann in der Realität unterschiedliche Gründe haben.

Die Toleranz des Schleifscheibendornes und das Abfräsen und die Profilierung der Scheibe haben ebenfalls einen direkten Einfluss auf die Auswuchtung und damit auf die dynamische Rundlaufgenauigkeit des Werkzeuges während der Zerspanung. Ähnlich verhält es sich mit der Unsymmetrie der Schneidwerkzeuge und der zu zerspanenden Werkstücke. Außerdem führt die Unsymmetrie zu erhöhtem Verschleiss an Schleifscheiben oder Werkzeugen und Antrieben.

Untersuchungen und Erfahrungswerte zeigen, dass die Lebensdauer der Spindeln um 50 Prozentpunkte reduziert werden kann. Viele Maschinen- und Spindelfabrikanten verlangen heute von ihren Abnehmern nur noch den Einsatz von ausgewuchteten Werkzeugen: "Ansonsten gewähren sie keine oder nur eine beschränkte Gewährleistung auf die Spindeln. "Dennoch ziehen es viele Nutzer vor, Geschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe zu verringern, um die durch Unwuchten verursachten Schwingungen zu verringern und damit die erforderliche Prozess-Sicherheit und die erforderlichen Eigenschaften am Bauteil zu erzielen.

Besser wäre es, das Ungleichgewicht im Werkzeug-System von vornherein zu eliminieren. Auf den ersten Blick scheint es schwierig, so Andreas Haimer, "einfach für jeden zu sein. Das modulare Auswuchtsystem ermöglicht das Ausrichten von Werkzeughaltern, Schruppscheiben und großen Kreiseln bis zu einem maximalen Wuchtdurchmesser von 1.000 mmm. "Die einfache Handhabung der HAIMER Auswuchttechnik wird durch die Werkzeug-Schleiferei Fuchs, Nittenau, belegt, wo seit nahezu zehn Jahren Werkzeuge zum Ausgleichen von Scheiben inklusive Dornen eingesetzt werden.

Fertigungsleiter Andreas Fuchs: "Hätten wir geahnt, dass das Auswuchten so leicht ist, hätten wir viel früher angefangen. "Außerdem ist der Markterfolg klar meßbar, wie Andreas Fuchs bestätigt: "Mit ausgewuchteten Schleifscheiben-Sätzen können wir 25 bis 30 Prozentpunkte mehr Vorschub erzielen. "Und last but not least hat sich die Güte der von Fuchs gefertigten Hochleistungs-HSS- und Vollhartmetallwerkzeuge durch Auswuchten erhöht.

Ähnliche Erfahrungen haben auch andere Schleifer beim Auswuchten der Schleifkörper gemacht, zum Beispiel Johannes und Ludger Nipper, Firmengründer und -leiter der Werkzeug-Schleiferei Nipper in Lastrup in Niedersachsen: "Als wir 2011 mit dem Auswuchten unserer Schleifkörper begannen, konnten wir die Zerspanung um 20 bis 25 Prozentpunkte verkürzen und vor allem die Oberflächenqualität der Werkzeuge deutlich verbessern.

"Da Zangen 90 bis 95 Prozent des Werkzeugbestandteils aus VHM schleifen, waren die Effekte besonders erfreulich. "Seitdem wir die Schleifräder gewuchtet haben, gab es kaum Werkzeugbrüche", fasst Johannes Nipper zusammen. Durch den schwingungsfreien Lauf der CNC-Maschinen konnte Nipper das Werkzeugprogramm auch auf den sehr filigranen Werkzeugbereich ausweiten.

Die Herstellung solcher Geräte wäre ohne Auswuchten undenkbar", ist Ludger Nipper nach Jahren der Wuchterfahrung immer noch enthusiastisch. HAIMER hat 1996 die erste Werkzeugmaschine auf den Markt gebracht. Bei HAIMER ist dies der Fall. Ausgelegt als Tisch- und Anbaumaschine ist das Werkzeug Dynamic TD 1002 zum Beispiel eine optimale Auswuchtung von Schruppscheiben.

Durch die optionale Rundlaufmessung ist es möglich, die Rundlauf- und Planlaufgenauigkeit von Mahlscheiben in einer Einspannung zu messen. Mit der modernen und benutzerfreundlichen Wuchtsoftware TD 4. 0 werden die am meisten verwendeten Typen Tool Dynamic Komfort und Komfort plus über den Touch Screen gesteuert. Es besteht die Möglickeit, auf einfachstem Wege in zwei Richtungen zu balancieren.

Das Unwuchtverhalten führt zu Fliehkräften, die an der Auswuchtspindel mit Kraftaufnehmern abgetastet werden. Dies ist besonders hilfreich für Werkzeugschleifer, die neben den Schruppscheiben auch die gemahlenen Werkstücke feinwuchten wollen, um deren Güte zu steigern und diese dann beim Kauf dem Gerät als Beweis beizufügen. Das Programm beinhaltet eine Vielzahl von Expansionsstufen bis hin zur universell einsetzbaren CNC-gesteuerten Auswuchtmaschine TD Automatic, die die Auswuchtung in einer oder zwei Achsen ausgleicht.

Neueste Neuentwicklung ist das Dynamic Preset Microset-Werkzeug, das Auswucht- und Preset-Technologie optimal miteinander verbindet. Das Werkzeug wird in der hochgenauen Wuchtspindel mit dem von HAIMER entwickelten und patentiertem Adaptionssystem gespannt. HAIMER liefert spezielles Zubehör, um den Auswuchtvorgang so kostengünstig, unkompliziert und zügig wie möglich zu machen. Darunter ein vollständiges Programm an Schleifscheibenhaltern für Werkzeug-Schleifmaschinen aller bekannten Hersteller, darunter Fullmer, Walter, ISOG, UWS Reinecker und Rollomatic.

HAIMER bietet aber auch für die trendigen Multitasking-Maschinen, in die nun auch die Fräs- und Drehtechnik eingebunden ist, passende Halterungen an. Die HAIMER Schleifscheibenhalter sind hochpräzise und erleichtern in Kombination mit massgeschneiderten Adapter den Spannprozess in der Auswuchtmaschine. Die Grobunwucht der Schleifkörper wird zunächst in einem Vorwuchtgerät vermessen und ausgeglichen.

Danach folgt der Abrichtvorgang und ein abschließender Feinabgleich in zwei Schichten. Mithilfe spezieller HAIMER Schwermetall-Ausgleichsschrauben können auch die mit einer Schleifscheibe auftretenden großen Ungleichgewichte problemlos ausgeglichen werden. HAIMER hat hierfür eine große Anzahl von Auswuchtgewinden in den Schleifscheibenhaltern zur Verfügung gestellt. Die HAIMER GmbH zeigt, dass sich das Auswuchten von Werkzeug-Systemen mit einer simplen Kalkulation lohnt: Eine hochmoderne Werkzeug-Schleifmaschine kosten ca. 100 ? pro Std. (Einschichtbetrieb, 1.600 Stunden Betriebszeit pro Jahr).

Die Erhöhung der Mahlleistung durch eine Auswuchtung um nur 10 Prozentpunkte erspart 10?/h. Die Erfahrung aus der Haimer-eigenen Fertigung und Erfahrungsberichte von langjährigen Auswuchtkunden zeigen noch größere Produktivitätszuwächse durch Auswalzen. Auf der GrindTec 2018 präsentiert sich nicht nur die neuste Auswuchttechnologie.

Zu den Neuheiten gehören die Zangen mit Duo-Lock?-Gewinde, die sowohl für konventionelle ER-Futter zum Ausfräsen als auch für getriebene Werkzeug- und Rundtakt-Maschinen geeignet sind.