Vom Präzisionsschleifen bis zum automatisierten Finish
Lösungen für kürzere Nebenzeiten und reproduzierbare Fertigungsprozesse
Beim Schleifen entscheidet nicht allein die erreichbare Genauigkeit über die Wirtschaftlichkeit eines Prozesses. Ebenso wichtig ist, wie schnell sich eine Bearbeitung einrichten lässt, wie sicher die geforderte Qualität reproduziert wird und welcher Aufwand für Messen, Abrichten oder das abschließende Finish entsteht. Unter dem Messemotto „Perfektion in Form und Technik“ zeigte Okamoto auf der AMB in Stuttgart, wie moderne Schleiftechnik diese Anforderungen zusammenführt. Mit der Flach- und Profilschleifmaschine ACC42SA-iQ und der großformatigen ACC85SA1 standen zwei Maschinen für unterschiedliche Werkstückdimensionen im Mittelpunkt. Das automatisierte Hochglanzläppsystem AeroLap YT-300 erweiterte die Präsentation über den eigentlichen Schleifprozess hinaus bis zur abschließenden Oberflächenbearbeitung.
Wenn die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen schwieriger werden, steigt der Druck auf die Fertigung. Investitionen müssen sich rechnen, Ausschuss sollte möglichst vermieden werden und gleichzeitig dürfen Qualität und Lieferfähigkeit nicht leiden. Für Metallbearbeiter wird es deshalb wichtiger, sich auf Technologiepartner verlassen zu können, deren Maschinen nicht nur hohe Genauigkeiten versprechen, sondern diese auch wirtschaftlich in reproduzierbare Fertigungsprozesse übersetzen. Patrick Glasstetter, Head of Service bei Okamoto: „Gerade beim Schleifen ist das relevant. Der Prozess steht häufig am Ende einer langen Bearbeitungskette. Was hier nicht stimmt, lässt sich kaum noch durch nachgelagerte Bearbeitung korrigieren. Präzision, Oberflächenqualität und Prozesssicherheit müssen deshalb zusammenpassen.“
Intelligenz statt Spezialistenwissen
Mit der ACC42SA-iQ zeigte Okamoto auf der AMB eine kompakte Präzisions-CNC-Flach- und Profilschleifmaschine, bei der neben der Bearbeitungsgenauigkeit vor allem die einfache Einrichtung unterschiedlicher Schleifaufgaben im Mittelpunkt steht. Über den Touchscreen lassen sich verschiedene Schleifzyklen programmieren, darunter das Nutschleifen und die Bearbeitung von bis zu fünf Flächen. Ein hydraulisches Schnellhubsystem mit Positionserkennung unterstützt das zügige Einrichten der Bearbeitungspunkte. Bis zu fünf unterschiedliche Hublängen können gleichzeitig programmiert und anschließend automatisch abgearbeitet werden.
Für kurze Bearbeitungszeiten sorgt unter anderem die hydraulische Tischbewegung mit bis zu 250 Hüben pro Minute bei 20 mm Hublänge. Der Schleifbereich von 400 × 200 mm ist auf kleinere Werkstücke ausgelegt, wie sie beispielsweise im Werkzeug- und Formenbau häufig vorkommen. Die programmierbare Abrichtung von Umfangs- und Stirnschleifscheiben während des Schleifzyklus gehört zur Standardausstattung. Für anspruchsvollere Konturen stehen optional eine grafische Schleifscheibenform-Software für Radien und V-Formen sowie Lösungen für komplexe Nuten zur Verfügung.
Eine zentrale Rolle spielt dabei die iQ-Steuerung. Bearbeitungspositionen werden per Teach-In direkt am Touchscreen festgelegt, weitere Eingaben erfolgen dialoggeführt. Damit unterstützt die Steuerung den Bediener dabei, auch anspruchsvollere Schleifaufgaben sicher einzurichten, ohne jeden Bearbeitungsschritt aufwendig programmieren zu müssen. „Erfahrene Schleifer bringen ein Wissen mit, das sich nicht einfach ersetzen lässt. Mit unserer iQ-Technologie wollen wir dieses Know-how möglichst gut durch die Maschine unterstützen und gleichzeitig die Hürden bei der Bedienung senken. Wenn sich Schleifaufgaben schneller einrichten und Abläufe sicher reproduzieren lassen, hilft das sowohl dem erfahrenen Mitarbeiter als auch Kollegen, die noch nicht seit Jahren mit Schleifmaschinen arbeiten“, erklärt Patrick Glasstetter. „Das verkürzt die Einarbeitung und schafft gleichzeitig die Flexibilität, die gerade bei wechselnden Werkstücken und Losgrößen gefragt ist.“
Mehr Format für größere Aufgaben
Mit der ACC85SA1 präsentierte Okamoto auf der AMB eine Erweiterung der SA1-Baureihe für größere Werkstücke. Die Maschine verfügt über eine Magnetaufspannfläche von 800 × 500 mm und verbindet die entsprechenden Bearbeitungsdimensionen mit konstruktiven Merkmalen, die auf hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit ausgelegt sind. Dazu gehören das gegossene Maschinenbett mit hohen statischen und dynamischen Dämpfungseigenschaften sowie die hydraulische Tischbewegung über handgeschabte V-Führungen. Zustell- und Querachse werden über AC-Servomotoren und Kugelumlaufspindeln angetrieben, Glasmaßstäbe unterstützen die exakte Positionierung.
Für einen möglichst selbstständigen Schleifablauf lassen sich Zustellungen und Vorschübe über den Touchscreen einstellen, Schleifprogramme speichern und Abrichtzyklen automatisieren. Beim Mehrfach-Einstechschleifen lässt sich die Schleifzeit laut Okamoto um bis zu 30 Prozent reduzieren.
Wie sich auch Arbeitsschritte rund um die eigentliche Bearbeitung verkürzen lassen, zeigt das Quick-Touch-Messsystem. Der taktile Messtaster wird direkt in den Arbeitsraum eingeschwenkt und ermittelt dort die Werkstückhöhe. Das Bauteil bleibt während der Messung aufgespannt, sodass weder zusätzliches Handling noch ein erneutes Ausrichten erforderlich sind. „Gerade bei präzisen Schleifarbeiten möchten wir vermeiden, dass ein Werkstück für die Kontrolle aus dem Prozess genommen werden muss. Mit Quick-Touch messen wir dort, wo auch bearbeitet wird. Das spart Zeit, erhält gleichzeitig die einmal hergestellte Aufspannsituation und schafft damit eine wichtige Voraussetzung für reproduzierbare Ergebnisse“, erklärt Patrick Glasstetter.
AeroLap: Hochglanzfinish wird automatisierbar
Den Blick über das eigentliche Schleifen hinaus richtete Okamoto auf das AeroLap YT-300. Das Läppsystem ermöglicht ein Hochglanzfinish für Zerspanwerkzeuge und Komponenten des Werkzeug- und Formenbaus wie etwa Bohrer, Fräser, Stempel, Matrizen und Formkerne. Unterschiedlichste Materialien – darunter HSS, Hartmetall, Edelstahl, PVD- und CVD-beschichtete Werkzeuge – können auf Spiegelglanz gebracht werden. Anders als beim klassischen Polieren werden weder Kanten verrundet noch Material abgetragen. Damit bleiben auch filigrane Geometrien und Beschichtungen erhalten.
Neu ist die konsequente Automatisierung des bisher stark vom Bediener abhängigen Prozesses. Mit AeroLoop hält ein automatisches Flüssigkeitsversorgungssystem die Läpp-Suspension kontinuierlich in einem definierten Zustand. Feuchtigkeit und Konsistenz werden überwacht und geregelt, die Suspension wird automatisch zirkuliert und nach Bedarf hydriert. Damit entfällt ein wesentlicher Teil der manuellen Prozesskontrolle – und gleichzeitig werden konstante Bedingungen für das Läppfinish geschaffen.
In Verbindung mit einem integrierten Cobot wird daraus eine weitgehend autarke Finishinglösung. Der Roboter führt die Werkstücke mit der für das Läppen erforderlichen kreisenden und rotierenden Bewegung durch den Prozess. Dadurch wird das Finish reproduzierbar, während der Bedarf an speziell geschultem Bedienpersonal sinkt. Mehrere Anlagen können so parallel und mannarm betrieben werden.
Für Werkzeug- und Formenbauer ist vor allem die Kombination aus Oberflächenqualität und Geometriesicherheit interessant. Das spiegelglatte Finish soll Reibung reduzieren, die Spanabfuhr verbessern und Aufbauschneiden entgegenwirken. Okamoto verweist dabei auf Erfahrungen aus der Praxis, nach denen sich bei Zerspanwerkzeugen je nach Anwendung Standzeitsteigerungen von bis zu 80 Prozent erzielen lassen. Mit AeroLoop und Robotik wird aus dem bewährten AeroLap damit ein automatisiertes High-End-Finishing: prozesssicher, reproduzierbar und auch für einen mannarmen Betrieb geeignet.
Patrick Glasstetter: „Unsere AMB-Präsentation macht deutlich, worauf es bei moderner Schleiftechnik zunehmend ankommt: Höchste Genauigkeit bleibt die Voraussetzung. Sie allein reicht jedoch nicht mehr aus. Eine wirtschaftliche Schleiflösung muss ebenso kurze Nebenzeiten ermöglichen, den Bediener unterstützen, Ausschuss vermeiden und sich möglichst einfach in reproduzierbare Prozesse überführen lassen. Gleichzeitig gewinnen Energie- und Ressourceneffizienz an Bedeutung.“
Weitere Infosmationen:
okamoto-europe.de