Fachartikel: Keine Rüstzeiten in der Smart Factory

Die umfassende Digitalisierung wirkt sich in der Smart Factory auf alle Unternehmensbereiche aus - vom Produktdesign über die Prozessplanung bis zur Fertigung. In einer Fabrik mit vernetzten Anlagen ist es besonders wichtig, Ausfallzeiten zu minimieren, um produktiv und wirtschaftlich zu fertigen. Hierbei können Werkzeugsysteme mit Wechselköpfen von Iscar helfen, Rüstzeiten zu eliminieren und die Nebenzeiten beim Werkzeugwechsel zu verkürzen.
Aufgrund der robusten Konstruktion sorgt Multi F Grip für vibrationsfreies Abstechen auch bei großen Stangendurchmessern, eine längere Lebensdauer der Wendeschneidplatten sowie höhere Oberflächengüten und geradere Schnitte.
Aufgrund der robusten Konstruktion sorgt Multi F Grip für vibrationsfreies Abstechen auch bei großen Stangendurchmessern, eine längere Lebensdauer der Wendeschneidplatten sowie höhere Oberflächengüten und geradere Schnitte.Bild: Iscar Germany GmbH

Digitale Technologien verbinden Fertigungssysteme untereinander, mit der virtuellen Welt und der 3D-Modellierung. Das Ziel ist eine erhebliche Leistungssteigerung. Je intelligenter und technologisch ausgereifter diese Anlagen sind, desto komplexer und teurer werden sie allerdings meist auch. Für einen wirtschaftlichen und effektiven Betrieb gilt es für Anwender deshalb, die Nebenzeiten zu minimieren. Dabei übernehmen insbesondere Werkzeuge eine entscheidende Rolle.

Wechsel praktisch ohne Rüstzeit

Noch vor 20 Jahren gab es nur wenige Werkzeugsysteme mit auswechselbaren Köpfen. Inzwischen bietet fast jeder führende Werkzeughersteller eine Variante in seiner Produktpalette. Besonders verbreitet sind Werkzeuggruppen aus Stahlgrundkörpern mit Hartmetall-Wechselköpfen – und das trotz der stetigen Weiterentwicklung von Schleifmaschinen, die es stark vereinfacht hat, Vollhartmetall (VHM)-Werkzeuge herzustellen und nachzuschleifen. Als Resultat stieg die Zahl kleiner bis mittelgroßer Werkzeughersteller und es entstanden zahlreiche Nachschleifdienste. Es wäre zu erwarten gewesen, dass das Prinzip VHM die auswechselbare Alternative ernsthaft bedrängen würde. Tatsächlich ist die Situation genau umgekehrt: Dank der Fortschritte im Maschinenbau und des Trends zur intelligenten Fertigung setzen Anwender vermehrt auf Werkzeuge mit auswechselbaren Köpfen.

Während der Sumocham-Bohrkopf gewechselt wird, bleibt der Werkzeughalter in der Maschine. Die in engen Toleranzen gefertigten Bohrköpfe machen ein neues Einmessen des Werkzeugs und Anpassungen am Bearbeitungsprogramm überflüssig.
Während der Sumocham-Bohrkopf gewechselt wird, bleibt der Werkzeughalter in der Maschine. Die in engen Toleranzen gefertigten Bohrköpfe machen ein neues Einmessen des Werkzeugs und Anpassungen am Bearbeitungsprogramm überflüssig.Bild: Iscar Germany GmbH

So hat auch der Werkzeugspezialist Iscar seine Wechselkopfsysteme dahingehend verbessert, dass Nutzer die Köpfe praktisch ohne Rüstzeit tauschen können. Beispiele dafür sind die rotierenden Multi-Master- und Sumocham-Werkzeuge. Bei den neuen nicht rotierenden Werkzeugfamilien Multi F Grip sowie Logiq5Grip zum Ab- und Einstechen verfolgt Iscar einen anderen Lösungsansatz: Das Werkzeug besteht aus einem Spannschaft und einem Wendeplattenadapter mit auswechselbaren Schneideinsätzen. Beide Ansätze verkürzen die Nebenzeiten der Maschinen erheblich. Der Werkzeugkörper verbleibt während des Kopfwechsels in der Maschine und es fällt keine zusätzliche Rüstzeit für die Neujustierung des Werkzeugs an. Möglich wird dies durch die hohe Wiederholgenauigkeit der auswechselbaren Köpfe. Diese werden mit so engen Fertigungstoleranzen hergestellt, dass Anwender sie auswechseln können, ohne dass sie die Maschine anpassen oder die CNC-Programmierung korrigieren müssen.

Zahlreiche Werkzeugkombinationen

Werkzeuge mit Wechselköpfen reduzieren nicht nur die Nebenzeiten, sie sind auch vielseitig und flexibel einsetzbar. Bei der Multi-Master-Familie beispielsweise passt ein Fräskopf auf unterschiedliche Fräskörper – und die verschiedenen Fräskörper können wiederum unterschiedliche Fräsköpfe aufnehmen. Damit stehen Anwendern zahlreiche Werkzeugkombinationen für ein breites Anwendungsspektrum wie Schulter-, Plan- oder Scheibenfräsen, das Fräsen komplexer Profile, Bohren oder Fasen zur Verfügung. Bei den nicht rotierenden Werkzeugen lohnt ein Blick auf das neue Multi F Grip-System. Damit können Anwender Schneideinsätze sowohl der Tang-Grip- als auch Do-Grip-Serie zum Abstechen einsetzen.

Individuell anpassbar

Ein weiterer Vorteil von Werkzeugen mit auswechselbaren Köpfen: Nutzer können die Werkzeugkonfiguration bauteilspezifisch an den Bearbeitungsprozess anpassen. Multitasking-Maschinen, die verschiedene Zerspanungsprozesse mit rotierenden und nicht rotierenden Werkzeugen in einem einzigen Bearbeitungsprozess zulassen, sind inzwischen weit verbreitet und steigern die Produktivität enorm. Maschinenhersteller bieten zudem eine Reihe von Möglichkeiten, um aus einer herkömmlichen CNC- eine Multitasking-Maschine zu machen. Dazu wird die Anlage einfach um angetriebene Werkzeugfunktionen ergänzt, die die Leistung eines typischen kleinen Bearbeitungszentrums aufweisen. Die Multi-Master-Linie umfasst eine Vielzahl von Fräskörpern mit verschiedenen Aufnahmen, Reduzierungen und Verlängerungen. So erhalten Anwender die Möglichkeit, die bestmögliche Konfiguration zusammenzustellen und die Auskraglänge des Werkzeugs zu minimieren. Je kürzer die Aufnahme, desto geringer fällt die Biegebelastung der Spindel aus – und davon profitieren sowohl die Leistungsfähigkeit als auch die Standzeit des Werkzeugs.

www.iscar.de

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