Simultane Werkzeug-Verfahrbewegungen optimieren die Komplettbearbeitung komplexer Werkstücke. Auf NC-Drehmaschinen läßt sich damit viel Zeit einsparen. Mit seinen PNC-Deco-Steuerungssystemen nutzt die Tornos Bechler SA in Moutier diese Vorteile.
Manchmal ist es keine schlechte Idee, auch erprobte und bewährte Verfahren komplett zu überdenken. Diese Strategie setzten die Ingenieure der Tornos Bechler SA, Moutier/ Schweiz, mit Standard-CNC-Systemen der Series 16i von GE Fanuc in Echternach ein. Ihrem Bearbeitungskonzept der Deco-2000-Serie liegt die Idee zugrunde, daß durch simultane Verfahrbewegungen von Werkzeugen die mittelbaren Bearbeitungshilfszeiten reduziert werden. „Dies trifft insbesondere bei kleinen, komplexen Werkstücken von weniger als 25 mm Durchmesser zu, die beispielsweise komplett aus dem vollen Stück gearbeitet werden“, berichtet Lukas Weiss, stellvertretender Direktor der Abteilung für Konstruktion und Entwicklung. Der mittelbare Bearbeitungshilfszeitanteil bei sequentieller Nutzung der zahlreichen Dreh-, Bohr- und Fräswerkzeuge ist sehr hoch und übertrifft manchmal die Werkzeugeingriffs-Zeit um den Faktor 2 oder 3. Bei Implementierung des vorliegenden Konzepts können Kombinationen von bis zu 24 Achsen simultane Verfahrbewegungen durchführen. Weil es keine starre Zuordnung der NC-Achsen gibt, können sie abhängig von der anstehenden Bearbeitungssequenz willkürlich kombiniert, variiert oder sogar interpoliert verfahren werden.
Auf diese Art kann beispielsweise das einfache Drehen und Schneiden von Schrauben simultan mit zwei Drehwerkzeugen durchgeführt und gleichzeitig beispielsweise an der anderen Seite des Werkstücks gebohrt werden. Die Zykluszeit wird nicht mehr durch die aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritte und die zugehörigen Zeiten für das Bereitstellen und Entfernen der Werkzeuge bestimmt. Je nach Komplexität des Werkstücks reduziert die Simultanbearbeitung die Bearbeitungszeit um 20 bis 30 %.
Mehrere Werkzeuge gleichzeitig in Aktion
Ein weiterer Unterschied ist, daß die Verfahrbewegungen nicht mehr auf den geringsten Zeitbedarf hin optimiert und demzufolge mit maximalen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten ausgeführt werden müssen. Lukas Weiss: „Dies verleiht den Werkzeugbewegungen eine sanfte Verfahrcharakteristik.“ Das neu entwickelte Bearbeitungskonzept wäre mit konventionellen CNC-Systemen nicht zu realisieren gewesen. Aus diesem Grunde entschied man sich für die kompletten Antriebssysteme von GE Fanuc. Diese beinhalten nicht nur Motoren und Servoverstärker, sondern auch die PNC-Deco-Systeme und die speziell angepaßten, aus der 16i-Serie entwickelten CNC-Systeme.
Der Unterschied zur konventionellen CNC besteht darin, daß in der Steuerung keine geschlossenen Regelkreise mehr vorhanden sind. Die Drehmaschinensteuerung führt die axialen Verfahrbewegungen einfach so durch, wie sie in den Tabellen festgelegt wurden. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Bediener die Bearbeitungsprogramme im „Offline-Betrieb“ unabhängig vom Maschinenbetrieb schreiben kann. wm
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