Servoturn 410 von KNUTH

Bild_1Bild_2Konventionelles Drehen auf signifikant höheres Qualitätsniveau angehoben

Wie lassen sich mit einer konventionellen Drehmaschine eine höhere Drehteilpräzision und größere Bearbeitungsleistungen bei zugleich geringerem Verschleiß und vermindertem Wartungsaufwand erzielen? Diese Frage hat die KNUTH Werkzeugmaschinen GmbH erfolgreich beantwortet mit der Servoturn 410, einer konventionell zu bedienenden Drehmaschine, in der Elemente aus CNC–Maschinen in abgestufter Weise integriert worden sind.

Auch im Zeitalter der CNC-Werkzeugmaschinen ist das konventionelle Drehen unverzichtbar in Industrie, Handwerk sowie in Lehrwerkstätten von Schulen und Universitäten. Bei der Entwicklung der Servoturn wurde strikt darauf geachtet, dass dem versierten Dreher keine der Möglichkeiten verloren geht, die er beim konventionellen Drehen hat und mit denen umzugehen er geübt ist. Vielmehr wurde daran gearbeitet, die durch die Maschine selbst entstehenden Restriktionen zu eliminieren. Dem Bediener werden damit bestimmte Arbeiten erspart und andere erleichtert. Im Ergebnis bringt dies eine deutlich gesteigerte Arbeitseffizienz. Ziel der Entwicklung war es, eine high-end–Drehmaschine für den konventionellen Betrieb zu etablieren, die preislich deutlich unterhalb des Einstiegsniveaus für einfache CNC- bzw. zyklengesteuerten Drehmaschinen angesiedelt bleibt.

Bei der Servoturn sind 3 klassische Elemente konventioneller Drehmaschinen durch Komponenten substituiert worden, die für höherwertige CNC-Drehmaschinen typisch sind:
-Der Kreuzsupport des Werkzeugschlittens ist in beiden Achsen mit robusten Linear-Wälzlagern (Profilschienenführungen und Kugelumlaufschuhe) ausgestattet, die für die Aufnahme hoher Lasten und Momente ausgelegt sind. Dies garantiert eine präzisere Führung des Drehmeißels bei zugleich geringstem Verschleiß. Der Reitstock ist in gleicher Weise gelagert, so dass dessen Positionierung nur wenig Kraftaufwand erfordert.

-Der Vorschub erfolgt über eine Kugelumlaufspindel, die von einem Servomotor angetrieben wird. Das mechanische Getriebe ist dabei substituiert durch ein elektronisches Schaltnetz, bestehend aus einem Drehgeber im Spindelstock, der die Spindelrotation hochgenau auflöst, und einem Mikrocontroller, der die Vorschubinkremente an den Motorverstärker in Mikrometer-Genauigkeit ausgibt. Für das manuelle Verfahren des Werkzeugschlittens dient ein elektronisches Handrad, das entsprechend feinfühlig und ohne Kraftaufwand zu betätigen ist, so dass eine sehr hohe Stellgenauigkeit ermöglicht wird.
-Auch die Zustellachse des Werkzeugschlittens wird in gleicher Präzision von einem Servomotor und einer Kugelumlaufspindel bewegt gemäß der Drehung an dem zweiten elektronischen Handrad. Beide Handräder sind in der gleichen Weise gestaltet und angebracht wie es bei den klassischen konventionellen Drehmaschinen üblich ist.

Die Kombination von Linear-Wälzlagern, Kugelumlaufspindel-Antrieben und Servomotoren erlaubt der neu entwickelten konventionellen Drehmaschine bezüglich der Bearbeitungsgenauigkeit das bei CNC-Maschinen bekannte Qualitätsniveau: präzise Positionierung des Werkzeugs, geringste Umkehrspiele, keine stick-slip-Effekte und damit ein sehr gleichmäßiger Vorschub des im Eingriff befindlichen Werkzeugs. Auch das Schneiden von Gewinden ist somit in hoher Qualität möglich.

Natürlich verfügt die Servoturn 410 über eine stufenlose Drehzahlregelung für die Hauptspindel, einen weiten Drehzahlbereich bis hinauf zu 3000 U/min und über den Modus der konstanten Schnittgeschwindigkeit bei variierendem Drehteilradius (automatische Anpassung der Spindeldrehzahl). Somit sind die Voraussetzungen gegeben, um beim Plandrehen sehr hohe Oberflächengüten zu erreichen.

Und dies trifft umso mehr zu, da KNUTH die bei seinen CNC-Bearbeitungszentren gemachten Erfahrungen zum Einsatz von Mineralguss – Maschinengestellen in die Entwicklung der Servoturn hat einfließen lassen: Durch das Maschinenbett aus Mineralguss ist erstmals eine konventionelle Drehmaschine mit dem höchsten Maß an Schwingungsdämpfung geschaffen worden. Dies garantiert nicht nur die hervorragende, beim konventionellen Drehen sonst nicht erreichte Oberflächengüte, sondern mindert zugleich den Werkzeugverschleiß in erheblichem Maße.

Bild_3Die Bedienung der Servoturn geschieht in gleicher Weise wie bei den klassischen konventionellen Drehmaschinen. Positionieren der Werkzeuges über Handräder, Zuschalten des Vorschubs über Hebel für Vor- und Rücklauf, Wählen des Vorschubs und der Gewindesteigung in festgelegten Stufen über Drehschalter. Die Bedienung ist aber erleichtert, da alle Schalter und Hebel nur elektrische Kontakte setzen. Gleichzeitig bietet das elektronische Innenleben der konventionellen Drehmaschine zusätzliche Möglichkeiten ähnlich den manuellen Funktionen bei CNC-Maschinen:

-Endanschläge werden sehr komfortabel in zugleich höherer Genauigkeit per Knopfdruck elektronisch gesetzt. Das aufwendige und störanfällige Setzen mechanischer Festanschläge und die beschränkte Genauigkeit der mechanischen Kupplung für den Vorschub entfallen also.
-Längere Stellbewegungen des Werkzeugschlittens werden für beide Achsen im Eilgang per handlichem Joystick bequem vorgenommen.
-Mittels Override kann der Vorschub kontinuierlich verändert werden, und zwar sowohl bei konstant gehaltener Hauptspindeldrehzahl (z.B. zum Optimieren des laufenden Drehvorgangs) als auch bei konstant gehaltener Gewindesteigung (z.B. zum langsamen Anfahren eines Gewindeschneidvorgangs).

Die neue Generation der „servokonventionellen“ Drehmaschinen vom Typ Servoturn verbindet höchste Präzision und eine gesteigerte Bearbeitungsleistung mit leichter Bedienbarkeit und hoher Zuverlässigkeit bei zugleich verringertem Wartungsaufwand und Verschleiß. Sie zeichnet sich durch ein hohes Nutzen – zu – Kosten – Verhältnis aus. Die Servoturn 410 ist Mitglied einer großen Familie von sowohl konventionellen als auch CNC-Werkzeugmaschinen, die von der KNUTH Werkzeugmaschinen GmbH für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen angeboten werden und die in der industriellen Praxis einen großen Umfang der Anwendung gefunden haben.

Autor: Redaktion

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