Referenz Spanfix - Moeller

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Referenz Spanfix - Moeller

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Spanende Fertigung – Hartmetallschneiden

unter hohem Kühlmitteldruck

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Gemäß DIN 8580 ist das Spanen ein Fertigungsverfahren der

Hauptgruppe Trennen; spanen meint Formgebung vermittels

Spanabnahme. Durch mechanisches Abtrennen von Spänen wird

die gewünschte geometrische Werkstückgestalt erzielt. Hierzu

dringt eine keilförmige Werkzeugschneide in die Oberfläche

des Werkstücks ein, eine dünne Materialschicht (der Span) wird

abgeschält. Stets muss das Werkzeugmaterial härter sein, als der

zu bearbeitende Werkstoff. Relativ weiche Werkstoffe lassen sich

mit einfachen Stählen bearbeiten, härtere Materialien bedürfen

spezieller Werkzeugstähle wie Hartmetall, Sinterwerkstoffe,

Schneidkeramik, Korund oder Diamant als Schneidstoffe.

Die mechanische, spanende Bearbeitung hochfester metallischer Werkstoffe

ist alles andere als eine triviale Aufgabe. Mit modernsten Maschinen und

Präzisionswerkzeugen gilt es, anspruchsvolle Materialien zu bearbeiten. Zu

berücksichtigen sind ferner die besonderen Eigenschaften der Werkstücke.

Hinzu kommen nicht unerhebliche gesetzliche Auflagen, denen zu entsprechen

ist. Eine optimale Bearbeitung hat möglichst wenige Prozessschritte

und kurze Prozesszeiten zum Ziel. Die Standzeit der Werkzeuge und damit

die Wirtschaftlichkeit der Bearbeitungsprozesse hängen insbesondere vom

verwendeten Kühlmittelschmierstoff und dem Förderdruck ab.

Das mittelständische Unternehmen Spanfix ist in der spanenden Fertigung

tätig und stellt vorzugsweise Bauteile für Luftsportgeräte und den

Motorrennsport her. Diese Branchen sind besonders sensitiv, was die

Werkstückzuverlässigkeit und Sicherheit anbelangt, weswegen sich Spanfix

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InFo

Unternehmen: www.spanfix.de

Produkte: easyRelay

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intensiv mit den Themen Kühlmittelschmierstoff und Druckzufuhr

beschäftigt hat. Marktübliche Kühlmittelsysteme arbeiten mit

Betriebs drücken zwischen 2 und 5 bar. Basierend auf zahlreichen

Untersuchungen seitens Spanfix, erzielt das Unternehmen eine

optimale Prozesssicherheit bei Betriebsdrücken bis 300 bar, unter

Verwendung von Kühlschmierstoffen auf Wasserbasis. Durch

Zuleitung des Kühlmittels mittels Ultrahochdruck werden sowohl

die Wärmeabfuhr, die Schmierung der Kontaktflächen zwischen

Werkzeug und Werkstück, als auch der Abtransport der Späne,

um ein Vielfaches verbessert. Dank diesem Verfahren lassen sich

unter anderem Spannungen im Werkstück und im Werkzeug auf

ein Minimum reduzieren, ebenso verhindert dies eine thermische

Überlastung der Werkzeugschneide. All dies trägt zur Sicherung

der Maßhaltigkeit, einer höheren Schneidleistung und einer verlängerten

Lebensdauer der Werkzeugschneide bei.

Spanfix Aggregate

Um den Fertigungsprozess mit der Kühlmittelhochdrucktechnologie

zu optimieren, müssen alle Komponenten aufeinander

abgestimmt werden, das gilt für die Bearbeitungsmaschine, die

verwendeten Werkzeuge, die Kühlmittelpumpe gleichwie die

gesamte Steuerung. Da die Zykluszeiten variieren, müssen alle

Mess- und Regelfunktionen über die Steuerung des „Aqua-Power-

Systems“ (Aggregate von Spanfix) erfasst, verarbeitet und ausgegeben

werden. Hierbei wird unter anderem die Förderleistung

der Pumpeneinheit auf das verwendete Werkzeug abgestimmt

und kontrolliert, die Kühlmitteltemperatur (Messmitteltemperatur)

erfasst und geregelt, sowie sämtliche weitere Funktionen – von

der Filtration bis hin zur Verschleiß- und Wartungsverwaltung –

erfasst und ausgegeben. Diese umfangreichen Kontroll- und

Regel aufgaben werden mittels Hinweise oder als Alarme im „Klartext“

in der Anzeige der Steuerung und über Lichtsignale visualisiert.

Bei Erreichen einer kritischen Größe, einem Alarmzustand,

wird ein Signal an die Werkzeugmaschine gesendet, um dort

die Bearbeitung sofort, aber kontrolliert, zu unterbrechen. Derart

angebunden, wird die Produktion, je nach Kühlschmierstoffzufuhr,

Das mittelständische Unternehmen

Spanfix GmbH & Co. KG,

mit Sitz in Ahlen (Nordrhein-Westfalen),

stellt im Produktbereich

„spanende Fertigung“ vorwiegend

metallische Bauteile für Luftsportgeräte

und Motorrennsport her.

Aus diesen Aufgabenstellungen

Herzstück der Anlage

Das Steuerrelais easy800 und die

Kühlmittelpumpe. Das Aggregat

230-30 arbeitet mit einem Arbeitsdruck

von bis zu 230Bar. Die Kühlmittelfördermenge

beträgt 30L/min.

kontinuierlich überwacht und

abgesichert. Ein Werkzeugbruch

durch unzureichende

oder fehlerhafte Kühlmittelversorgung

lässt sich somit ausschließen.

Um den Werkzeugmaschinenanschluss zu vereinfachen

und an möglichst viele Produktionsvarianten anpassen zu können,

ist die Werkzeugmaschine so ausgelegt, dass sie lediglich das

Ein-/ Ausschaltsignal und einen Alarmeingang zum Werkzeugmaschinenstopp

benötigt.

Für die Mess- und Regeltechnik der Aqua-Power-Systeme wurde

bislang ein easy700 Steuerrelais eingesetzt. Wegen der guten und

einfachen Handhabung bei der Programmierung und Klartextanzeige,

entschied sich Spanfix für Produkte aus der easy-Familie.

Beim easy Steuerrelais lässt sich das Grundmodul einfach um

ein Zusatzmodul erweitern. Anwender können so zusätzliche

Steuerungsaufgaben problemlos einpflegen. Beim neuen System

„Aqua-Power-Cooled“ setzt Spanfix heute auf Steuerrelais

easy800, um die zusätzlichen, umfangreicheren Mess- und

Regelaufgaben zum bestehenden System kompatibel zu gestalten.

Über zwei miteinander kommunizierende Steuerungen

(EASY819-AC-RC mit Display/Tastatur; EASY819-AC-RCx ohne

Display/ Tastatur) werden die erweiterten Aufgabenstellungen

der Kühlschmierstofftemperierung umgesetzt. Hierfür galt es, ein

modulares Baukastensystem zu erstellen. Dies soll Nachrüstungen

von bestehenden Fertigungslinien – gemäß kundenspezifischer

Forderungen – erlauben und entsprechend kombinierbar sein.

Wichtiges Erfordernis für einen modularen Aufbau ist die zentrale

Datenausgabe, die auch nachträgliche Installationen von weiteren

Komponenten in einheitlicher Weise berücksichtigen kann.

FAZIT

heraus ist das Produkt „Aqua-Power-Kühlmittelhochdrucksysteme“

entstanden. Bei dieser Technologieanwendung

in der Zerspanung

metallischer Werkstoffe lassen

sich die Prozesszeiten mehr als

halbieren.

Felix Mittelfarwick, geschäftsführender Gesellschafter bei

Spanfix: „Für unser neues System Aqua-Power-Cooled ließen

sich die Anforderungen eines modularen Konzepts am

kosteneffizientesten mit der Moeller easy800 Serie umsetzen.

Steuerungsaufgaben integrieren wir heute in die einzelnen

Komponenten des Baukastensystems. Bei der Installation

erfolgt automatisch eine zentrale Datenverwaltung, sprich

zentrale Erfassung und Auswertung aller anfallenden Daten.

Die Kosten für die Mess- und Regeltechnik lassen sich somit

direkt den Aufgaben der einzelnen Komponenten zuordnen.

Neben easy800 Geräten setzen wir außerdem Klein- und

Leistungsschütze sowie Laststromschalter – Hauptschalter

P3-63 von Moeller ein.“

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