Mechatronische Werkzeuge setzen sich durch - Komet Group

WB 7-8/2003
Mechatronische Werkzeuge
sich durch
JACEK KRUSZYNSKI UND
EWALD HASSELKUSS setzen
1) Ein >M042mechatronics< (mechanical
engineering and electronics), im Deutschen
>MechatronikM042<
IR Datenübertragung
B Statische Verstellung vor der Bearbeitung: Schneidenkompensation über ein
µm-genaues Messsystem am Schieber

SYSTEMATISCHE DARSTELLUNG DER STEUERUNG DER >M042<
CNC Steuerung
Statorl
Messdom
Rotor
Daten- und Energieübertragung, öffnete
schließlich den Weg für automatisch einwechselbare
und mechatronisch verstellbare
Werkzeuge in Bearbeitungsmaschinen.
Neben der reinen Kompensation des
Verschleißes ermöglichen diese intelligenten
Werkzeugsysteme flexible Konturbearbeitungen
und Mehrfachoperationen
mit einem Werkzeug. Im Vordergrund stehen
für den Anwender die Vorteile der optimierten
Bearbeitungszeiten und die
Senkung der Werkstückkosten sowie zusätzliche
Funktionalitäten wie Drehope-
Spindeln
B Das Steue-
rungskonzept
der M042-Fein-
verstetlköpfe
von Komet,
4-spindlig für
Transferstraßen
oder Sonderma-
schinen
rationen auf Bearbeitungszentren. Darüber
hinaus gewinnen die Steigerung der
Genauigkeit und die Verbesserung der
Prozesssicherheit durch einen um-genauen
automatisierten Ablauf der Bearbeitung
immer mehr an Bedeutung.
Der Kompensationsweg wird am
Schieber µm-genau überwacht
|e nach Aufgabenstellung bietet die Komet-(Gruppe
mit den »KomTronic-Werkzeugsystemen
zwei Familien mechatroni-
WERKZEUGE
scher Werkzeuge. Mit statischer, das heißt
vor der Bearbeitung erfolgender Verstellung
sind die Feinbohrsysteme >M042< auf
eine automatisierte Feinbearbeitung mit
Schneidenkompensation wie die Herstel
lung eng tolerierter Passungsbohrungen
ausgelegt l Bild 2). Der Kompensationsweg
wird über ein direktes Messsystem am
Schieber µm-genau überwacht. Die ge
messenen Daten gehen über eine IR-Datenübertragung
zum M042-Steuerrechner,
der gegebenenfalls über den im
Werkzeug integrierten Motor den Schieber,
auf die gewünschte Position korrigiert
(Bild l). Die Betriebssoftware von Komet
steuert auch mehrspindlige Systeme und
mehrstufige Bohrstangen (Bild 3). Messwerte
von Messtastern und Messdornen
können in den Arbeitsprozess einge-
l HERSTELLER
Komet Präzisionswerkzeuge
Robert Breuning GmbH,
74354 Besigheim,
Tel. 0 71 43/3 73-0,
Fax 0 71 43/3 73-2 33,
www.komet.de

WB 7-8/2003
18
Bearbeitung von Zylinderhauptbohrungen
mit KomTronic-M042-Feinverstellköpfen;
die Bearbeitung der 4-Zylinder-Diesel-
motoren aus Grauguss erfolgt auf Sonder-
maschinen
» bunden werden. Es ist sogar möglich,
im Rahmen bestimmter Verstellbereiche
unterschiedliche Bohrungsdurchmesser
mit einem Werkzeug herzustellen. Seit
19% sind weltweit mehr als 170 M042-
Feinverstellköpfe, vornehmlich in der Automobilzuliefererindustrie,
im Einsatz. In
Anwendungen wieder Gelenkwellenfertigung,
Pleuelbearbeitung oder bei der Mo-
torenfertigung hat sich die mechatronische
Werkzeugtechnologie bereits erfolgreich
etabliert (Bild 4).
Die >U-Achse< lässt sich
mit der Z-Achse interpolieren
Für die dynamische Verstellung während
der Bearbeitung hat Komet ein aktorisches
Werkzeug entwickelt, das auf Bearbeitungszentren
als einwechselbare U-Achse
betrieben werden kann. Der Antrieb im
Werkzeug, ein geregelter Servomotor, ist
so an die NC-Steuerung angekoppelt, dass
sich die >U-Achse< mit der Z-Achse interpolieren
lässt (Linear- oder Kreisinterpo-
Komet sind hier dank einer intelligenten
Schneidenanordnung Werkzeuge für
Mehrfachoperationen ebenso machbar.
Komplexe Werkstücke können Zeit sparend
mit hoher Präzision fertig bearbeitet
werden.
Messtechnik wird enger mit der
Präzisionsmechanik verknüpft sein
Mit intensiver Entwicklungs- und Forschungsarbeit,
dazu gehören Beteiligungen
an Forschungsprojekten wie >Accomat<
(Accuracy Controlled Machine Tool), ist es
in den letzten Jahren gelungen, die rasanten
Fortschritte in der Mikroelektronik zu
Muster-Konturbearbeitungen, die mit automatisch einwechselbaren KomTronic-U-
Achswerkzeugen realisierbar sind
lation). In Verbindung mit maßgeschneiderten
Komet-Aufsatzwerkzeugen und
-Wendeplatten sowie durch die frei programmierbare
Hubeinstellung sind mit
den KomTronic-U-Achswerkzeugen Konturen
in Bohrungen erzeugbar, die sonst
nur auf Drehmaschinen herzustellen sind
(Bild 5). Zirkularfräsbearbeitungen können
Zeit sparend bei höherer Qualität
ersetzt werden. Das Werkzeug wird berührungslos
mit Energie versorgt. Die Datenübertragung
erfolgt ebenfalls berührungslos
(Bild 6). Dazu wird an der Spindel ein
Statorelement integriert, das auch in vorhandene
Maschinen leicht nachrüstbar ist.
Wie in anderen Werkzeugbereichen von
PRINZIP DER >KOMTRONIC-U