01Maschinen Bei der Neuentwicklung BA 222 handelt es sich um ein zweispindliges Bearbeitungszentrum mit horizontaler Anordnung der Arbeitsspindel. BIld: Schwäbische Werkzeugmaschinen Monoblockbauweise und Gantry-Antrieb in der Y-Achse für hohe Präzision BAZ für die Feinwerktechnik In vielen Bereichen der spanenden Bearbeitung von Werkstücken müssen besonders präzise Bearbeitungszentren eingesetzt werden. Für die 4- und 5-achsige Zerspanung hat die Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW) nun ein zweispindliges BAZ entwickelt, das dank eines Spindelabstands und eines Arbeitsbereichs der X-Achse von 200 mm die typische Mehrfachaufspannung erlaubt. ■■■■■■ „Die Produktfamilie BA 222 und BA W02-22 ist zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken vorwiegend aus dem Bereich der Feinwerktechnik konzipiert worden“, erklärt Wolfgang Armleder, Leiter Entwicklung bei SW. „Bei der neuen BA 222 handelt es sich um ein zweispindliges Bearbeitungszentrum mit horizontaler Anordnung der Arbeitsspindel, das insbesondere für die 4- und 5-achsige Mikrozerspanung von nahezu allen Werkstoffen geeignet ist.“ Ein Spindelabstand von 200 mm bei einem Arbeitsbereich der X-Achse von ebenfalls 200 mm gestattet dabei vor allem in der 4-Achsversion die typische Mehrfachaufspannung von Werkstücken. Die Linearachsen des BAZ sind mit Kugelgewindetrieben, die Rundachsen mit Torqueantrieben ausgerüstet. Monoblockbauweise und Box-in-open-box-Konstruktion „Ein besonderes Systemmerkmal der BA 222 ist die Monoblockbauweise, die die Durchbiegung minimiert und einen optimalen Kraftfluss zwischen Bearbeitungseinheit und Werkstückträger gewährleistet. „Der Monoblock als tragendes Maschinenbett bildet die Grundlage für Stabilität und Dynamik. Gleichzeitig ist er das integrale Bauteil der Kranhakenmaschine bestehend aus der Maschine selbst und der kompletten Versorgung“, so Armleder. Um die hohen Beschleunigungen der Bearbeitungseinheit bei einer minimalen Maschinenstellfläche von 4 m² zu ermöglichen, wird der Monoblock als Verbundkonstruktion aus Stahl mit einem massiven Mineralgusskern ausgeführt, der für ein hohes Dämpfungsvermögen bei guter Temperaturstabilität sorgt. Auch die Dreiachseinheit selbst wurde für schwere Zerspanoperationen auf eine hohe Dämpfung ausgelegt. Der Blockspindelkasten des Z-Schlittens sowie der X-Schlitten der Einheit sind daher aus Kugelgraphitguss hergestellt. Um die zu bewegenden Massen gering zu halten, ist der Y-Schlitten außerdem in einer Stahl- Schweißkonstruktion ausgeführt. Zusätzlich dazu wurde die Bearbeitungseinheit in einer „Box-in-openbox“-Ausführung konzipiert – eine spezielle Konstruktion, die SW eigens für sehr kleine und massearme Bearbeitungseinheiten entwickelt hat, die für Service- und 54 Januar/Februar 2017
Wartungsarbeiten einen freien und komfortablen Zugang über die Rück- und Oberseite erfordern. Dabei wird die gesamte Bearbeitungseinheit rückseitig in den Monoblock eingesetzt und der Maschinenraum mit den frei zugänglichen Komponenten durch eine Kombina - tion aus Stahl- und Textilabdeckungen vor Späneflug aus dem Arbeitsraum geschützt. Span-zu-Span-Zeit von 2 Sekunden Ein weiteres Systemmerkmal des BA 222 ist der Gantry- Antrieb der Y-Achse: „Wir haben zwei physikalisch getrennte Vorschubantriebe Y1 und Y2, jeweils bestehend aus einem Antriebsmotor, einem direkten Absolutwegmesssystem und einem Antriebsregler, steuerungsseitig elektronisch gekoppelt“, so Armleder. „Das garantiert eine optimale Positioniergenauigkeit auch bei außermittiger Belastung.“ Insgesamt kann selbst bei hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit eine Positionstoleranz (Tp) von weniger als 0,006 mm garantiert werden. Mit einem Kv-Faktor von acht und einem Ruck von 600 m/s³ ist die BA 222 somit gut für konturgenaue Zerspanungen geeignet. Zur thermischen Entlastung der Y-Vorschubmotoren wird das Gewicht der Vertikalachse dabei nahezu zu 100 Prozent hydraulisch kompensiert, was eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz bedeutet. Bei einem Spindelabstand von 200 mm beschleunigen die Vorschubachsen mit bis zu 20 m/s² auf einen Eilgang von 70 m/min, die HSK-A40-Motorspindeln erreichen in der ersten Ausbaustufe innerhalb von 0,7 s eine maximale Drehzahl von 25 000 min -1 . Die Span-zu- Span-Zeit beträgt bei einem Werkzeugwechsel 2 s. Über einen Doppelschwenkträger mit integrierten Rundachsen kann die BA 222 hauptzeitparallel beladen Das BA W02-22, das derzeit kleinste Modell mit Linearmotortechnik, das speziell auf die hochpräzise Zerspanung der Freiformflächen 5-achsiger Werkstücke aus nichtmagnetischen Werkstoffen ausgerichtet ist. Bild: Schwäbische Werkzeug - maschinen werden, was die Nebenzeiten weiter reduziert. „Während der Bearbeitung wird der Doppelschwenkträger in einer Hirth-Verzahnung hydraulisch verriegelt und die Rundachsen mit einer Sicherheitsklemmung fixiert“, erklärt Armleder. „Die Geometrie der Rundachsen erlaubt eine Beladung der Maschine in ergonomisch günstiger Höhe sowie einen guten Einblick in den Zerspanungsprozess.“ Bei Bedarf können direktangetriebene Planetenmodule in die Rundachsen integriert werden, was eine 5-achsige Bearbeitung ermöglicht. Dabei garantiert die Zerspanung der Werkstücke in hängender Position zusammen mit der waagerechten Anordnung der Arbeitsspindel einen freien Spänefall. Internationale Fachmesse für Werkzeugmaschinen, Fertigungs- und Automatisierungstechnik Internationale Zuliefermesse für Teile, Komponenten, Module und Technologien 7. – 10. März 2017 Fertigungstechnik Zulieferindustrie neue Technologien Leipziger Messe GmbH | Messe-Allee 1, 04356 Leipzig | Tel.: +49 341 678-8218 | Fax: +49 341 678-7800 | www.messe-intec.de | www.zuliefermesse.de Januar/Februar 2017 55
