INHALTSVERZEICHNIS
1 Einleitung
1.1 Die CNC-Sechsspindeldrehmaschine INDEX MS32 MultiLine
1.2 Werkstoffnachschub
2 Aufgabe und Aufgabenbegrenzung
2.1 Anforderungen an die Reststückabführung
2.2 Einschränkungen
3 Grundsätzliches
3.1 Bearbeitungsablauf
3.2 Arbeitsraum
3.3 Werkzeugträger
4 Lösungsansätze
4.1 ,,schwenkendes Rohr"
4.2 schräge Abführung
4.3 zweiachsige Abführbewegung
4.4 lineare Abführbewegung
5 Schwierigkeiten bei der gewählten Variante
5.1 Räumliche Unterbringung
5.2 Art der Kraft- /Bewegungsausübung
5.3 Entleerung der Schale
5.4 Lage des Zylinders
6 Detaillierung des Entwurfes
6.1 Ausfahrende Elemente
6.2 Gehäuse
7 Schlußkommentar
8 Anhang: Zeichnungen/ Entwürfe
1 Einleitung
1.1 Die CNC-Sechsspindeldrehmaschine INDEX MS32 MultiLine
Die Maschinenreihe MS32 MultiLine der Firma INDEX ist im
Baukastensystem aufgebaut und gliedert sich in die folgenden Typen:
MS32B: Basismaschine mit sechs Spindeln und einer optionalen Abgreifspindel
MS32P: Pinolenmaschine mit sechs Spindeln und bis zu sechs Pinolen zur stirnseitigen
Bearbeitung
MS32G: Gegenspindelmaschine mit zwei mal sechs Spindeln (vollwertige Gegenspindeln)
Weiterhin kann jeder der bis zu 20 Schlitten angetriebene Werkzeuge aufnehmen und jeweils in X- oder Z-Achse NC-gesteuert oder starr ausgeführt werden.
Somit ist ein sehr flexibles Maschinenkonzept vorhanden, welches die Anpassung jeder Maschine an die Kundenbedürfnisse unter wirtschaftlichen Bedingungen ermöglicht.
( · siehe Informations-Broschüre)
1.2 Werkstoffnachschub
Da die Idee der Mehrspindeldrehmaschinen sich verständlicherweise auf die Massenproduktion konzentriert, ist es ebenfalls erforderlich, den Werkstoffnachschub zu automatisieren. Hierzu sind verschiedene Konstruktionen diverser Hersteller vorhanden:
Die gängigste Lösung des Nachschubs des Stangenmaterials ist ein Stangenlademagazin.
Im Zyklusbetrieb schiebt es die Stange automatisch gegen einen Anschlag in der Maschine vor. Sobald die Stange vollständig verarbeitet ist, wird das Stangenende mittels einer Spannhülse durch das Magazin zurückgezogen und hinten ausgeworfen (durch die Zangenspannung der Drehmaschine ist ein Reststück der Stange, das nicht mehr verarbeitet werden kann, unvermeidbar). Das Lademagazin ist mit einer größeren Menge an Stangen beladen und legt nun automatisch eine neue Stange in den Führungskanal, um diese für die weitere Bearbeitung wieder vorzuschieben.
Die Spannhülse des Werkstoffvorschubs bedingt einen Spalt zwischen dem Stangenmaterial und der äußeren Führung. Dies bringt aufgrund der teils hohen Drehzahlen zuweilen den unerwünschten Effekt des Schwingens der Stange mit sich und hat zur Folge, daß das Drehteil nicht mit der erwünschten Präzision gefertigt werden kann.
Deshalb stehen alternativ exakte Stangenführungen zur Verfügung, die mittels eines Hinterladers beschickt werden. Diese Hinterlader können die Stange jedoch nur in die Führung schieben, sie muß im Zyklusbetrieb von einer Vorzieheinrichtung in der Drehmaschine vorgezogen werden. Desweiteren kann dadurch das Reststück nicht zurückgezogen werden und muß durch den Arbeitsraum der Drehmaschine abgeführt werden.
2 Aufgabe und Aufgabenbegrenzung
Die Reststücke dürfen keinesfalls einfach so in den Spänebehälter bzw. - förderer fallen, da die Späne u.U. in einen Shredder kommen und außerdem natürlich eingeschmolzen werden. Ferner wird für den Schrott der Rohlinge teilweise ein besserer Preis bezahlt als für die Späne.
2.1 Anforderungen an die Reststückabführung
Folgende Kriterien sind bei der Realisierung einer Reststückabführung in der Drehmaschine zwingend erforderlich:
- 100%ige Zuverlässigkeit
- es dürfen keine Späne im Arbeitsraum (an der Reststückabführung) störend hängenbleiben
- nahezu keine Einschränkung der hervorragenden Zugänglichkeit im Arbeitsraum für den Maschinenbediener Außerdem sind folgende Merkmale zu erfüllen:
- die Konstruktion soll platzsparend sein, denn jeder Zentimeter, der bei der Konstruktion gespart wird, kommt dem Arbeitsraum und somit dem Bediener zugute
- die Optik der Konstruktion soll ansprechend sein
- die Konstruktion soll kostengünstig sein auch wenn sich dies nicht sonderlich kompliziert anhört, haben es die Details in sich, wie sich im weiteren Verlauf herausstellen soll.
2.2 Einschränkungen
- Die Konstruktion der Reststückabführung soll nur für die Basismaschine MS32B konstruiert werden.
- Vereinzelt werden bei Kunden die Stangen von Hand in die Stangenführung eingelegt (z.B. bedingt durch sehr lange Stückzeiten der produzierten Drehteile). In diesem Fall wäre ein zusätzlicher Stangenanschlag zweckmäßig. Diese Begebenheit soll in der Konstruktion der Reststückabführung nicht berücksichtigt werden, das Problem wird programmiertechnisch gelöst.
- Das Auswerfen des Reststücks geschieht durch den Hinterlader, der die neu eingelegte Stange nach vorne schiebt und somit das Reststück hinausschiebt. Die neue Stange wird exakt positioniert, bevor die Spannzange schließt und der Stangenanfang z. B. mit dem Abstechmeißel plangedreht wird.
- Die Maschine wird manchmal als ,,Doppel-Dreispindler" verwendet. Auch dieser Fall soll vernachlässigt werden.
3 Grundsätzliches
3.1 Bearbeitungsablauf
Grundsätzliches zum Bearbeitungsablauf:
Der Spindelträger schwenkt nach jedem Zyklus um eine Spindellage weiter (d.h. um das CNC-Programm optimal zu gestalten wird versucht, daß alle Arbeitsgänge in den verschiedenen Spindellagen in etwa gleich lange dauern, um unnötige Wartezeitenso gering wie möglich zu halten).
Der Bearbeitungszyklus beginnt in Spindellage 1, wo der Werkstoff vorgezogen/-geschoben wird.
Der letzte Arbeitsgang - Abstechen - findet also in Spindellage 6 statt. Hier muß demzufolge das Reststück abgeführt werden.
3.2 Arbeitsraum
Trotz des sehr ,,großen" Arbeitsraumes der Drehmaschine - verglichen mit konventionellen kurvengesteuerten Mehrspindelautomaten und denen der Konkurrenz - wird schon bei den ersten Vorüberlegungen schnell ersichtlich, daß der Platz zur Unterbringung der Reststückabführung das größte Problem für den Konstrukteur darstellt.
Aufgrund der vielseitigen Möglichkeiten der Bestückung der Maschine muß dieser Problempunkt selbstverständlich durchdacht angegangen werden. Die Grundbestandteile des Arbeitsraumes werden im CAD-System aufgebaut. Es wird abgeklärt, welche Komponenten grundsätzlich möglich sind und welches die denkbar ungünstigste Kombination ist. (·siehe PM67.017.02a und PM67.017.02b)
3.3 Werkzeugträger
Die Möglichkeiten der Bestückung reichen von einfachen Werkzeugträgern für Drehmeißel über feste Bohrhalter bis hin zu angetriebenen radialen oder axialen Bohr-/ Frässpindeln. Im Weiteren sollen nur noch die tatsächlich im CAD-System aufgebauten Komponenten einzeln erwähnt werden, die nach eingehenden Überlegungen die tatsächlich nachteilhaftesten Bedingungen für die Reststückabführung darstellen.
Zusätzlich muß auch die ungünstigste Stellung der Schlitten mit Werkzeugträgern berücksichtigt werden, da während des Stangenwechsels in den anderen Spindellagen weiterhin bearbeitet werden soll.
Spindellage 1 - Schlitten 1.1 - kann nicht bestückt werden wegen Schlitten 1.2:
Schlitten 1.2 - Werkstoffvorzieheinrichtung ( · siehe PM67.014)
Spindellage 2 - Schlitten 2.1 - axialer Bohrhalter mit Verlängerungsplatte (NC-gesteuert in X und Z)
Schlitten 2.2 - unrelevant, da die Reststückabführung nicht in diese Richtung möglich ist
Spindellage 3 - Schlitten 3.1 - (nur als Beispiel) Stechhalter, ebenfalls unrelevant
Schlitten 3.2 - unrelevant
Spindellage 4 - Schlitten 4.1 - unrelevant
Schlitten 4.2 - axialer Doppelbohrhalter mit Verlängerungsplatte (NC-gesteuert in X und Z) ( · siehe W95280.2000)
Spindellage 5 - Schlitten 5.1 - axialer Doppelbohrhalter mit Verlängerungsplatte (NC-gesteuert in X und Z)
Schlitten 5.2 - unrelevant
Spindellage 6 - Schlitten 6.1 - Synchronspindel ( · siehe PM67.009) Fährt beim Stangenwechsel zur Seite (Endlage X+, Z-)
Schlitten 6.2 - Abstechhalter und Werkstückabführung
Der geringe verbleibende Freiraum vor Spindellage 6 ist also für den Entwurf sehr entscheidend.
4 Lösungsansätze
Im Lauf der Konstruktion ist es nun besonders wichtig, verschiedene
Lösungsmöglichkeiten aufzustellen und diese gründlich zu durchleuchten.
Hierbei sei erwähnt, daß nicht von Anbeginn der Überlegungen fünf Varianten als Ideen parat stehen, vielmehr ist der Ablauf ein Prozeß, bei dem man sich sukzessiv der idealsten Lösung nähert.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
4.1,,schwenkendes Rohr"
Die denkbar einfachste und günstigste Lösung wäre ein Rohr, durch das die Reststücke abrutschen können. Es steht in Ruhelage in der Mitte des Spindelträgers und schwenkt zur Abnahme des Reststücks aus der Spindel vor die Spindellage 6.
Leider ist diese Idee auszuschließen, da die notwendige Steigung des Rohres aufgrund der Werkstoffvorzieheinrichtung nicht verwirklicht werden kann, außerdem wäre das Rohr sehr schlecht für den notwendigen Spänefall von Spindellage 4 und 5.
Die Zugänglichkeit der Werkzeugträger und Spindeln für den Bediener wäre erheblich eingeschränkt und zu guter Letzt wäre die Optik nicht unbedingt ansprechend.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
4.2 schräge Abführung
Um diese Probleme zu beseitigen ist eine Bewegung in axialer Richtung (Richtung der Spindeln) anscheinend unumgänglich.
Ein schräges ausfahrendes Rohr evtl. mit einem Schlauch wäre hierfür ein Ansatz, doch leider ist diese Lösung räumlich nicht unterbringbar. Die Werkzeugträger auf Schlitten 2.1 (und 2.2) und auch wieder die Werkstoffvorzieheinrichtung stören.
4.3 zweiachsige Abführbewegung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Weiterführend entsteht die Idee, die Abführbewegung zweiachsig zu gestalten: Ausfahren zur Spindel in Mitte des Spindelträgers und anschließendes Schwenken vor die Spindellage 6.
Ein Schlauch erweist sich nicht so geschickt, er könnte zu sehr knicken und das Reststück somit nicht richtig abrutschen. Besser wäre eine Schale, auf der das Reststück liegt, dies ist ohnehin ein bewährtes System zur Abführung von Werk- oder Reststücken bei anderen Index-Maschinentypen. Außerdem sind bei dieser Lösung zwei Freiheitsgrade notwendig, und das muß nicht unbedingt sein:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
4.4 lineare Abführbewegung
Die Vorteile einer linearen Abführbewegung in Achsrichtung vor Spindellage 6 liegen klar auf der Hand:
Die Art der Bewegung (linear) ist eine relativ einfach zu verwirklichende im Vergleich zu den übrigen Lösungsansätzen. Darüber hinaus besteht eventuell die Möglichkeit, die Abführeinheit nahezu vollständig aus dem Arbeitsraum verschwinden zu lassen, das bedeutet keine Einschränkung des Arbeitsraumes. Auf die Probleme bei dieser - nun gewählten -Variante soll im folgenden Abschnitt eingegangen werden.
5 Schwierigkeiten bei der gewählten Variante
5.1 Räumliche Unterbringung
Bei der gewünschten Bewegung, beinahe vollständig aus dem Arbeitsraum hinaus, ergibt sich zwangsläufig ein äußerst großer erforderlicher Hub der Einrichtung (ca. 400mm) und es stellt sich die Frage, wo die hierzu vorgesehene Mimik - wie auch immer sie aussehen mag - untergebracht werden kann.
Es bietet sich der Zwischenraum zwischen der Maschinenstirnseite und dem Schaltschrank an. Dieser wird ebenfalls zur Unterbringung des Antriebs (Förderband) zur Werkstückabführung genutzt und ist etwa 350mm breit.
5.2 Art der Kraft- /Bewegungsausübung
Wiederum wird probiert, die einfachste Lösung zu finden. In diesem Fall wäre eine Kinematik, die nur auf einem Gewicht und einer Feder basiert, denkbar. Das Gewicht bewegt sich im Zwischenraum von oben nach unten und die Bewegung wird über eine Umlenkrolle in eine Bewegung in Spindelrichtung umgesetzt. Trotzdem müßte eine Führung oder etwas Ähnliches zur Steifigkeit erbracht werden, wozu aber z.B. eine steife Kette (patentiertes System) nicht ausreichen würde. Verschiedene Überlegungen in diese Richtung erbringen keine verwirklichbare Lösung, so daß auf ein gebräuchliches Prinzip mit pneumatischem oder hydraulischem Zylinder zurückgegriffen werden muß.
Jedoch ist der erforderliche Hub ca. 400mm und der mögliche Einbauraum nur ca. 350mm. Das heißt, es müßte ein Teleskopzylinder verwendet werden, was ja bekanntlich auch kein Ding der Unmöglichkeit darstellt. Die Kosten eines Teleskopzylinders betragen allerdings das doppelte bis dreifache eines vergleichbaren einfachen Zylinders mit geringerem Hub. Bei dessen Dimensionierung muß selbstverständlich die zu bewegende Masse, also die ausfahrende Einheit (Schale oder ähnliches) und das Reststück, berücksichtigt werden. Das Gewicht des Reststücks kann bei einem maximalen Durchmesser von 32mm, einer maximalen Länge von ca. 150mm und einem schweren Werkstoff, z.B. Messing (was bei Mehrspindeldrehteilen durchaus üblich ist) höchstens 1kg betragen.
5.3 Entleerung der Schale
Weiterführend muß nun grundsätzlich überlegt werden, ob das Reststück im Arbeitsraum oder durch die Stirnwand hindurch abgeführt werden soll. Zwar wäre die Abführung im Arbeitsraum am unkompliziertesten, aber dieser soll ja so knapp wie möglich beeinträchtigt werden. Wird hingegen das Reststück durch die Stirnwand im Zwischenraum zwischen Arbeitsraum und Schaltschrank abgeführt, muß dieser Bereich wasserdicht abgeschlossen werden, daß kein Kühlschmiermittel aus dem Arbeitsraum austreten kann. Es wird also ein Gehäuse notwendig, das sozusagen als Erweiterung des Arbeitsraums betrachtet oder gar als ,,Vogelhäuschen" bezeichnet werden kann.
Es werden nun verschiedene Möglichkeiten zum Entleeren der Schale betrachtet.
Variante a) seitliches Auskippen ( · siehe PM67.017.03a) Bei Zurückfahren des Zylinders fährt der Halter der Schale gegen eine Trommelkurve und die Schale führt somit eine Drehbewegung (Schwenkbewegung) aus und das Reststück fällt seitlich in eine Ablaufrutsche, die im Arbeitsraum an der Stirnwand befestigt ist, und anschließend in einen Auffangbehälter
Vorteile:
- etwas geringerer erforderlicher Hub des Zylinders
- keine Vogelhaus-Konstruktion notwendig
Nachteile:
- das Reststück könnte bei der Drehbewegung unkontrolliert daneben fallen
- kompliziert herzustellende Kurve
Variante b) Auskippen nach hinten ( · siehe PM67.017.03b)
Bei Zurückfahren des Zylinders fährt ein an der Schale angebrachter Bolzen in eine Nut an der Stirnwand und bringt die Schale zum Kippen nach hinten. Das Reststück rutscht nach hinten ab in eine Ablaufrutsche im Zwischenraum zum Schaltschrank und in dann in den Auffangbehälter. Im ausgefahrenen Zustand wird die Schale durch eine Feder in waagrechter Stellung gehalten.
Vorteile:
- primitive und somit günstige Lösung
- zuverlässiges, bewährtes Prinzip im Hause Index
Nachteile:
- etwas größerer Hub des Zylinders notwendig
- Erweiterung des Arbeitsraumes notwendig
Variante c) Rückhalten des Reststücks mittels Hebel ( · siehe PM67.017.03c)
Ein angeschrägter Hebel gleitet beim Zurückfahren des Zylinders über das Reststück, das an der aufgebogenen Vorderkante der Schale festgehalten wird.
Bei erneutem Ausfahren des Zylinders wird das Reststück mit dem Hebel am Vorfahren gehindert und fällt somit in die Ablaufrutsche.
Vorteile:
- Einfaches Prinzip
Nachteile:
- Hebel evtl. nicht 100%ig zuverlässig, da viele unterschiedliche Reststückgrößen und -Geometrien möglich sind
- Aufgrund der Schräge und der Enge nach hinten ergibt sich ungünstige ,,Entladeposition" am Übergang der Stirnwand
- Erweiterung des Arbeitsraumes notwendig
Aufgrund der überwiegenden Vorteile und aus Platzgründen fällt die Entscheidung auf die Variante c) mit Konstruktion einer Arbeitsraumerweiterung.
5.4 Lage des Zylinders
Aus der Arbeitsraum-Zusammenstellung kann man erkennen, daß es nicht möglich ist, den Teleskopzylinder unterhalb der Spindellage 6 anzuordnen.
Hinzukommend stellte sich nach Rücksprache mit dem Hersteller der Zylinder heraus, daß dieser nicht torsionssicher ausgeführt werden kann. Um der ausfahrenden Einheit die notwendige Verdrehsicherung zu geben, ist also entweder ein zweiter Zylinder oder günstiger eine Führung vonnöten. Eine derartige Anordnung ist in den Entwürfen der obigen Varianten a) bis c) bereits berücksichtigt.
6 Detaillierung des Entwurfes
Bei Betrachtung des fertigen Entwurfs können nun einige Einzelheiten genauer erläutert werden.
- siehe PM67.017.01a, Zusammenstellung
PM67.017.01b, eingebauter Zustand (Seitenansicht)
PM67.017.01c, eingebauter Zustand (Draufsicht auf Spindelkasten)
PM67.017.01d, eingebauter Zustand (Draufsicht auf Stirnwand)
6.1 Ausfahrende Elemente
Die Schale, in der das Reststück abgeführt wird ist seitlich nicht symmetrisch, da sie ansonsten mit der nur knapp zur Seite fahrenden Synchronspindel kollidieren würde.
Die Geometrie des Trägers, der die beiden Zylinder (Zylinder + Führung) verbindet und die Verdrehsicherung darstellt ist genau mit den Störkanten Synchronspindel, Werkstoffvorzieheinrichtung, Werkstückabführung, Doppelbohrhalter und Drehmeißelhalter abgestimmt.
Eine Herstellung aus Aluminium wäre aus Gewichtsgründen sinnvoll, da der Träger aber durch Laserschneiden aus Stahl kostengünstiger hergestellt und die zusätzliche Gewichtskraft laut Hersteller dem Teleskopzylinder bedenkenlos zugemutet werden kann, fällt die Wahl des Werkstoffs auf St37.
Ebenfalls aus Platzgründen muß auf eine einfache Zugfeder zur Lagesicherung der Schale verzichtet werden. Es wurden Überlegungen angestellt, ein Prinzip anzuwenden, das in älteren Maschinentypen der Firma Index verwendet wird. Es handelt sich hierbei um eine im Kreis gebogene Druckfeder, die in einem kleinem runden Gehäuse die beiden Anschläge hat. Doch auch dies erwies sich räumlich mehr als ungeschickt. Statt dessen wird nun eine simple Verdrehfeder mit ausreichender Federsteifigkeit verwendet.
6.2 Gehäuse
Eine prinzipielle Änderung des Entwurfs war der Anschlag, gegen den die Schale fährt, um zu kippen. Diese Lösung ist noch einfacher als das vorgesehene Prinzip Bolzen/Nut. Trotz möglicher Rücklagendämpfung des Zylinders, also langsames Fahren gegen den Anschlag, kann dieser aufgrund der Reibung eventuell verschleißen und muß somit austauschbar mit vier Schrauben ausgeführt werden.
Um das Eindringen von Kühlschmiermittel in das Gehäuse weitestgehend einzuschränken wird oberhalb der gekippten Schale in Parkstellung ein schräges Dach angebracht.
Da trotzdem geringe Mengen des Kühlschmiermittels im Gehäuse nicht auszuschließen sind, ist der Boden mit einer leichten Schräge und die vordere Befestigungsplatte des Gehäuses mit einer Öffnung vorgesehen, damit dieses wieder in den Arbeitsraum zurückfließen kann.
Um eventuell sich ansammelnder Schmutz oder Späne im Gehäuse unkompliziert entfernen zu können, befindet sich vor dieser Öffnung eine abnehmbare Abdeckung.
Ebenfalls aus Gründen der Reinigung wird die Ablaufrutsche im Zwischenraum nur aufgelegt, um sie gegebenenfalls einfach herausnehmen zu können.
Leider muß zur Anbringung des Gehäuses an der Stirnwand eine Schwächung dieser in Kauf genommen werden. Eine stabilisierende Querstrebe muß durchtrennt werden, was aber nach Rücksprache mit dem zuständigen Konstrukteur bedenkenlos durchgeführt werden kann.
Das Gehäuse wird mit sieben Schrauben M8 an der Stirnwand befestigt. An der Stirnwand werden hierzu die passenden Schweißmuttern angebracht.
7 Schlußkommentar
Zu meinem Bedauern konnte ich den Entwurf aus Zeitgründen leider nicht vollständig zu Ende führen. Einige Einzelteilzeichnungen konnten bereits erstellt werden (siehe Anlage), aber die endgültige Konstruktion liegt längst noch nicht vor. Ich gehe davon aus, daß mein Entwurf nochmals von einem Konstrukteur eingehend geprüft und überarbeitet wird, um die Serienreife der Reststückabführung zu erlangen.
Es war für mich persönlich eine sehr interessante und lehrreiche Tätigkeit, um wichtige Aspekte beim Ablauf einer Konstruktion zu erfahren. Oftmals führt eine Idee erst über einige Ecken zur Lösung des Problems und der Konstruktionsprozeß ist viel umfangreicher, als zu Beginn erwartet wird. Sehr erfreulich war für mich die Hilfsbereitschaft und Unterstützung der Mitarbeiter in der Konstruktion. Ihre Hilfen waren es, die es mir ermöglicht haben, grundlegende Dinge der Konstruktion zu lernen, den Entwurf zu entwickeln und mich befähigt haben, weitere Elemente selbständig durchzuführen. Besonders bedanken möchte ich mich bei den Abteilungsleitern Herrn Trautmann und Herrn Schumacher, die sich trotz ihrer zeitlichen Bedrängnis im Alltagsstreß Zeit nahmen, ein Ohr für meine kleinen Problemchen zu haben.
8 Anhang: Zeichnungen/ Entwürfe
Ausgangsbasis: Arbeitsraum und Einrichtungen/ Werkzeugträger
PM67.014 Werkstoffvorzieheinrichtung
PM67.009 Synchronspindel
KM2601.8008 Werkstückabführung
W95280.2000 axialer Doppelbohrhalter
PM67.017.02a Arbeitsraum mit Werkzeugträgern (Draufsicht)
PM67.017.02b Arbeitsraum mit Werkzeugträgern (Seitenansicht)
Entwürfe: Entleer-Varianten
PM67.017.03a seitliches Auskippen
PM67.017.03b Auskippen nach hinten
PM67.017.03c Rückhalten des Reststücks mittels Hebel
Fertiger Entwurf
PM67.017.01a Zusammenstellung
PM67.017.01b eingebauter Zustand (Seitenansicht)
PM67.017.01c eingebauter Zustand (Draufsicht auf Spindelkasten) PM67.017.01d eingebauter Zustand (Draufsicht auf Stirnwand)
Einzelteilzeichnungen
M5 616 1.70 Lagerblock M5 616 1.80 Anschlag M5 616 1.90 Träger M5 617 1 Schale 8M5 617 1.10 Welle M5 617 1.20 Gehäuse
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Inhalt dieses Dokuments?
Dieses Dokument beschreibt einen Konstruktionsentwurf für eine Reststückabführung an einer CNC-Sechsspindeldrehmaschine INDEX MS32 MultiLine. Es beinhaltet eine Einleitung zur Maschine und zum Werkstoffnachschub, die Aufgabenstellung, Lösungsansätze, Schwierigkeiten, Detaillierung des Entwurfs und einen Schlusskommentar. Außerdem enthält es einen Anhang mit Zeichnungen und Entwürfen.
Was ist die CNC-Sechsspindeldrehmaschine INDEX MS32 MultiLine?
Es handelt sich um eine Maschinenreihe der Firma INDEX im Baukastensystem, die in verschiedenen Ausführungen erhältlich ist (MS32B, MS32P, MS32G) und flexible Bearbeitungsmöglichkeiten durch angetriebene Werkzeuge und NC-Steuerung bietet.
Was ist das Problem des Werkstoffnachschubs bei Mehrspindeldrehmaschinen?
Mehrspindeldrehmaschinen sind für die Massenproduktion konzipiert, wodurch eine Automatisierung des Werkstoffnachschubs erforderlich ist. Gängige Lösungen sind Stangenlademagazine, die jedoch Probleme mit schwingendem Stangenmaterial verursachen können. Alternativ gibt es exakte Stangenführungen, die jedoch das Reststück nicht automatisch zurückziehen.
Was ist die Aufgabe der Reststückabführung?
Die Reststückabführung soll die beim Bearbeitungsprozess entstehenden Reststücke zuverlässig abführen, ohne den Arbeitsraum der Maschine einzuschränken oder die Zugänglichkeit für den Bediener zu behindern. Zudem sollen die Reststücke nicht in den Spänebehälter gelangen, um eine separate Verwertung zu ermöglichen.
Welche Anforderungen werden an die Reststückabführung gestellt?
Die Reststückabführung muss 100% zuverlässig sein, darf keine Späne behindern, die Zugänglichkeit des Arbeitsraumes nicht einschränken, platzsparend sein, optisch ansprechend und kostengünstig.
Welche Einschränkungen gelten für die Konstruktion der Reststückabführung?
Die Konstruktion soll nur für die Basismaschine MS32B gelten, ein zusätzlicher Stangenanschlag wird nicht berücksichtigt, und die Maschine wird nicht als "Doppel-Dreispindler" betrachtet.
Wie ist der Bearbeitungsablauf bei der INDEX MS32 MultiLine?
Der Spindelträger schwenkt nach jedem Zyklus um eine Spindellage weiter. Der Bearbeitungszyklus beginnt in Spindellage 1 mit dem Werkstoffvorschub, und der letzte Arbeitsgang (Abstechen) findet in Spindellage 6 statt, wo das Reststück abgeführt werden muss.
Welche Lösungsansätze wurden für die Reststückabführung untersucht?
Es wurden verschiedene Lösungsansätze untersucht, darunter ein "schwenkendes Rohr", eine schräge Abführung, eine zweiachsige Abführbewegung und eine lineare Abführbewegung. Letztendlich wurde die lineare Abführbewegung gewählt.
Welche Schwierigkeiten ergeben sich bei der linearen Abführbewegung?
Die räumliche Unterbringung des Mechanismus, die Art der Kraftausübung, die Entleerung der Schale und die Lage des Zylinders stellen Herausforderungen dar.
Wie wird die Entleerung der Schale realisiert?
Es wurden drei Varianten betrachtet: seitliches Auskippen, Auskippen nach hinten und Rückhalten des Reststücks mittels Hebel. Die Variante mit Rückhalten des Reststücks mittels Hebel wurde gewählt.
Wie ist das Gehäuse der Reststückabführung konstruiert?
Das Gehäuse ist so konstruiert, dass es das Eindringen von Kühlschmiermittel minimiert und eine einfache Reinigung ermöglicht. Es wird an der Stirnwand der Maschine befestigt.
Welche Dokumente sind im Anhang enthalten?
Der Anhang enthält Zeichnungen und Entwürfe, darunter: Arbeitsraum mit Einrichtungen/Werkzeugträgern, Entwürfe zu Entleer-Varianten, den fertigen Entwurf und Einzelteilzeichnungen, sowie eine Informations-Broschüre INDEX MS32 MultiLine.
- Citation du texte
- Matthias Mogg (Auteur), 1997, Konstruktion einer Reststückabführung an einer Sechsspindeldrehmaschine, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/96909
