Wie wird eine CNC-Drehmaschine automatisiert?

Automatisierung bei CNC-Drehmaschinen

Die automatisierten CNC-Werkzeugmaschinen sind mit Komponenten ausgestattet, die ihre Fähigkeit zum automatischen Betrieb weiter verbessern. Alle Automatisierungskomponenten werden koordiniert von der computergesteuerten Steuerung der Maschine gesteuert.

Grundlegender Aufbau einer automatisierten CNC-Drehmaschine

Eine zweite angetriebene Werkstückspindel, auch Gegenspindel genannt, ermöglicht die Bearbeitung der zweiten Seite eines Werkstücks. Nachdem eine Seite eines Drehteils bearbeitet wurde, kann das System dieses automatisch aus einem Drehfutter entnehmen, es im Gegenfutter einspannen und die andere Seite bearbeiten.

Werkzeugrevolver und angetriebene Werkzeuge

CNC-Drehmaschinen sind mit einem oder mehreren Werkzeugrevolvern für einen schnellen Werkzeugwechsel ausgestattet. Ein einfacher Revolver nimmt feststehende Werkzeuge auf, und ein einzelner Revolver fasst in der Regel 10 bis 20 Drehwerkzeuge. Durch Drehen und Verschieben des Revolvers kann ein Werkzeug in die Bearbeitungsposition gebracht werden. Die für einen Revolver ausgewählten Werkzeuge sollten alle Drehvorgänge für ein Werkstück abdecken, ohne dass neue Werkzeuge in den Revolver eingespannt werden müssen.

Wenn eine Standard-Drehmaschine vom Typ CNC als Drehzentrum für die Komplettbearbeitung konfiguriert wird, muss der Revolver Werkzeuge zum Fräsen und Bohren antreiben. Neben einem Revolver mit feststehenden Drehwerkzeugen benötigt die Maschine daher einen weiteren Revolver oder Werkzeughalter, der Fräser und Bohrer antreiben kann. Mit einem solchen Revolver können Stirn- und Seitenfräs- sowie Bohrbearbeitungen bei stillstehender Spindel durchgeführt werden.

Wenn die Arbeitsspindel als steuerbare, fein einstellbare C-Achse mit Schritten von 1/1000 Grad pro Schritt konfiguriert ist und mit angetriebenen Werkzeugen verwendet wird, lassen sich auch an der Außenfläche eines gedrehten Werkstücks präzise Konturen fräsen und Bohrungen anbringen.

Weitere automatisierte Peripheriegeräte, darunter Vorrichtungen zum Transport und zur Entnahme von Rohmaterial oder Rohlingen, vervollständigen die Automatisierung einer CNC-Drehmaschine. Obwohl das Steuerungssystem für diese Be- und Entladevorrichtungen als eigenständiges Peripheriesystem arbeitet, ist es mit dem Bearbeitungsprogramm der CNC vernetzt und arbeitet koordiniert mit der Drehmaschine zusammen. Dies ermöglicht eine personalarme oder unbeaufsichtigte Bearbeitung.

Automatische Stangenvorschubvorrichtungen

Zum Drehen von Stangenmaterial sind CNC-Drehmaschinen in der Regel mit einem automatischen Stangenlader ausgestattet, der direkt an der Maschine angebracht ist. Die Drehmaschine benötigt eine angetriebene Spindel mit Hohlspindel. Beispielsweise liegt eine 3 m lange Stange auf einem geneigten Magazinregal und rollt in den Zuführkanal. Ein Vorschubschieber schiebt die Stange anschließend von hinten durch die Hohlspindel in das Drehfutter, wo sie eingespannt wird. Sobald der Bearbeitungszyklus beginnt, wird das fertige Teil freigegeben und aus dem Bearbeitungsraum ausgeworfen. Das Drehfutter öffnet sich daraufhin und das Stangenmaterial für das nächste Teil wird zugeführt.

Be- und Entladen kleiner und großer Rohlinge

Wenn kleine vorgeformte Rohlinge, wie beispielsweise geschmiedete Lagergehäuse, mit einer an einer Drehmaschine vom Typ CNC angebrachten Vorrichtung geladen werden, kann ein Impulsförderer die Rohlinge in den Bearbeitungsbereich befördern. Eine rotierende Ladevorrichtung, die sich bewegt und einen Werkstückgreifer trägt, nimmt einzelne Werkstücke auf und legt sie in das Drehfutter der Drehmaschine ein. Nach der Bearbeitung fällt das Werkstück auf eine geneigte Rutsche und wird von einem Auslaufband zu einer Werkstückpalette oder einem Gitterbehälter befördert.

Wenn gedrehte Rohlinge aus großen Stangenprofilen oder großen Schmiederohlingen hergestellt werden, kommt ein Kettenförderer zum Transport der Rohlinge zum Einsatz, und ein Portalbelader übernimmt die Handhabung der Werkstücke. Bei dieser Anordnung ist eine CNC-Drehmaschine seitlich mit einem Rohlings-Impulsförderer ausgestattet. Der mit einem Greifer ausgestattete Portal-Lader nimmt einen Rohling vom Förderer auf, fährt über die Drehmaschine CNC hinweg, senkt den Rohling in den Bearbeitungsraum ab und legt ihn in das Drehfutter ein. Nach der Bearbeitung entnimmt der Lader das fertige Teil und übergibt es an den Fertigteilförderer.