Die optimale Rundtaktmaschine -
das ideale Know-how

Räumen ist ein spanendes Fertigungsverfahren zur Herstellung von Innen- und Außenprofilen. Am häufigsten wird es beim Räumen von Innenprofilen angewandt. Bei dem Verfahren führt das Werkzeug die Schnittbewegung aus und durch die Staffelung der Zähne im Räumwerkzeug entfällt die Vorschubbewegung.

Honen ist ein zerspanendes Feinbearbeitungsverfahren zur Verbesserung der Maß- und Formgenauigkeit fast aller Werkstoffe. Die bekanntesten Anwendungen sind Kolbenlaufflächen an Zylindern von Verbrennungsmotoren und Hydraulik- Bauelementen.

Verfahrensablauf:
Das Abtragen des Werkstoffs erfolgt mit Honsteinen, die in die Honahle eingesetzt werden und sich im Durchmesser verstellen lassen. Um den Schleifdruck aufzunehmen, stützt sich die Honahle mit sogenannten Schuhen an der Bohrungswand ab. Die Honahle bewegt sich sowohl in der Längsachse als auch drehend. Eine gehonte Fläche erkennt man deshalb meist an ihrem charakteristischen Kreuzschliff.

Umformen fasst alle Fertigungsverfahren zusammen, bei denen ein fester Körper durch bildsame bzw. plastische Verformung in seiner Gestalt verändert wird. Die Masse und der Stoffzusammenhang bleiben dabei erhalten. Die Umformverfahren gehören zu den spanlosen Fertigungsverfahren.

Typische Anwendungen auf Rundtaktmaschinen sind:

• Rollieren
• Prägen
• Rändeln
• Biegen
• Pressen

Das Drehen ist gemeinsam mit dem Bohren, Fräsen und Schleifen eines der wichtigsten Fertigungsverfahren der Zerspantechnik. Wie bei allen diesen Verfahren werden von einem Werkstück Späne abgetrennt, um die gewünschte Form zu erzeugen. Beim Drehen rotiert das Drehteil um seine eigene Achse, während der Drehmeissel die zu erzeugende Kontur abfährt. Die Drehverfahren können nach verschiedenen Gesichtspunkten eingeteilt werden:

• Plandrehen: Herstellung planer Flächen
• Runddrehen: Herstellung kreisrunder Formen
• Schraubdrehen: Herstellung von Gewinden
• Wälzdrehen: Herstellung von Wälzflächen (Verzahnungen)
• Profildrehen: Herstellung beliebiger Formen mit Profilwerkzeugen (enthalten die herzustellende Form als „Negativ“)
• Formdrehen: Herstellung beliebiger Formen durch gesteuerte Werkzeugbewegung

Fräsen bezeichnet das spanabhebende Bearbeiten von Metallen, Holz oder Kunststoffen mittels eines Fräswerkzeuges. Im Gegensatz zum Drehen wird die notwendige Schnittbewegung durch Rotation des Schneidewerkzeuges am fixierten Werkstück erzeugt. Die zum Fräsen notwendige Vorschubbewegung wird je nach Bauart entweder durch Verschiebung des Maschinentisches oder durch Bewegung des Fräswerkzeuges um das Werkstück herum erreicht. Vorschubbewegungen können je nach Bauweise – auch kombiniert – in der X-, Y- und Z-Achse oder entlang der jeweiligen Rotationsachsen erfolgen. Je nach Bewegungsart des Fräsers gegenüber dem Werkstück unterscheidet man zwischen Stirnfräsen, Walzfräsen und 3D-Fräsen.

Ein Spezialwerkzeug kann gleich mehrere andere ersetzen. So bezeichnen wir bei Pfiffner neue Verfahren, welche die Herstellung spezieller Teile stark vereinfachen. Aber auch spezielle Werkzeuge, die Prozesse sicherer und schneller machen.

Beim Bohren handelt es sich um eine spanabhebende Bearbeitung. Der um die eigene Längsachse rotierende Bohrer wird gegen das Werkstück gedrückt, wodurch ein kreisrundes Loch entsteht: die Bohrung. Meistens weist der Bohrer an der Spitze zwei Schneiden auf, die durch Drehbewegung und axialen Druck Späne des Werkstückes abschälen. Diese werden durch spiralförmige Spannuten, aus der Bohrung transportiert.

Das Schleifen ist ein Spanen mit einer Vielzahl von unregelmäßig geformten Schneiden. Schneiden sind die Spitzen und Kanten der Schleifkörner aus natürlichen oder synthetischen Schleifmitteln, die in einem Werkzeug, der Schleifscheibe oder dem Schleifband, fest eingebunden sind. Die Bearbeitung erfolgt mit großer Schnittgeschwindigkeit (20 – 100 m/s). Sie erzeugt viele kleine Spuren neben- und übereinander auf der Werkstückoberfläche, in denen der Werkstoff verformt und abgetragen wird. Das Schleifen wird angewandt, wenn wegen der Härte des Werkstoffs andere Bearbeitungsverfahren als Drehen und Fräsen zum Einsatz kommen oder wenn eine besonders feine Oberfläche, bzw. eine große Werkstückgenauigkeit verlangt wird.

Mehrspindeleinheiten für die Mehrfachbearbeitung werden zur Rationalisierung von Bohroperationen (werkstückspezifische Bohrbilder) in der Serienfertigung für mittlere und hohe Losgrössen eingesetzt. Mit einem Mehrspindelkopf können mehrere Bohrungen gleichzeitig bearbeitet werden. Die starren Mehrspindeleinheiten eignen sich zum Bohren, Gewindeschneiden, Senken, Reiben und zum mehrspindeligen Fräsen.

Bei der Pick-up-Variante fährt die Spindel über das Werkstück, nimmt es auf und bewegt sich zurück zum Bearbeitungsraum. Meist wird das Pick-up-Drehen am Ende eines Bearbeitungsprozesses eingesetzt, um die Rückseite des Werkstücks zu bearbeiten. Anschließend wird das Werkstück wieder zurück in die Spannvorrichtung oder zu einer Entladeposition gebracht.

Planschieber sind Werkzeuge, die durch radiale Schneidenverstellung flexible Konturbearbeitungen ermöglichen. Plandrehköpfe werden zum Plandrehen, Einstechen und Bearbeiten von Konturen vorwiegend in der Großserienfertigung auf Sondermaschinen eingesetzt. Die Betätigung dieser Schieberwerkzeuge – bzw. die Aussteuerung der Werkzeughalter und Schneiden – erfolgt über eine NC-gesteuerte Planzugeinrichtung. Diese befindet sich am Spindelantrieb oder an der Rückseite der Vorschubeinheit.

Das Feinbohren erzielt Bohrungen mit bestmöglicher Oberflächenbeschaffenheit der Lochwand durch alleiniges Ausbohren. Lehrenhaltigkeit ist dabei nicht in allen Fällen Bedingung, da häufig nur eine riefenfreie Lochwand verlangt wird. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch eine sehr geringe Spanabnahme mit hoher Schnittgeschwindigkeit. Wegen der längeren Schnitthaltigkeit sind die Schneiden vorzugsweise aus Hartmetall.

Die In-Prozess Messsteuerungssysteme setzt man direkt in Bearbeitungsmaschinen ein. Mit ihnen misst man kleine, mittlere oder große Werkstücke schon während des Fertigungsprozesses in der Maschine. Die Steuergeräte arbeiten hochpräzise, verlässlich und wiederholgenau. Sie kontrollieren die Qualität Ihrer Bauteile kontinuierlich und erzielen dadurch ausschließlich hochwertige Produktionsergebnisse.

Um Prozesssicherheit zu garantieren, gleichen In-Prozess Messsteuerungssysteme Toleranzschwankungen automatisch aus. Diese entstehen zum Beispiel, bei Werkzeugverschleiß oder bei Temperaturschwankungen. In solchen Fällen überwachen die In-Prozess Steuersysteme die Messwerte in Echtzeit. Somit steuern sie den Bearbeitungsprozess kontinuierlich, bis das Soll-Maß erreicht ist. Das minimiert Ausschuss und Nacharbeit.

Folgende Montageprozesse werden auf Rundtaktanlagen realisiert:

• Einpressen
• Einschrauben
• Nieten

Härten ist eines der wichtigsten Verfahren, mit dem Stahl behandelt wird. Beim Härten von Stahl wird das Gefüge des Metalls derartig umgewandelt, dass sich seine mechanische Widerstandsfähigkeit erhöht. Das Härtungsverfahren verlangt, dass man dem jeweiligen Werkstück Wärme zuführt und es anschließend schnell abkühlt.

Sägen ist Spanen mit kreisförmiger oder gerader, dem Werkzeug zugeordneter Schnittbewegung und (beliebiger) Vorschubbewegung in einer zur Schnittrichtung senkrechten Ebene. Damit werden Werkstücke mit einem vielzahnigen Werkzeug von geringer Schnittbreite abgetrennt oder geschlitzt. Bei Kreissägen ist das Werkzeug eine kreisförmige Scheibe, auf deren Außenseite die Zähne sitzen. Das Sägen mit Kreissägen ist die produktivste Art des Sägens.

Als Löffelentgraten bezeichnet man das Innenentgraten von Querbohrungen. Der Entgratfräser hat die Form eines Löffels. Dadurch kann eine Querbohrung mit nur einer einachsigen Zustellung gleichmäßig entgratet werden.

Pfiffner realisiert folgende Automatisierungssysteme:

• Schwingförderer (mit/ohne optischer Werkstückerkennung)
• Hubförderer, kombinierbar mit Stempeleinheit
• Schwerkraftförderer mit Vereinzelung und Ein- und Ausstoßeinheit
• Portallader mit Schwenkgreifer
• Roboter
• Modulare Zuführsysteme mit Transportbändern

Ein Beladesystem ist eine Anlage zur automatischen Zuführung von Rohteilen und Halbzeugen an Werkzeugmaschinen.

• Handlingsystem (Linearhandling)
• Hydraulischer Beladezylinder
• Stangenlademagazin
• Industrieroboter mit Greifersystem

Ein Entladesystem ist eine Anlage zum automatischen Entnehmen von Fertigteilenan Werkzeugmaschinen.

• Handlingsystem (Linearhandling)
• Industrieroboter mit Greifersystem

Tieflochbohren beginnt in der Metallverarbeitung bei etwa einer Bohrungstiefe des 3-fachen Werkzeugdurchmessers und reicht bis zum 250-fachen Wert. Dabei kommt es darauf an, das Wandern der Bohrkopfmitte von der eingestellten Achse weg zu minimieren, da der Schaft des Bohrers wegen seiner Länge keine ausreichende Biegesteifigkeit mehr besitzt. Darum verwendet man zum Tieflochbohren häufig sogenannte Einlippen-Bohrer. Diese schneiden sämtliches Material spanabhebend ab, damit möglichst kleine Schnittkräfte entstehen. Der Bohrer führt sich an der Wand des bereits gebohrten Loches selbst. Da das Bohrgut selbst die seitlichen Kräfte beim Bohren aufnimmt, ist zu Beginn des Bohrprozesses eine Pilotbohrung oder Bohrbuchse erforderlich. Seit einigen Jahren werden zunehmend zweischneidige, überlange Spiralbohrer als Tieflochbohrwerkzeuge eingesetzt. Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser ist dabei im Gegensatz zu Einlippen-Tieflochbohrwerkzeugen auf etwa 40 begrenzt. Der Vorteil dieses Werkzeugtyps gegenüber dem Einlippen-Tiefbohrer liegt in der Steigerung der Bearbeitungsgeschwindigkeit um ein Mehrfaches.

Das Zirkularfräsen ist ein Stirn-/ Umfangsfräsen mit kreisförmiger Vorschubbewegung des Werkzeuges um seine Längsachse. Das kann im Gleichlauf- oder im Gegenlauf geschehen, wobei der Gleichlauf – wegen des besseren Werkzeugverschleissverhaltens – immer vorzuziehen ist. Dieses Verfahren bietet sich an, um beispielsweise Bohrungen herzustellen, bei denen klassische Bohrer nicht eingesetzt werden können oder spezielle Konturen abgebildet werden müssen. Ein weiteres Einsatzgebiet ist das Gewindefräsen. Die Zustellung entlang der Fräsachse zum Werkstück erfolgt dabei um den Betrag der Gewindesteigung pro gefahrenen Vollkreis in der Bohrung.

Werkstücke lassen sich durch Prägen oder Pressen beschriften. Dabei wird durch ein Umformwerkzeug (Stempel) mit viel Druck auf eine Werkstückoberfläche eingewirkt. Durch den Druck entsteht eine Verformung, die zu einem Relief wird.

Beim Nadelprägen (auch Schlagpunktverfahren genannt) erfolgt die Beschriftung des Materials mit einer durch Druckluft oszillierenden Hartmetallspitze (Nadel), die während ihrer Auf- und Ab-Bewegungen in X- und Y-Richtung bewegt wird.

Beim Gravieren wird das Material durch rotierende Fräser (Frässtichel) abgetragen.

Das Entgraten bezeichnet in der Industrie Verfahren zur Entfernung von Kanten, Splittern und Auffaserungen an Werkstücken – die sogenannten Graten. Das Verfahren dient zum einen der Sicherstellung der Funktionstüchtigkeit von Maschinenelementen und zum anderen der Minderung der Verletzungsgefahr.