Schleifmaschinen werden modernisiert

Die GrindSmart 660XW von Rollomatic ist eine 6-Achsen-Werkzeug- und Schälschleifmaschine, die neben dem Schleifen der Schneidgeometrie auch die Rohlingsvorbereitung für rotierende Schneidwerkzeuge mit gemeinsamem Schaft, das Halsschleifen für Formen- und Gesenkschaftfräser mit großer Reichweite sowie Tauchschleifvorgänge durchführt. Rollomatisch

In vielen Maschinenwerkstätten herrscht seit einigen Jahren ein Arbeitskräftemangel. Einige argumentieren, dass junge Menschen sich nicht für einen Fertigungsberuf entscheiden, weil sie nicht wissen, was der Karriereweg bietet. Andere sagen, dass Prozesse wie das Schleifen wie schwarze Magie und kompliziert erscheinen, während andere glauben, dass dies daran liegt, dass die Herstellung als schmutzige Arbeit gilt.

Es stimmt, dass viele junge Menschen nichts von den vielen lohnenden Karrieremöglichkeiten in der Fertigungsindustrie wissen. Aber die anderen Annahmen sind nichts weiter als ein schlechter Ruf. Viele der heutigen Geschäfte sind extrem sauber und verfügen über die neueste Ausrüstung, die die Einarbeitungszeit verkürzt und den Betrieb reibungslos und effizient macht. Die Schleiftechnologie wurde kürzlich erheblich verbessert und weiterentwickelt, um die Flexibilität, Produktivität und Benutzerfreundlichkeit zu erhöhen.

Hier sind fünf Möglichkeiten, wie Schleifmaschinen verbessert werden.

Die Ladenfläche kann knapp sein. Neueste Schleifmaschinen tragen diesem Umstand durch geringere Stellflächen Rechnung.

„Immer mehr Kunden fragen nach einer Maschine mit kleinerem Platzbedarf, weil Immobilien sehr wertvoll sind“, sagte Simon Manns, Vizepräsident der Werkzeugabteilung von United Grinding North America, Miamisburg, Ohio. „Je mehr Maschinen sie in Betrieb nehmen können, desto mehr Spindeln drehen sich und desto mehr Geld verdienen sie.“

Eine Möglichkeit hierfür ist eine vertikale Konfiguration, was bedeutet, dass die Plattformfläche viel kompakter sein kann als bei älteren Modellen.

„Da die Plattform vertikal ausgelegt ist, befinden sich das Robotersystem und der Maschinenschleifbereich auf der einen Seite und dann der Scheibenwechsler auf der anderen Seite“, sagte Eric Schwarzenbach, Präsident von Rollomatic Inc., Mundelein, Illinois. „Stapelfunktionen und Komponenten.“ in vertikaler Anordnung spart Platz. Dies ist ideal für kleine Geschäfte, die kein Kapital haben, um in den Ausbau der Infrastruktur zu investieren, oder sogar für größere Unternehmen, die mehrere Maschinen in den Raum einbauen möchten, ohne das Gebäude umbauen oder erweitern zu müssen.“

Einige Schleifmaschinenmodelle können sowohl skalierbar als auch modular sein. Geschäfte, die Flexibilität suchen, können eine Basismaschine kaufen und die verfügbaren Optionen auswählen.

„Der Vorteil dabei ist, dass eine bestehende Maschine zu einem späteren Wunschtermin in der Werkstatt nachgerüstet werden kann“, so Schwarzenbach. „Kleine Werkstätten können mit einem Basissystem beginnen, das von Hand beladen wird. Die Werkstatt kann Geld verdienen und dieses Geld dann in zusätzliche Funktionen investieren, wie einen Roboter, der unbeaufsichtigte Vorgänge ermöglicht, oder den Radwechsler von vier auf acht oder zwölf aufrüsten.“ oder einen Kassettenwechsler einbauen. Eine skalierbare Maschine kann es Werkstätten ermöglichen, die Ausrüstung entsprechend den Anforderungen des Unternehmens zu erweitern.“

Zu den weiteren wichtigen Maschinenverbesserungen gehören Änderungen am Motorsystem. Viele der heutigen Schleifmaschinen sind auf Linearmotoren statt Antrieb umgestiegen. Diese neue Weiterentwicklung ermöglicht eine bessere Oberflächenbearbeitung, eine längere Lebensdauer des Schlittensystems, eine bessere Beschleunigung und Verzögerung sowie höhere Geschwindigkeiten.

flexLoad von United Grinding ist ein vollständig geschlossenes und integriertes Teileladesystem für viele Außen- und Innenschleifmaschinen. Vereinigtes Schleifen

Schleifmaschinen werden um zusätzliche Arbeitsgänge erweitert. Einige der neuesten Modelle vereinen mehrere Schleiffunktionen, andere umfassen Nebenoperationen wie Fräsen sowie Nebenprozesse. Jede dieser Konfigurationen kann dazu beitragen, die Flexibilität zu erhöhen und die Zykluszeit zu verkürzen.

„Eines der neuesten Hybridmodelle kombiniert Schäl- und Werkzeugschleifen“, sagte Schwarzenbach. „Wenn Sie einen Schaftfräser mit Hals, einen Schaftfräser mit großer Reichweite oder einen Formfräser mit demselben langen Hals haben, können Sie diesen aus Vollstab in einer Aufspannung auf einer Maschine herstellen. Das ist definitiv etwas Neues, das wir sehen.“ in der Industrie."

Ein solches System erfordert eine Lünette, um das Werkzeug während des Schleifens zu stützen und die Durchführung von drei Arbeitsgängen in einer Aufspannung zu ermöglichen. Beim ersten Arbeitsgang wird der Durchmesser des Schaftfräsers eingetaucht. Im zweiten Arbeitsgang werden durch Geometrieschleifen bzw. Werkzeugschleifen die Spannuten hergestellt, im dritten Arbeitsgang wird der Hals geschliffen. Eine Hybridmaschine mit verschiedenen Schleifvorgängen ermöglicht es Werkstätten, das Hinterkegeln des Bohrers, das Nutenschleifen und das Spitzenschleifen in einer einzigen Aufspannung durchzuführen.

„Wir sehen eine Entwicklung im Profilschleifen, die uns zu dem führt, was Fräsmaschinen seit Jahren leisten“, sagte Larry Marchand, Vizepräsident der Profilabteilung von United Grinding North America. „Je mehr wertschöpfende Vorgänge Sie in einer einzigen Fahrt in der Maschine erledigen können, desto besser. Die Hinzufügung sekundärer Vorgänge (wie Fräsen, Bohren, Entgraten und Polieren) sehen wir immer häufiger. Auf einer unserer Mit neueren Modellen können wir eine Vielzahl von nicht schleifenden Vorgängen durchführen, die vor der Umstellung des automatischen Werkzeugwechsels auf Profilschleifmaschinen nicht möglich waren.“

Ein solches Hybridsystem ist für Kunden von Vorteil, die an Teilen arbeiten, die größtenteils geschliffen werden müssen, aber möglicherweise ein oder zwei Merkmale aufweisen, wie z. B. ein paar Löcher, Schlitze oder Nuten, die sie jetzt direkt auf der Schleifmaschine fräsen können. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Teil für Nachbearbeitungen auf eine neue Maschine zu bringen. In vielerlei Hinsicht handelt es sich um eine sehr komplementäre Technologie.

„Wenn Sie ein Teil haben und es vier Arbeitsgänge erfordert, sind das vier Maschinen oder vier Aufspannungen, dann muss der Bediener das Teil viermal laden und entladen und in die nächste Maschine legen“, sagte Manns. „Die Möglichkeit, Vorgänge zu kombinieren, ist wahrscheinlich die Nummer 1 für die Produktivität. Die nächste Welle, die wir sehen, wird auch das Schleifen mit Hilfsvorgängen kombinieren. Eine Schleifmaschine kann so etwas wie eine Reinigungsstation, die das Werkzeug nach dem Schleifen reinigt, oder sogar eine Garderobenablage umfassen.“ in die das Werkzeug hineingehen kann, wo ein Roboter es dann herausnehmen und zum Beschichten irgendwo hinbewegen kann.“

Mit neueren Modellen erhalten die Geschäfte auch die neuesten Steuerungen. Mit dem Aufkommen von 3D-Software, die viel leistungsstarkes Rendering erfordert, konnten Maschinen mit einfacher Steuerung nicht mehr mit der neuesten Technologie mithalten.

„Die neuen Steuerungen ermöglichen es den Werkstätten, die neueste 3D-Software zu verwenden“, sagte Manns. „Außerdem musste man sich bei einer älteren Steuerung mit vielen Kabeln und Leitungen herumschlagen. Neue Steuerungen sind zwar leistungsstärker, aber einfacher in der Art und Weise, wie sie angeschlossen werden, aber man erhält viel mehr Möglichkeiten und eine bessere Konnektivität zu Netzwerken.“

Viele der neuesten Bedienfelder sind auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt. Jüngere Generationen sind es gewohnt, auf Smartphones mit Touchscreen zu arbeiten, und Panels mit ähnlichen Funktionen sind für eine neue Generation von Arbeitnehmern leichter zugänglich.

„In unserem Panel ist eine Kamera integriert, sodass wir zur Fehlerbehebung Videokonferenzen mit dem Bediener an der Maschine führen können“, sagte Manns. „Es dreht sich alles um Support und die Möglichkeit, aus der Ferne auf die Maschine zuzugreifen und den Kunden bei Problemen wieder in Betrieb zu nehmen. Mit der neuesten Software und dem neuen Panel können Betriebe mehr Funktionalität erwarten, aber auch die Lernkurve wird dadurch weniger anspruchsvoll.“ da Sie neue Bediener schneller mit der Bedienung der Maschine vertraut machen können.“

Die 6-Achsen-Werkzeugschleifmaschine von Rollomatic verfügt über eine Schaftführung und eine Lünette. Rollomatisch

Die Benutzeroberfläche ermöglicht eine bessere und einfachere Möglichkeit, Bediener zu schulen, da viele Werkstätten keine erfahrenen Schleifingenieure haben oder das Schleifwissen nicht mehr verfügbar ist. Die Benutzeroberfläche, die Steuerungssoftware und die Schleifsoftware arbeiten als Lehrmittel zusammen.

Eine der treibenden Kräfte hinter dem Bedarf an Automatisierung ist nicht nur der Mangel an Bedienern, sondern auch die Tatsache, dass die derzeitigen Bediener nicht mehr ständig vor einer Maschine stehen wollen, um regelmäßige Kontrollen durchzuführen.

„Ob es sich um einen kleinen Lohnfertiger oder ein großes Produktionsunternehmen handelt, viele Betriebe möchten in Notbetriebe oder verschiedene unbeaufsichtigte Betriebe investieren“, sagte Schwarzenbach. „Schleifmaschinen müssen autonom sein, und dazu gehört auch das Hinzufügen von Robotern, aber auch das Messen innerhalb der Maschine, um automatische Anpassungen zu ermöglichen. Das ist für jede Werkstatt sehr wichtig, damit sie ohne Unterbrechung arbeiten kann.“

Heutzutage kann die Automatisierung von kleinen kollaborativen Robotersystemen zum Be- und Entladen bis hin zu Roboterzellen reichen, die Maschinen bedienen. Bei Schleifmaschinen gibt es einige Bereiche, in denen eine Automatisierung sinnvoll ist. Betriebe können versuchen, die Schneidwerkzeuge zu automatisieren, aber auch die Maschine automatisch zu beladen.

„Die Automatisierung könnte in Form von Übergabestationen, Förderbändern oder Systemen zur Automatisierung der vor- und nachgelagerten Prozesse erfolgen“, sagte Simon Bramhall, General Manager, Engineering und Projektmanagement, United Grinding North America. „Wir haben uns auf zwei Standardlader konzentriert, von denen der neueste wirklich dafür konzipiert wurde, Werkstätten zu helfen, die Schwierigkeiten haben, Bediener für die Bedienung der Maschine zu finden. Er wird vor vielen unserer Modelle stehen und fast das nachahmen, was ein Mensch tun wird.“ „Die Tür an den Maschinen öffnen, das Teil einlegen und die Zyklusstartfunktion erstellen. Es handelt sich um eine sehr vielseitige Einheit mit sehr schnellen Umrüstzeiten.“

Roboter können in verschiedenen Aspekten des Schleifprozesses eingesetzt werden. Roboter auf Rädern können zur Schleifmaschine fahren, um Werkzeugkassetten zu wechseln und die bearbeiteten Teile zu einer anderen Maschine, Reinigungsstation, Lasermarkierung oder Schlauchstation zu transportieren, wo die Teile dann in Rohre gesteckt werden.

„Roboter, die Kassetten laden können, machen einfach Sinn“, sagte Schwarzenbach. „Der Roboter ist in der Lage, den Rohling aus der Box zu nehmen, jedes Ende zu betrachten und das mit der Fase zu identifizieren. Das ist wichtig, denn mit dieser Information kann der Roboter dann das richtige Ende in die Kassette legen.“

Hersteller von Schleifmaschinen entwickeln heute verschiedene Automatisierungs- und Robotersysteme, die speziell für Schleifanwendungen entwickelt wurden.

„Als wir unser System entworfen haben, wollten wir unbedingt sicherstellen, dass es der richtige Roboter für das richtige Projekt ist“, sagte Bramhall. „Der Roboter könnte verwendet werden, um in eine Schleifmaschine einzudringen, von der Kühlmittel tropft oder mit der Öl oder Emulsion in Berührung kommt. Wir sind uns aller Herausforderungen und Überlegungen bewusst, die mit dem Einsatz eines Roboters in einer Schleifmaschine einhergehen Stellen Sie immer sicher, dass es diese Haltbarkeit hat.

Schleifen wird für viele immer noch als Kunst angesehen. Man kann es nicht vollständig verstehen, indem man einfach ein Buch liest oder sich ein YouTube-Video ansieht – es erfordert Übung.

Das Studer LaserControl ermöglicht die berührungslose Lasermessung von kleinen bis großen Werkstückdurchmessern sowie unterbrochenen Durchmessern wie Wellen mit Keilwellen oder Nuten, Schneiden von Werkzeugen, Werkzeugnuten und Außendurchmessern von Zahnrädern. Vereinigtes Schleifen

„Ebenso wichtig ist es, dass Schleifmaschinenbediener lernen, die Schneidwerkzeuge zu messen und die Parameter der Schneidwerkzeuge zu verstehen“, sagte Schwarzenbach. „Und das in ein vollwertiges Messsystem innerhalb der Maschinen zu übersetzen. Derzeit können wir vier bis fünf verschiedene Parameter erfassen. Die überprüften vorhandenen Parameter sind diejenigen, die am stärksten vom Radverschleiß während der unbeaufsichtigten Produktion betroffen sind. Das ist bei der unbeaufsichtigten Produktion wirklich eine Herausforderung.“ – Das Rad verschleißt und die Geometrie bewegt sich langsam aus der Toleranz. Derzeit suchen wir noch nach Möglichkeiten, die komplexeren Merkmale zu messen, die auf der Maschine erzeugt werden.“

Die Messsysteme einiger Schleifmaschinen verwenden einen Laser oder eine Kamera, um ein Werkzeug im Inneren der Maschine zu scannen und genau zu vermessen. Von dort aus kann das Messsystem präzise intelligente Befehle erzeugen, um die Maschine automatisch anzupassen.

„Lasermesstechnik erfüllt den Bedarf an Flexibilität, schnellen Umrüstungen und verkürzten Rüstzeiten“, sagte Hans Ueltschi, Vizepräsident der Zylinderabteilung von United Grinding North America. „Wenn Sie ein berührungsloses Gerät haben, gibt es kein Problem mit der Abnutzung des Messgeräts. Abnutzung des Messgeräts beeinträchtigt theoretisch die Genauigkeit. Bei der Verarbeitung sehr harter Materialien wie Hartmetall oder polykristalliner Diamant (PKD) kann das Messgerät abnutzen kann sich abnutzen, da es aus einem Material besteht, das weicher ist als das, mit dem gearbeitet wird. Aber mit einem Lasersystem erreicht man immer noch die Genauigkeit, die man normalerweise bei Kontaktmessgeräten sieht.“

Ein weiterer Vorteil eines Lasersystems besteht darin, dass es eine große Auswahl an Durchmessern bietet. Typischerweise können Kontaktmessgeräte nur für eine bestimmte Durchmessergröße verwendet werden. Für Betriebe, die Schneidwerkzeuge mit mehreren Durchmesserbereichen herstellen, ist Laser eine großartige Option.

„Mit einem Laser können Sie Merkmale oder das gesamte Teil messen, bevor es aus der Maschine kommt. Wenn Sie einige Aspekte nachschleifen müssen, können Sie dies tun, ohne das Teil auszubauen und wieder einzusetzen, was bei der Bearbeitung äußerst hilfreich sein kann.“ kommt es auf die Genauigkeit an", sagte Ueltschi. „Dadurch können Werkstätten den Prozess, den Maschinenstatus und die Komponenten überwachen und die vom Gerät und der Maschine generierten Daten nutzen, um den Prozess zu verbessern, Ausfallzeiten zu reduzieren und ungeplante Ausfallzeiten zu verhindern.“

Mitherausgeberin Lindsay Luminoso ist unter [email protected] erreichbar.

Rollomatic, www.rollomatic.ch

United Grinding North America, www.grinding.com