Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Spannvorrichtung bringt Halbzeuge in Form

23.11.2015

Konturpräzisions-Schleifmaschine in Gemeinschaftsprojekt entwickelt

Bei der Herstellung schlanker Halbzeuge treten unsymmetrische Spannungen auf. Insbesondere Fräsen oder Härten führt dazu, dass krumme oder verwundene Werkstücke entstehen. Da viele Bauteile wie Zahnstangen oder Führungsschienen strengen Geradheitsanforderungen unterliegen, müssen sie mit zeit- und kostenintensiven Verfahren wieder in Form gebracht werden. Das Fraunhofer IPA hat mit der Firma Habrama eine Konturpräzisions-Schleifmaschine (KPSM) entwickelt, die die Verformung beseitigt und dabei die Zykluszeit reduziert.


Mit der neuartigen Spannvorrichtung lassen sich Werkstücke torsionsfrei aufspannen. Gleichzeitig wird die Zykluszeit reduziert.

Quelle: Jochen Frank, lichtblick-gmbh.com


Während des Schleifvorgangs wird die Anlage hauptzeitparallel mit einem Diamantrad abgerichtet. Somit treten weniger Stillstandzeiten auf.

Quelle: Jochen Frank, lichtblick-gmbh.com

Bei herkömmlichen Schleifmaschinen wird das Halbzeug nicht torsionsfrei, also ohne Verformung, aufgespannt. »Das Bauteil ist anschließend zwar geschliffen, aber immer noch krumm«, kritisiert Uwe Schleinkofer, Projektleiter am Fraunhofer IPA. Ein späteres Torsionsrichten, bei dem das Werkstück wieder in Form gebracht wird, ist aufwendig und teuer. »Möglich wäre zwar, das Bauteil mehrfach zu schleifen, bis es gerade ist. Aber auch hier fallen hohe Kosten an«, ergänzt der Experte.

Vorrichtung ermöglicht torsionsfreies Aufspannen

Die neuartige KPSM der Firma Habrama und dem Fraunhofer IPA bietet hier einen entscheidenden Vorteil: Schlanke Halbzeuge lassen sich torsionsfrei aufspannen. Möglich macht dies ihre besondere Spannvorrichtung aus festen und beweglichen Auflagen.

»Die festen Komponenten befinden sich an den Enden der Apparatur und zentrieren das lange, prismatische Werkstück. Die mittleren bilden mit mehreren Freiheitsgraden ein flexibles Spannsystem, das sich automatisch an seine Kontur anpasst«, informiert Schleinkofer. Dieser spezielle Aufbau ermöglicht es, Höhen, den seitlichen Versatz oder die Verdrehungen eines Bauteils auszugleichen und das Werkstück verzugsfrei zu spannen. »Weil der Toleranzbereich nun größer ausfallen kann, verliert ein dem Schleifen vorgelagertes Richten an Bedeutung. Das senkt die Kosten«, erläutert der Projektleiter.

Zykluszeit durch beidseitiges Schleifen reduziert

Die Innovation biegt aber nicht nur Bauteile gerade, sie verkürzt auch den Schleifprozess. So wird der Körper mit magnetischer Spannkraft in einem Prisma festgehalten. Da die beiden oberen Flächen freiliegen, lassen sie sich gleichzeitig im rechten Winkel zueinander schleifen. »Mit der reduzierten Zykluszeit lässt sich erneut Geld sparen«, freut sich der IPA-Wissenschaftler.

Das System ist modular aufgebaut, sodass Bauteile mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt in verschiedenen Dimensionen und einer Länge bis zu 4000 Millimeter bearbeitet werden können. Die Spannvorrichtung wurde zum Patent angemeldet.

Höhere Schleifqualität bei weniger Stillstandzeiten

Die KPSM selbst kann sowohl flach- als auch profilschleifen. Da verschiedene Konturen frei programmierbar abgerichtet werden können, ist die Anlage zudem deutlich flexibler als herkömmliche Modelle. Insbesondere im Zeitalter von Industrie 4.0 sei das ein wesentlicher Mehrwert, erläutert Josef Braunsteffer, Geschäftsführer der Habrama GmbH. Eine hohe Oberflächenqualität garantiert ihr vollautomatisches Wuchtsystem.

»Die Unwuchten werden frühzeitig erkannt und beseitigt«, fährt er fort. Darüber hinaus wird die Schleifscheibe während des Schleifvorgangs, d. h. hauptzeitparallel, mit einem Diamantrad abgerichtet. Bei gleichbleibendem Schleifergebnis treten somit weniger Stillstandzeiten auf.

Intuitive Bedienung und ergonomisches Handling

Kühlschmierstoffe – unverzichtbare Bestandteile jeder Schleifmaschine – werden in einer Kühlmitteleinrichtung mit integriertem Tiefbettfilter bereitgestellt. Optional steht eine automatische Kühlmittelzufuhrverstellung zur Verfügung, die dafür sorgt, dass sich die Düse bei Abnutzung eigenständig an den Schleifscheibendurchmesser anpasst. Außerdem haben die Entwickler modernste Linearantriebstechnik und eine vollautomatische Aufmaßermittlung integriert.

»Dadurch entsteht eine hohe Dynamik, die die Produktivität zusätzlich steigert«, betont Braunsteffer. Weiterhin haben die Experten von Habrama und dem Fraunhofer IPA Wert auf ein intuitives Bedienkonzept gelegt: »Somit fallen keine langen Schulungen an«, so der Geschäftsführer. Auch ergonomische Aspekte seien bei der Konzeption berücksichtigt worden.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) hat das Kooperationsprojekt gefördert. Mit Spannvorrichtung eignet sich die Anlage vor allem für Zahnstangenhersteller, ohne den Zusatz kann sie jeder Maschinen- und Werkzeugbauer einsetzen. Erstmals gezeigt wurde die Innovation im Oktober auf der EMO 2015 in Mailand. Demnächst wird die erste Maschine an einen Kunden ausgeliefert.

Fachlicher Ansprechpartner
Uwe Schleinkofer | Telefon +49 711 970-1553 | uwe.schleinkofer@ipa.fraunhofer.de | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Pressekommunikation
Jörg-Dieter Walz | Telefon +49 711 970-1667 | presse@ipa.fraunhofer.de | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA | Nobelstraße 12 | 70569 Stuttgart

Redaktion
Ramona Hönl | Telefon +49 711 970-1638 | ramona.hoenl@ipa.fraunhofer.de

Weitere Informationen:

http://www.ipa.fraunhofer.de
http://www.ipa.fraunhofer.de/spannvorrichtung.html

Jörg Walz | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Die Zukunft des Fliegens auf dem Prüfstand
25.04.2018 | Technische Universität München

nachricht CI-Maschine von EMAG ECM: Hocheffektive Lösung für das Entgraten von komplexen Bauteilen
12.04.2018 | EMAG GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics