300 Prozent HOT-Speed für hochgenaues Unrunddrehen

Weisser-Präzisions-Drehzentren ermöglichen die Herstellung ovaler und polygonaler Werkstückformen durch multifunktionale Bearbeitung

Das Original: Weisser HOT-System (Hyperspeed Oval Turning) ist in einer separaten Aufbaueinheit integriert

Arbeitsraum des Weisser-Fertigungszentrums: Das HOT-System bewirkt eine Verdreifachung der Leistungskapazität

Unrunde Werkstückformen werden beispielsweise im allgemeinen Maschinenbau, der Automotiveindustrie, im Flugzeugbau, der Elektrotechnik und vielen anderen Bereichen der Metallbearbeitung eingesetzt. Das Leistungspotenzial der in ihrer Konstellation einzigartigen Weisser-Technologie „Unrunddrehen" ermöglicht nicht nur die hochproduktive Bearbeitung von Hubkolben für Verbrennungsmotoren, sondern auch anderer Teile – wie zum Beispiel das Hartdrehen von Nockenwellen und Mehrkantprofilen oder die Herstellung von Polygonformen.

Die ideale Basis für die Aufnahme des Unrund-Bearbeitungssystems Weisser HOT (Hyperspeed Oval Turning) bieten Weisser Präzisions-Drehzentren. Diese Fertigungszentren ermöglichen die Herstellung ovaler und polygonaler Werkstückformen durch multifunktionale Bearbeitung.

Dabei wird die radiale, oszillierende Bewegung der Werkzeugschneide bezüglich der Drehachse mit einem hochdynamischen Oszillationsantrieb generiert.

Die Drehbearbeitungseinrichtung zum Erzeugen nicht rotationssymmetrischer Konturen an rotierenden Werkstücken bietet vielfältige Einsatzmöglichkeiten, etwa bei der Herstellung von Hubkolben für Verbrennungsmotoren. Die notwendige Anpassung an thermisch und mechanisch bedingte Deformationen, beispielsweise in Zylindern von Verbrennungsmotoren, erfordert den Einsatz des Unrunddrehens zwecks Herstellung nicht rotationssymmetrischer Konturen an Hubkolben.

Die Mantelfläche eines Kolbens wird durch Unrunddrehen so bearbeitet, dass der Außenumfang des Kolbens beispielsweise im Querschnitt elliptisch und im Längsschnitt ballig ist.

Das HOT-System bietet die Möglichkeit, auch hochharte Werkstoffe zu bearbeiten. Unrundformen werden durch Interpolation der Werkstückspindelachse mit der Durchmesser erzeugenden Vorschubachse des Werkzeugs hergestellt.

30 g Nenn-Beschleunigung

Das HOT-System ist in einer separaten Aufbaueinheit integriert. Bei vorgegebener Unrundheit ist die maximal zulässige Drehzahl des Werkstücks abhängig von der maximalen Beschleunigung, die sich mit dem Oszillationsantrieb an der Werkzeugschneide herbeiführen lässt. Bei Einhaltung höchster Genauigkeitsanforderungen und der Generierung einer erstklassigen Oberflächenbeschaffenheit beträgt die Nenn-Beschleunigung 30 g.

Die Bewegungen der Werkzeugschneide erfolgen in Richtung der X-Achse, das heißt orthogonal zur Werkstückspindelachse. Die Schneide kann in dieser gedachten Ebene variabel positioniert werden, so dass sich radiale und stirnseitige Konturen oder hemisphärische Unrundheiten ideal herstellen lassen. Das HOT-System steigert die Leistungskapazität auf bis zu 300 Prozent und reduziert so erheblich die Stückkosten. Die Kraft des hochdynamischen Antriebs wird zum Teil für die Massenbeschleunigung benötigt, zum anderen Teil für die bei der Zerspanung an der Werkzeugschneide angreifende Passivkraft.

Leistungskapazität verdreifacht

Im Gegensatz zu einer konventionellen Einheit lassen sich mit dem innovativen System Drehzahlen erzielen, die bei identischen Genauigkeitsanforderungen zwischen 200 bis 300 Prozent höher liegen. Damit ergibt sich eine Verdreifachung der Leistungskapazität des Fertigungszentrums. Der Anwender profitiert von erheblich geringeren Stückzeiten und damit wesentlich niedrigeren Stückkosten. Trotz der hohen Nenn-Beschleunigung können – aufgrund der besonderen Dämpfungseigenschaften ohne jegliche Krafteinwirkung in den Maschinen-Grundaufbau – nahezu alle Werkstückformen hochgenau hergestellt werden.

Das HOT-System bietet dem Anwender hinsichtlich der Bearbeitungsmöglichkeiten und der Werkstückvielfalt ein breit angelegtes Einsatzspektrum. Mit der integrierten Schnittkraft-Kompensation lassen sich die auftretenden Zerspankräfte (Passivkräfte) problemlos nahezu vollständig ausgleichen.

J. G. Weisser Söhne GmbH www.weisser-web.com

Autor: Dipl.-Oec. Christoph Kulpa, J. G. Weisser Söhne GmbH