Der CNC-Drehautomat Index ABC wurde mit einem High-Performance-Getriebe im neuen, oberen Revolver ausgestattet. So konnte die bisherige Revolver-Technologie aus starrer Hirth-Verzahnung und hydraulischer Klemmvorrichtung ersetzt werden. Daraus resultieren unter anderem absolute Spielfreiheit, höchste Steifigkeit sowie beste Gleichlaufeigenschaften. 

Was Maschinenkonzept, Arbeitsraum, Footprint, Stückzeiten und Zerspanungsqualität betrifft, erfüllt die weiterentwickelte Index ABC alle Leistungsmerkmale der Vorgängerversion. Neu ist der obere Revolver, durch den der CNC-Drehautomat neue vielseitige Bearbeitungsmöglichkeiten von Bauteilen bietet und so das bearbeitbare Teilespektrum erweitert. Möglich wurde dies, da die bisherige Revolver-Technologie aus starrer Hirth-Verzahnung und hydraulischer Klemmvorrichtung durch das Hochleistungsgetriebe Galaxie GS 190 aus der neu entwickelten Baureihe Galaxie Accuracy Line mit optimiertem, integriertem Lagerkonzept für bestmögliche Ruhewerte ersetzt wurde. „Absolute Spielfreiheit, höchste Steifigkeit, beste Gleichlaufeigenschaften und die große Hohlwelle zur Durchführung des Werkzeugantriebs resultieren aus einer höchst verdrehsteifen und somit hochpräzisen Getriebelösung im oberen Revolver“, bestätigt Jakob Friedrich, Entwicklungsingenieur bei den Index-Werke GmbH & Co. KG Hahn & Tessky in Esslingen. „Dadurch ist es jetzt möglich, den oberen Revolver stufenlos und hochpräzise zu positionieren und Werkstücke interpolierend in mehreren Achsen zu bearbeiten. Mit Hirth-Verzahnung und hy­draulischer Klemmung war dies nicht möglich. Beides entfällt im neuen Drehautomat komplett – die jetzige Lösung mit Galaxie erlaubt es, mit der neuen Index ABC ein noch größeres Bauteilespektrum zu bearbeiten.“

Mit dem Galaxie GS 190 konnte der CNC-Drehautomat die konstruktiv gesetzten Eigenschaften, Randbedingungen und Einschränkungen der bisherigen starren Verbindung im Revolver hinter sich lassen. „Die entscheidenden Merkmale – dynamisierte Einzelzähne statt starrem Zahnrad, vollflächiger Kontakt beim Zahneingriff statt eines deutlich weniger tragfähigeren Linienkontaktes sowie die Lagerausführung mit segmentiertem Außenring – machen es in allen wichtigen technischen Disziplinen um Faktoren besser als Zykloidgetriebe und andere bekannte Getriebetechnologien“, erklärt Felix Herrmann, Produktmanager bei Wittenstein Galaxie. „Die sehr hohe Steifigkeit bleibt auch bei Wechselbelastung im Nulldurchgang erhalten, ohne dass sich dabei die maximal übertragbaren Drehmomente reduzieren.“ Zudem sind bei Galaxie durch die hydrodynamische Schmierung beim flächigen Multizahneingriff Nachteile wie mechanischer Abrieb und Verschleiß nahezu vernachlässigbar – im Gegensatz beispielsweise zu evolventischen und zykloiden Zahnradgetrieben. Auch wissenschaftlich hat die universitäre Forschung den Nachweis erbracht, dass Wittenstein mit der Logarithmischen Spirale eine neue mathematische Funktion in den Getriebebau eingeführt hat und das Galaxie eine eigenständige Gattung koaxialer Hohlwellengetriebe darstellt.

Messung valider Ruhewerte von Lagervarianten 

Die zentralen Herausforderungen Wiederholgenauigkeit der Werkzeugpositionierung und Steifigkeit des Gesamtsystems immer im Blick, führte nach Versuchen mit verschiedenen Galaxie-Ausführungen schließlich der Einsatz des Galaxie GS 190 mit einem optimierten, integrierten Lagerkonzept zum Ziel. „Mit dieser Anpassung wurde aus dem hervorragenden Maschinenbaugetriebe ein hervorragendes Werkzeugmaschinengetriebe“, so Jakob Friedrich, Entwicklungsingenieur bei Index, „denn die integrierte Lagerung führte schließlich zu bestmöglichen Ruhewerten, einem für uns wichtigen Abnahmekriterium.“ In diesem Punkt konnte Wittenstein seinerseits von der Zusammenarbeit mit Index profitieren – denn die Durchführung der Ruhemessungen, wie sie der Maschinenhersteller handhabt, konnte im Nachgang zu dem Projekt erfolgreich im Wittenstein-Prüffeld adaptiert werden. Dadurch ist der Getriebehersteller jetzt in der Lage, für den Maschinen- und speziell auch den Werkzeugmaschinenbau valide Ruhewerte von Lagervarianten zu messen und beispielsweise auch im Digitalen Zwilling des betreffenden Getriebes zu hinterlegen.

Zukunft: Hydraulikfreie Maschine? 

Die neue Revolvertechnologie mit dem Galaxie-Getriebe in Baugröße 190 als zentralem Element bietet den Endkunden besondere Mehrwerte in Form von verbesserten Zykluszeiten und höherer Produktivität. Das Getriebe ermöglicht eine stufenlose und hochpräzise Positionierung des oberen Revolvers mit weitreichenden Verbesserungen der Funktionalität des CNC-Drehautomaten. Realisiert werden konnte unter anderem eine interpolierte Y-Achse, die den ABC-Revolver zu außermittigem Bohren und Flächenfräsen befähigt sowie eine Spitzenhöheneinstellung der Schneiden ermöglicht. Letztere verspricht zum einen mehr Präzision bei der Innenbearbeitung von kleinen Bohrungen. Zum anderen lässt sich durch eine solche Höhenkorrektur das Spanbild verbessern. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dem jetzt möglichen Einsatz von Doppelwerkzeughaltern. Denn damit erhöht sich – bei gleicher Revolvergröße und Anzahl der Steckplätze – der Werkzeugvorrat von bisher sieben auf jetzt bis zu 14 feste oder angetriebene Werkzeuge. Dieses Plus lässt sich für Schwesterwerkzeuge oder ein größeres Bearbeitungsspektrum nutzen. Eine weitere Station ist fix von der Synchronspindel für die Rückseitenbearbeitung belegt. All diese Zusatzfunktionalitäten vergrößern das auf der neuen Index ABC bearbeitbare Teilespektrum deutlich. Durch die Getriebeübersetzung und den funktionsbedingten hohen Wirkungsgrad des Galaxie-Getriebes konnte Index die Energieeffizienz des Drehautomaten steigern. Der Einsatz des Getriebes öffnet perspektivisch die Tür für eine vollständig hydraulikfreie Maschine.

Autor 
Winfried Geiger,Vertriebsingenieur