Spanntechnik optimiert Zerspanungsleistung beim 5-Achs-Fräsen

Bei einer Einzelinvestition bleibt es im Maschinen- und Anlagenbau oft nicht: So geschehen bei der Firma Joma-Maschinenbau, deren hochmoderne Fertigung seit Kurzem durch 5-Achs-Frästechnik auf neuestem Stand ergänzt wird. Um Einzel- und Kleinserienteile für den Maschinenbau sicher spannen und präzise bearbeiten zu können, fiel die Wahl des Unternehmens auf den neuen 5-Achs-Spanner „KippflexX“. Mit dieser – wie es der Name bereits andeutet – besonders flexiblen Lösung, für die der Maschinenbauer auch noch passendes Zubehör erwarb, lassen sich alle Anforderungen der zerspanenden Fertigung abdecken.

Innovationen für den Kunden über 60 Jahren

Das Leistungsangebot des 1960 gegründeten Unternehmens umfasst CNC-Drehen und CNC-Fräsen sowie Flach- und Rundschleifen. Seit über 60 Jahren ist der Betrieb aus Tiefenbronn in Baden-Württemberg Partner der Industrie, wenn es um die zerspanende Fertigung von Werkstücken sowie um die Herstellung komplexer Baugruppen geht. Die Kunden profitieren somit von den über die Jahre hinweg stetig verbesserten und optimierten Fertigungsprozessen.

Der Maschinenpark ist ausgelegt auf Musterteile, Einzelteilfertigungen, spezialisierte Kleinserien als auch Serienteile. Abgerundet wird das Fertigungsspektrum durch Schweißarbeiten, Polieren und Nasslackieren, die Endmontage und Qualitätskontrolle. Mit einem Netzwerk von zuverlässigen Partnerbetrieben realisiert Joma alle erforderlichen speziellen Bearbeitungsformen: z. B. das Räumen und Tieflochbohren sowie Wärmebehandlungen und jegliche Beschichtungsanforderungen. Zu den verarbeiteten Werkstoffen zählen verschiedene Stähle, Aluminium und andere NE-Metalle, Modellguss und nicht zuletzt diverse Kunststoffe. Ziel der Kürzlich neu angeschafften Technik ist es, die Lieferzeiten zu verringern und die Fertigungstiefe weiter zu erhöhen.

Maschinenpark zielgerichtet ergänzen

„Wir fertigen sowohl hochwertige Einzelteile als auch kleine und mittlere Serien“, erläutert Arnold Gerhardt von Joma-Maschinenbau. „Darüber hinaus montieren wir komplett einbaufähige Baugruppen, die direkt beim Kunden in der Endmontage eingesetzt werden.“ Gerhardt ist im Betrieb zuständig für den Bereich CNC-Fräsen. Bearbeitet werden hier Werkstücke mit einer maximalen Länge von 2000 Millimetern bzw. einer Breite von 600 Millimetern. Dafür stehen moderne CNC-Bearbeitungszentren mit drei bis fünf Achsen bereit. Neu dazugekommen ist eine 5-Achs-Fräsmaschine des Typs „POSmill H500U“. Mit Verfahrwegen in X/Y/Z von 650 Millimetern / 750 Millimetern / 500 Millimetern, einem Tischdurchmesser von 5000 Millimetern und einer Beladung von 500 Kilogramm trägt die neue Anlage dazu bei, das Fertigungsspektrum vor allem im Bereich der größeren Bauteile abzurunden.

Um das neue Bearbeitungszentrum optimal nutzen zu können, erwarb Joma zeitgleich Produkte aus dem Hause Kipp: In der Hauptsache den 5-Achs-Spanner „KippflexX“ sowie diverses Zubehör wie ein Spannpratzen-Set, Spannbacken mit Pins, Auflageleisten und passenden Drehmomentschlüssel. „Wir haben bereits in der Schweißabteilung erfolgreich mit Schnellspannern von Kipp gearbeitet“, erklärt Gerhardt die Entscheidung. „Auch Klemmhebel haben in unserer Montage schon Probleme gelöst. Somit wussten wir, dass wir hier eine qualitativ hochwertige Lösung erwerben.“

Ein flexibler 5-Achs-Spanner mit zwei Funktionen

„KippflexX ist eine vielseitige Lösung für jede 5-Achs-Fräsmaschine, die sich sowohl für die Rohteil- als auch für die Niederzugspannung einsetzen lässt“, erläutert Daniel Kaupp, Vertriebstechniker Spanntechnik bei Kipp. „Das ist auf dem Markt einzigartig.“ Die patentierte Niederzugfunktion eignet sich vor allem für vorbearbeitete Werkstücke. Dank des symmetrischen Aufbaus zentriert sich das Werkstück immer mittig – eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit ist gewährleistet. Zudem lässt sich das System wie ein Standard-Schraubstock einsetzen: Bei der Rohteilspannung kommen Spannbacken mit Pins zum Einsatz, die sich formschlüssig in das Material drücken, sodass ein zeitintensives Vorprägen entfällt.

Eine Auflagehöhe von 180 Millimetern gewährleistet die optimale Zugänglichkeit für das Werkzeug auf 5-Achs-Fräsmaschinen. Eine Flachführung sorgt für mehr Stabilität und Steifigkeit des Systems, das die außergewöhnlich hohe Spannkraft von 52 kN erreicht. Für die Anwendung auf einer Grundplatte benötigt der Anwender drei Adapterwellen und eine Verlängerungswelle. Mit einer zusätzlichen Grundplatte und Verlängerungswellen kann der Spannbereich wesentlich erweitert werden.

Das Spannsystem eignet sich zur Montage auf Maschinentischen mit T-Nuten oder Gewindebohrungen. Eine Mittenbohrung sorgt für zentrische Ausrichtung. Die Grundplatte ist mit Ausrichtnuten in Längs- und Querrichtung ausgestattet. Das Produkt lässt sich aber auch auf beliebige Rasterelemente sowie direkt auf Nullpunkt-Spannsysteme aufbringen. Dabei sorgt die Spannphysik mit intelligenter Kraftverteilung dafür, dass sich keine Drehmomente auf den Maschinentisch übertragen.

Spanntechnik-Systeme im Überblick

Zum vielfältigen Programm des Herstellers im Bereich Spanntechnik, Normelemente und Bedienteile mit Stammsitz in Sulz am Neckar gehören:

• Werkstück-Spanntechnik: Vielfältiges Komponentenprogramm für das universelle Spannen von Werkstücken. Logisch gegliederte Produktgruppen wie Spannelemente, Positionierelemente und Spannzubehör für Bearbeitungsmaschinen. Frei kombinierbar und flexibel.
• Modulare-Spanntechnik: Grundelemente für den modularen Aufbau von Werkstücken über Rasterbohrungen. Standardisierte Platten, Türme und Winkel steigern die Flexibilität und reduzieren die Anzahl der Vorrichtungselemente in der Fertigung auf ein Minimum.
• Nullpunkt-Spanntechnik: Systeme für schnelles, präzises Spannen und Referenzieren über die Nullpunkt Spanntechnik. Für die Mehrseiten-Bearbeitung steht das 5-Achs-Modul-Spannsystem zur Verfügung. Ein weiteres Schnellwechselsystem ist das Positionier- und Spannsystem mechanisch und pneumatisch.
• Schraubstock-Spanntechnik: Verschiedene Schraubstock-Varianten. 5-Achs-Spanner für 5-/6-Seiten-Bearbeitung. NC-Spanner für 3-Achs-Fräsmaschinen. Mehrfach-Spannsystem für größere Stückzahlen. Zentrisch-Spanner mit Nullpunkt- und Automationsschnittstelle.

Vielseitige Vorteile bewähren sich in der Praxis

Der Zerspanungstechnikdienstleister hat mit KippflexX bislang durchweg positive Erfahrungen gemacht. „Unsere Bauteile werden sicher fixiert, und zwar auch bei geringer Einspanntiefe“, so Arnold Gerhardt. „Der aktive Niederzug ermöglicht eine extrem präzise Bearbeitung mit einer sehr guten Wiederholgenauigkeit von 0,01 Millimetern sowie höchste Spann- und Haltekräfte.“ Letztere kommen direkt am Werkstück an – das verhindert Vibrationen bei der Bearbeitung. Ein weiterer Garant für besondere Genauigkeit ist das spezielle Kräfteverhältnis im Schraubstock, das den Verzug der Grundplatte oder sogar des Maschinentisches vollständig ausschließt.

„Egal ob erste oder zweite Spannung, Einzel- oder Serienteile – wir erreichen damit immer eine hohe Parallelität der Bauteile. Hilfreich ist dabei auch das vielseitige Zubehör, mit dem sich alle Aufgaben optimal realisieren lassen“, so Arnold Gerhardt. „Auch die gute Zugänglichkeit ist hervorzuheben. Gerade bei sehr kleinen Werkstücken sowie bei anspruchsvollen Konturen ist das von großem Vorteil.“

Weil die Bedienung des 5-Achs-Spanners sehr einfach ist, sind Fehler beim Handling nahezu ausgeschlossen. Für das Umrüsten des Systems sind nur wenige Handgriffe nötig – somit sparen die Experten von Joma Zeit und Geld. Kein Wunder also, dass nach kurzer Zeit ein zweiter 5-Achs-Spanner angeschafft wurde: Benötigt wurde er, um parallel größere Bauteile fixieren zu können. „Hier sieht man in der Praxis, dass das System variabel erweiterbar ist“, so Daniel Kaupp abschließend. „Egal ob kleine oder große Werkstücke – mit der Schraubstockspannung oder der zentrischen Niederzugspannung bleiben alle Möglichkeiten offen.“

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