Technik: Baugruppen und ihr Zusammenspiel

Diese Seite ordnet die Baugruppen ein und zeigt ihre Wechselwirkungen. Für jede Baugruppe gibt es einen eigenen Fachbeitrag, der tiefer geht.

Die Kette vom Vorrat zur Spindel

Alle Baugruppen liegen auf einer gemeinsamen Achse – der verlängerten Spindelachse. Das ist der Grund, warum die Ausrichtung des Magazins zur Maschine so genau sein muss: Ein Versatz am Kanalanfang wirkt über die gesamte Stangenlänge.

Vereinzelung

Aus dem Vorrat muss genau eine Stange in den Kanal. Bei mittleren und großen Durchmessern ist das mechanisch unkritisch. Kritisch wird es bei dünnem Material: Dort können sich Stangen übereinanderlegen oder verhaken, weshalb für sehr kleine Durchmesser abgestufte Vereinzelungsprinzipien eingesetzt werden.

Führungskanal und Führungsschale

Der Kanal nimmt die Stange auf; die eigentliche Führung übernimmt eine wechselbare Schale, deren Innendurchmesser zum Stangendurchmesser passen muss. Der verbleibende Spalt ist bewusst klein: Er nimmt den Ölfilm auf, nicht mehr. Wird der Spalt größer – etwa weil beim Rüsten ein zu großer Einsatz verwendet wurde – beginnt die Stange umzulaufen.

Ausführlich im Beitrag Wie funktioniert ein Führungskanal?

Ölflutung

Das Öl im Spalt hat drei Funktionen: Es dämpft die Bewegung der Stange, es schmiert die Gleitpaarung und es führt Reibungswärme ab. Ohne funktionierende Ölzufuhr bleibt bei höheren Drehzahlen nur, die Drehzahl zu senken. Mehr unter Ölflutung bei Lademagazinen.

Mitfahrende Führung am Langdrehautomaten

Der Führungskanal endet vor der Maschine, die Spindel beginnt dahinter. Am Kurzdrehautomaten ist der Abstand dazwischen eine feste Größe. Am Langdrehautomaten nicht: Dort verfährt der Spindelstock in Z-Richtung, und die Strecke zwischen Kanalende und Spindeleintritt ändert ihre Länge während der Bearbeitung. Genau dort ist die rotierende Stange am schwächsten abgestützt – zwischen zwei Bereichen, in denen sie eng geführt läuft. Die Physik dazu unter Warum werden Materialstangen im Lademagazin geführt?

Die Bauart, die dort ansetzt, lässt diese Strecke nicht offen, sondern führt sie mit: Ein ölgeflutetes Führungsmodul schließt unmittelbar an die Spindel an und bewegt sich mit ihr. Der Übergang wandert damit mit, statt sich zu öffnen, und die Materialstange bleibt über ihre gesamte Länge durchgehend geführt. Für die Baureihe turbo RS ist dieses Prinzip bei FMB dokumentiert, ausgelegt auf Langdrehautomaten; die einzelnen Baugrößen sind mit Quelle und Prüfdatum unter Lademagazine von FMB aufgeführt. Ausführlich im Beitrag Lademagazin am Langdrehautomaten.

Am Kurzdrehautomaten steht der Spindelstock fest. Der Abstand zwischen Kanalende und Spindeleintritt wird dort einmal eingerichtet und ändert sich im Betrieb nicht; ein feststehender, sauber ausgerichteter Kanal deckt den Fall ab. Ein mitfahrendes Modul löst dort eine Aufgabe, die nicht gestellt ist. Siehe Lademagazin am Kurzdrehautomaten.

Vorschubstange und Mitnehmer

Die Vorschubstange ist selbst ein geführtes Bauteil im Kanal. Ihr Durchmesser gehört zur Durchmesserklasse: Eine zu dünne Vorschubstange läuft im Einsatz unruhig, eine zu dicke passt nicht durch die Führung. Der Kopf greift das Stangenende – entweder formschlüssig als Mitnehmer oder klemmend als Spannzange.

Ausführlich im Beitrag Vorschubstange beim Stangenlader.

Spindeldurchlass als harte Grenze

Der freie Querschnitt der Maschine begrenzt den Stangendurchmesser unabhängig davon, was das Magazin könnte. Und der nutzbare Querschnitt ist regelmäßig kleiner als der Katalogwert, weil Spannrohr und Spannzange mit im Weg stehen.

Ausführlich im Beitrag Spindeldurchlass einer CNC-Drehmaschine.

Führungskanal, Führungsbüchse, Lünette – drei Stellen auf einer Achse

Der Führungskanal ist nicht die einzige Stelle, an der die rotierende Länge gehalten wird – aber die einzige, die zum Magazin gehört. Vor der Spannzange arbeiten zwei weitere Bauteile, beide maschinenseitig: die Führungsbüchse des Langdrehautomaten dicht vor der Zerspanstelle und die Lünette im Arbeitsraum. Die Aufgabe des Magazins endet am Spindeleintritt.

Die Lünette umschließt das rotierende Werkstück im Arbeitsraum und stützt es radial ab, über Backen oder Rollen. Sie verkürzt damit die freie Länge zwischen Spannmittel und Bearbeitungsstelle. Da die Schwingungsneigung mit der freien Länge zunimmt, lässt sich bei schlanken, weit auskragenden Teilen mit Abstützung eine höhere Drehzahl fahren als ohne. Um wie viel, hängt von Durchmesser, Auskraglänge, Werkstoff und Maschine ab – eine allgemeingültige Zahl gibt es dafür nicht.

Feststehende Lünette

Am Maschinenbett befestigt und damit ortsfest. Sie stützt an einer bestimmten Stelle des Werkstücks ab, an der ein passender Sitz vorhanden sein muss; das Werkstück rotiert in den Backen. Die Abstützstelle bleibt während der Bearbeitung, wo sie ist.

Mitlaufende Lünette

Am Längsschlitten montiert und mit dem Werkzeug mitgeführt. Der Abstand zwischen Abstützung und Zerspanstelle bleibt dadurch über die Bearbeitungslänge konstant – dieselbe Wirkung, die am Langdrehautomaten die Führungsbüchse hat.

Welche der drei Stellen bei einem Laufproblem gemeint ist, trennt der Test mit hochgedrehter Spindel ohne Zerspanung: Geräusch schon dabei weist hinter die Spannzange, Geräusch erst im Schnitt davor. Die vollständige Prüfreihenfolge steht unter Vibrationen beim Stangendrehen vermeiden.

Schnittstelle zur Maschinensteuerung

Magazin und Drehmaschine tauschen wenige, aber verbindliche Signale aus: Freigabe zum Vorschub, Rückmeldung Material vorhanden, Meldung Stangenende, Störung. Wie diese Signale technisch übertragen werden, hängt von Steuerung und Baujahr ab. Bei Nachrüstungen ist das der Punkt, der am frühesten geklärt werden sollte – nicht der letzte.

Wo sich die Baugruppen gegenseitig begrenzen