Geometrieeinstellung an einer Schrägbettdrehmaschine, GILDEMEISTER CTX 600 Serie 2

Hallo,

da hier immer wieder die Fragen aufkommen, wie man die Geometrie an einer CNC-Drehmaschine richtet, habe ich mir mal die Arbeit gemacht und unsere Aktion letzten Samstag fotografiert.

Gemacht haben wir die gesamte Geometrie einer Gildemeister CTX 600 Serie 2.

WICHTIG: Wir haben bei unseren Arbeiten auf 0,01 und nicht auf 0,001mm gearbeitet. Dies reicht in 90% der Fällt aus, wie auch bei unserem Kunden. Um noch genauer zu werden, müssten einige weitere Messungen durchgeführt werden. Das macht bei so einer Maschine aber auch nur dann Sinn, wenn die Spindellager, Kugelrollspindeln und Führungen wirklich wie neu oder gar neu sind.


Wir beginnen natürlich mit der Einstellung des Spindelkastens. Es gibt die Möglichkeit, das Futter zu demontieren und einen Prüfdorn zu montieren. Man kann aber auch einfach eine Drehprobe machen. Wichtig hierbei ist, dass das Werkstück gut gespannt ist, das Material sich gut zerspanen lässt (Aluminium, Automatenstahl etc.) und die Platte sehr scharf ist und das Werkstück nicht wegdrückt.

Bei minimalsten Schnittdruck sollte sich das Werkstück zum Reitstock hin auf 200mm um ca. 0,01-max 0,02mm verjüngen.
Das hat zur Folge, dass ihr hinterher unter "normalen" Schlichtbedingungen mit etwas mehr Schnittdruck (das Werkstück drückt sich minimal weg) ein perfektes Ergebnis erzielt. Die optimale Einstellung ist jedoch Erfahrungssache und von Maschine sowie typischen Werkstücken abhängig.

Ihr dreht einen feinen Schlichtspan und fangt an zu messen.
Beispiel: Am Futter habt ihr 80,00 und vorne Richtung Reitstock 80,20.

Nur stellt ihr 2 Messuhren an das Werkstück (0,001!!) und verdreht den Spindelstock so, dass das Werkstück vorne um 0,1mm (da ihr hier RADIUS messt und nicht Durchmesser wie oben beschrieben) weiter nach oben kommt als am Futter. Es geht NICHT um die Verschiebung absolut, sondern darum, dass es sich vorne um Wert X mehr verschiebt als hinten!

Stimmt der Wert, werden alle Schrauben am Spindelstock mit einem Drehmomentschlüssel wieder angezogen. Ob linear oder über Kreuz etc. gilt auszuprobieren. Ich habe die Erfahrung gemacht, dass es hier keinen Masterplan gibt. Wichtig ist, nach jeder Schraube auf die Uhren zu gucken und gegebenenfalls nachzujustieren!

Dieser Vorgang muss wahrscheinlich mehrere Male wiederholt werden.
Macht es einfach so lange, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist.
Verliert nicht die Geduld, nehmt euch die Zeit, manchmal steckt der Teufel drin.

Nun geht es weiter mit der Einstellung des Reitstocks.

Ich habe hierzu ein massives Werkstück eingespannt und eine Spitze angedreht.
Spannt das Werkstück niemals wieder aus. Sonst passt die Lage und der Rundlauf nicht mehr.
Es ist wichtig, die Spitze in der Maschine zu drehen und so zu belassen.

Nun habe ich meine Prüfwelle verwendet.
Die Prüfwelle wird zwischen Reitstock und gedrehter Spitze gespannt. Wählt den Pinolendruck nicht zu hoch. Ich habe 10bar gewählt.
Nun kontrolliert an beiden Seiten den Rundlauf. Dieser sollte nicht schlechter als 0,01mm sein.

Falls keine Prüfwelle verfügbar ist, kann man stattdessen auch gleich eine lange Welle als Drehprobe verwenden. Dies dauert entsprechend länger, da ihr nach jedem Einstellen erst einmal komplett überdrehen müsst.

Ihr habt also nun die Prüfwelle aufgenommen.
Nun verwendet ihr wieder 2 Messuhren (Lasst euch nicht täuschen, ich habe auf meinen Bildern nur eine Uhr) und fahrt in Z nach vorne zum Futter.
Eine Uhr wird nun in X und eine in Y (also von oben) positioniert und genullt.
Nun wird die gesamte Welle abgefahren.
Die Abweichung in X wird nun durch die Einstellung des Reitstocks auf Null gesetzt.
Bei dieser CTX 600 lässt sich der Reitstock auf der Grundplatte in X verschieben (ähnlich wie bei einer konv. Drehmaschine).
Hier ist jedoch jeder Reitstock unterschiedlich gebaut, die genaue Vorgehensweise kann also von Maschine zu Maschine unterschiedlich sein.
Bei einer CTX 400 Serie 2 kann beispielsweise die gesamte Pinole gelöst und in X und Y verschoben werden.
Bei manchen Maschinen ist der Reitstock fix und die Hauptspindel muss sowohl im Winkel als auch in der Position zum Reitstock eingestellt werden. Sollten Ihr diese Version vorfinden: Viel Spaß!
Zurück zu unserer CTX 600 Serie 2:
Wenn also nun die Welle in X richtig steht, fangt ihr an euch für die Y-Uhr zu interessieren.
Hier sage ich, als grobe Hausnummer folgendes:
Maschinen ohne AGW: 0,03-0,05 sind Problemlos zulässig
Maschinen mit AGW: 0,02-0,03 auf einen Meter. Falls ihr Passfedernuten oder ähnliches fräsen wollt, würden diese nicht mehr Achsparallel verlaufen sondern sich auf dem Mantel "abrollen". Das soll durch die erhöhte Genauigkeit vermindert werden.

An unserer Maschine hatten wir Glück, es wurden keine Einstellungen fällig. Wären diese Fällig geworden, hätten die Abstimmplatten unter dem Reitstock angepasst werden müssen, da eine Y-Verschiebung hier nicht vorgesehen ist.

Nun steht der Reitstock!

Zum Schluss folgt der Revolver.
WICHTIG: Diese Einstellungen gelten nur bedingt für Maschinen mit Y-Achse

Man fängt an, mithilfe eines VDI-Dorn (oder alternative Schnittstelle) die Parallelität zu Z zu bestimmen.
Passt diese nicht, muss der Reitstock auf dem X-Schlitten oder bei anderen Fabrikaten der X-Schlitten auf den Führungen gedreht werden.

Das Anziehen der Schrauben muss auch wieder mit einem Drehmomentschlüssel erfolgen!

Sobald der Revolver gerade steht, entnehmt ihr den langen Prüfdorn und ersetzt diesen, falls vorhanden durch einen kurzen Dorn.

Nun bestimmen wir die Exzentrizität von X und Y null zu Spindelmitte, und ab hier wäre die Vorgehensweise zu einer Y-Achs Maschine eine andere.


In die Spindel muss nun ein Centricator eingesetzt werden. Ich verwende den 0,01 Centro von Haimer mit gebogener Tastspitze.

Als Werkzeug wählt ihr nun entweder keines an oder aber einen Bohrer. Es ist nur wichtig, dass die Maschine keinen Längenwert in X verrechnen will.

Ihr fahrt nun auf X0 mit dem Dorn und kreist mit dem Centro die Mitte aus.
Nun mit den JOG Tasten oder dem Handrad so positionieren dass wir in X mittig stehen.
Jetzt kontrolliert ihr den Y-Wert. Ist dieser daneben, so muss die Revolverscheibe gelöst und entsprechend verdreht werden.
Beim Anziehen der Schrauben wieder mit einem Drehmomentschlüssel arbeiten!
Ist das erledigt, sollte der Centro nun ringsrum NULL anzeigen.
-> Ist eine Y-Achse vorhanden, so fahrt ihr diese anstatt die Revolverscheibe zu drehen. Hierzu wäre aber unbedingt noch eine weitere, hier nicht beschriebene Messung erforderlich. Fragt mich per PN, wenn ihr Hilfe braucht.


Die Steuerung zeigt euch nun einen Wert in X an, welcher null genullt werden muss.
In meinem Fall war die X Achse 0,11mm daneben (Die Steuerung zeigt den Durchmesser 0,22 an, wir denken aber in Radius)
Der X-Wert muss nun in den Parametern entsprechend verändert werden.
Dies ist von Steuerung zu Steuerung unterschiedlich.
Bei der Heidenhain 3190 ist dies der Parameter 1116 (Referenzmaß) auf Seite 2. Je nach Anzeige muss der ermittelte Wert vom Referenzmaß nun abgezogen oder hinzugerechnet werden. Meistens sind zwei Anläufe notwendig
Nach dieser Eingabe muss bei den meisten Maschinen der Referenzpunkt neu angefahren werden, damit diese den Wert übernehmen.

Fahrt nun wieder auf X null und kontrolliert eure Einstellung.

Fertig ist die Geometrie der CNC-Drehmaschine.

Und nochmals: Wir machen hier die 0,01 Einstellung, nicht die 0,001 Einstellung. Ist diese gewünscht, werden weitere Einstellungen und Messungen notwendig!

Bei Maschinen mit geschlepptem Reitstock und (pneumatischer oder hydraulischer) Pinole, muß auch die Pinole ausgerichtet werden.
Auch das kann mitunter recht lustig sein.

Ja, das Parallelität Pinole zu Z ist eine der Sachen die ich den Lesern hier nun erspart habe. Ich setze voraus, dass die Pinole gerade sitzt.
Dies ist eine "0,001" Einstellung für mich.
Denn wenn die Pinole schief sitzt, muss meistens geschabt werden und ist nicht mal eben gemacht.

Hast dir aber ganz schön Arbeit gemacht für uns (da tun dir bestimmt die Finger weh vom tippen ).
Vielen Dank
Auf jeden Fall sehr interessant zu sehen wie ein Profi da ran geht.
Wenn du mal Lust hast gerne mehr solche "Einblicke".

Der Beitrag wurde von batthias bearbeitet: 28.03.2016, 12:03 Uhr

Alles gut, ich mache diese Anleitungen momentan auch für intern

Ab und zu poste ich was auf Facebook, aber in Zukunft werde ich hier auch mal etwas mehr hochladen:

https://www.facebook.com/sven.kuhner.1238?fref=ts

@DS

Haste fein gemacht !

Sollten die Admins mal herauslösen aus dem Forum, und in eine Art Lexikon packen

MFG

Schönen Nachmittag noch

Andy

@Mods und Admins

Bitte dieses Bild noch in Post 3 einfügen, danke!

Hallo

@Dicker Span, erst mal danke für die Arbeit die Du dir gemacht hast.

Ich habe damals bei Gildemeister gearbeitet als der Übergang von den CT- zu den CTX-Modellen kam und habe eine ungezählte Zahl von Maschinen geometrisch hingestellt. Eine kleine Anmerkung hätte ich aber noch.

Es ist alles richtig was Dicker Span beschrieben hat. Nur sollten diese Messungen stattfinden nachdem die Spindel eine Stunde warm gelaufen ist. Der Background ist folgender: Sowohl die CT- als auch die ersten CTX-Modelle hatten keine Motorspindel sondern wurden klassisch über Riemen angetrieben. Über diese Riemen wurde zwangsläufig auf das hintere Lager der Spindel Druck ausgeübt. Hatte zur Folge das sich das hintere Lager stärker erwärmte als das vordere. Dadurch wuchs das hintere Lager und die Spindel fiel vorne runter. Bei neuen Lagern haben wir damals immer so geschabt das das vordere Lager in der Höhe auf 0,045mm stand. Nach dem Warmlauf hat es dann i.d.R. gestimmt.

Gruß
Michael

Das ist ein wertvoller Tip. Habe ich auch noch nicht gewusst. Vorallem, dass das auch soviel ist.
Danke!
Aber wie ich schon schrieb, jede Maschine und jedes Werkstück verhält sich anders.

In der Anleitung ist leider etwas falsch beschrieben, wenn es um das Ausrichten des Revolvers geht.

Sobald der auf der Maschine verbaute Werkzeugrevolver die Option hat angetriebene Werkzeuge zu verwenden, sollte man tunlichst nicht nicht die Scheibe verdrehen, da man ansonsten die Kupplung und das angetriebene Werkzeug aus der Flucht bringt. Auch nur recht wenige hunderstel Millimeter Höhenunterschied bewirken dann recht schnell eine auschlagende Kupplung, welche danach im Regelfall eine teure Komplettüberholung des Revolvers durch eindringendes Kühlmiitel und Metallabrieb zur Folge hat.

Bei solchen Revolvern sind normalerweise dann Platten unter der Anschraubfläche des Revolvers gepackt, oder mann kann die Kupplungseinheit als solche verstellen. Wenn der Revolver auf Platten steht, müssen diese dann entsprechend angepasst werden. Auch sollte man sehr genau prüfen, ob nach einem Crash die Scheibe und die Kupplung des Antriebs noch auf einer Höhe sind, Der Höhenunterschied sollte 0,01 bis 0,02 nicht überschreiten. Ansonsten muss man die Geometrie des Revolvers neu einstellen.

Der Beitrag wurde von MarkusBomke bearbeitet: 23.08.2016, 14:09 Uhr

Ja und nein. Durch das drehen der Scheibe stellst du zwangsläufig den Urzustand der Maschine her. Ausser deine Führungen sind Schrott...
Denn wenn du eine Maschine neu aufbaust, gehst du wie folgt vor:
Parallelstück in Revolver spannen und die Scheibe so drehen, dass diese Leiste Parallel zu X steht. Nun hast du zwangsläufig Die Kupplungsposition mittig stehen( ausser der Revolver ist Schrott oder der Schlitten krumm)
Danach packst du deinen Centricator in die Spindel und misst den Höhenversatz. Nun werden einmalig Platten abgestimmt geschliffen. Diese Bezugshöhe ändert sich in einem Maschinenleben nicht mehr!

Theoretisch ist der Einwand richrig.
In der Praxis sollte man eigentlich davon ausgehen, daß der Revolver beim Aufbau der Maschine die richtige Höhenabstimmung im Werk bekommen hat. Nach einem Crash verdreht sich eben nicht nur der Fuß um den Fangstift, sondern meist auch die Scheibe. Deswegen muß die Scheibe wieder zurück auf die richtige Höhe gedreht und geklemmt werden.
Vielleicht sollte man erwähnen, daß die meisten Hersteller die Scheibe in der zentrierten Stellung verstiften. Diese Stifte dienen nur der Ausrichtung!!! Im Betrieb dürfen diese Stifte NIE eingesetzt sein!!!
Zum Ausrichten die Scheibe lösen. Stifte vorsichtig eintreiben und die Scheibe wieder leicht Anschrauben. Mit leichten Schlägen mit dem Kunststoffhammer kann man dann 4 Aufnahmen (0°, 90°, 180°, 270°) möglichst auf gleiche Position zurechtrücken. Mit etwas Übung und Geschick (bei ausreichender Genauigkeit der Revolverscheibe) geht das bis auf 0,02mm. Herstellertoleranz ist aber meist 0,1-0,2mm.
Danach die Klemmschrauben mit einem Drehmomentschlüssel, wie vom Hersteller angegeben kreuzweise bis zur Endfestigkeit anziehen.
Danach die Stifte unbedingt wieder entfernen und die Löcher mit den Verschlußschrauben wieder abdichten.
Jetzt sollte der AGWZ-Antrieb auch wieder in der geforderten Toleranz plaziert sein. ~0,05mm Rundlaufabweichung sind da oft noch zulässig.
Einige asiatische Hersteller geben sogar noch mehr Toleranz. Besser ist natürlich immer so genau wie möglich. Aber nötig ist es nur selten. Die Klauenkupplungen geben da normalerweise noch genügend Spielraum.

Der Beitrag wurde von guest bearbeitet: 23.08.2016, 17:28 Uhr

Top Antwort. 100 Punkte guest

Eine sehr gute Erklärung.

Aber was ist wenn die Spindel sich nicht um ein Festenpunkt verdreht. Sondern einfach aufgeschraubt ist.
Dann muss der Revolver ja eigentlich Parallel zur X-Achse ausgerichtet werden und dann die Spindel auf den Revolver.

Wie verhalt sich der Maschinenpunkt in Z ?

Hast du schon mal eine Drehmaschine ohne Blech gesehen? Ich meine ohne die ganze Umhausung?
Der Spindelstock ist formschlüssig mit dem Bett verschraubt. Da wird nichts verschoben oder verdreht.
Der Revolver ist immer das Teil, daß nachgeben muß. Sozusager der Klügere.
Der Revolver wird immer Axial zur Spindelachse ausgerichtet. Ausnahme ist der Sternrevolver.
Erst in der Längsachse. Hierzu muß die Verschraubung am Fuß gelöst werden. An manchen Maschinen kann der Revolver mit einer Anschlagschraube eingestellt werden. Oft reicht es aus, den Fuß wieder an die Schraube anzulegen und die Schrauben wieder anzuziehen. Kontrollieren kan man das mit einem Ausrichtdorn, den man bei jedem gut sortierten Werkzeughändler kaufen kann.
Anschließend wird die Scheibe ausgerichtet, wie Dicker Span und ich bereits beschrieben haben.
Oft stimmt dann der Maschinen-Nullpunkt der beiden Achsen nicht mehr exakt. Dann muß ein Achsabgleich gemacht werden. Wie das funktioniert, ist von Achsgebern, Steuerung und Softwarestand abhängig und kann sehr unterschiedlich sein. normalerweise ist das eine Arbeit für den Service-Techniker. In manchen Firmen lohnt es einen Einrichter mal gründlich dafür auszubilden, damit er diesen Job regelmäßig (wöchentlich) selbst ausführen kann. Dann wirds meistens billiger. Meist auch, weil er darauf achtet, daß es nicht so oft nötig ist.

Der Beitrag wurde von guest bearbeitet: 23.08.2016, 22:24 Uhr

Ja ich habe eine Maschine schon ohne Verkleidung gesehen. Und ich habe auch schon CNC-Drehmaschinen ausgerichtet.

Ich habe aus einem bestimmten Grund gefragt. Ich habe mir vorzustellen versucht, wie man die Spindel nach dem Revolver ausrichten soll?

Die Spindel ist IMMER das erste, was ausgerichtet wird.
Z muss natürlich wie X auch neu eingestellt werden. Meiner Meinung nach ist dieser Wert bei Maschinen ohne Gegenspindel egal. Es wird sowieso immer mit Verschiebung in Z gearbeitet.

Hallo Dicker Span,

ich setze den Beitrag mal unter Topposting ab.
Ein wirklich mal brauchbarer Beitrag, welcher nicht nur unter viel Aufwand, sondern auch mit Fachkompetenz
hier zur Verfügung gestellt wurde.

...du machst dich aber jetzt nicht lustig über mich, oder?

Meiner Meinung nach, sollte der Achsabgleich nach jedem Ausrichten des Revolvers an allen beteiligten Achsen gemacht werden.
So viel Aufwand ist es ja nun auch nicht - Spannmitel abbauen und das Endmaß zwischen Revolverscheibe und Spindelnase "klemmen" und auf Sollwert nullen.
Wenn man die Werkzeuge und Spannmittel auf mehreren Maschinen nutzt, kann es ein riesiger Zeitgewinn beim Einrichten sein, wenn man die Rüstdaten einfach einlesen kann und "G0".
Oft wird aber tatsächlich nur "X" "genullt". Ich denke das ist Ansichtsache. Bei einer installierten Gegenspindel ist es allerdings Pflicht, X1, Z1, wenn vorhanden Y und auch Z2 abzugleichen. An den paar Minuten sollte man dann auch nicht mehr sparen.
Kontrolliert sollten die Positionen sowiso werden. Dann kann man auch den Abgleich mitmachen.

Und das ist es genau, was ich gerne nicht mache: Spannmittel runter. 315er Futter. Kein Kran...
Oder wieder Futter, wofür du ein Montageschlüssel brauchst.
Oder alles verdreckt und du musst erstma stundenlang sauber machen....
Ist doch alles Mist im Normalfall.
In der Regel kratzt du doch in Z an und sagst dann Z=1 oder sowas.
Klar, wenn es ein Werkzeugmanagement, Vermessung etc gibt, dann ist es ein Muss. Aber der Standard sieht doch anders aus...