Es war 1933, als die erste Innen-Rundschleifmaschine, der Typ 01, das Areal der Fritz Studer AG verliess. 85 Jahre später präsentiert STUDER mit einer Palette aus 12 Maschinen im Innen-Rundschleifen das wohl grösste Portfolio weltweit.

Kptec Components GmbH aus Schorndorf (DE) ist ein Komponentenhersteller für die Werkzeugmaschinenindustrie. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Spindeln, Rotoren, Spindelgehäusen, Zugstangen und Flanschteilen. Die Kernkompetenz ist das Schleifen. „Die µ-Präzision in Serie zu erreichen ist die grosse Herausforderung im Schleifen“, stellt Walter Wiedenhöfer, Geschäftsführer der Kptec Components, klar. Bei der Fertigung von Spindelkomponenten sind Koaxilitäten von einem Mikrometer Stand der Technik. Oftmals ist es nötig, in bis zu 400 mm tiefe Bohrungen für die Spannmechanismen der Schnittstelle eine H6-Passung zu schleifen. Des Weiteren soll die Maschine möglichst wirtschaftlich fertigen. Sprich: man soll das Bauteil nur einmal in die Hand nehmen und dann möglichst komplett fertigen. Aber auch flexibel soll eine gute Maschine sein und nicht alltägliche Operationen erledigen können, wie etwa das Nutschleifen einer Spindel. Eine Maschine, die solche Anforderungen erfüllt, ist die Universal-Innenrundschleifmaschine S151. Voll ausgestattet verfügt sie über drei Innen- und eine Aussenschleifspindel wie zusätzlich einem Messtaster. Kptec liess sich von ihr überzeugen. Heute sagt Wiedenhöfer dazu:

« DIE MASCHINE IST DAS BESTE, WAS WIR IN DER FIRMA HABEN – ES WAR ABSOLUT DIE RICHTIGE ENTSCHEIDUNG, EINE STUDER MASCHINE ZU KAUFEN. »

Die Universellen

Für jeden Anspruch im Innen-Rundschleifen hat STUDER die passende Maschine. Im Universal-Bereich sind dies die S121, S131, S141 und die S151. Die preiswerte universelle S121 ist die ideale Maschine zum Innen-, Plan- und Aussenschleifen von Futterteilen. Die S131, S141 und S151 bilden eine Baureihe für jede erdenkliche Anwendung im Innenrundschleifen. Sie kommen da zum Einsatz, wo höchste Präzision und Effizienz gefragt ist – zum Beispiel bei Flanschteilen, Spindelwellen, Spindelgehäusen, Rotorwellen, Büchsen und vielem mehr. Das maximale Werkstückgewicht liegt bei 250 kg, die maximale Länge bei 1300 mm.

Für die Produktion

Die S110 ist eine sehr flexible und kompakte Innen-Rundschleifmaschine, ideal für Futterapplikationen für Einzelteile bis zur Kleinserienfertigung. Dank ihrer kleinen Ausstellfläche passt sie in jede Werkstatt. Die S122 ist für kleine Bohrungen spezialisiert und ist mit einem Schwingdurchmesser von 220 mm ausgestattet. Sie bietet modernste Technologie für die Bearbeitung von kleinen bis mittelgrossen Werkstücken in der Klein- bis Grossserienfertigung. Beide Typen verfügen über bis zu drei parallel angeordnete Schleifspindeln, diese ermöglichen das Aussen- und Innenschleifen in einer Aufspannung. „Preis, Qualität, Technischer Anspruch – das war unser Auswahlkriterium für eine neue Maschine. Der grösste Vorteil ist die hohe Produktionskapazität“, erklärt Miroslav Martinek, Produktionsleiter bei Sellier & Bellot, seinen Investitionsentscheid in eine S110.

Drei Baugrössen für Radien

Die S121, S131 und S141 sind die Experten für das hochpräzise Innen-Rundschleifen von Radien, Sphären, Kugeln, Konen und Durchmessern. Der maximale Schwingdurchmesser beträgt 400 mm und das maximale Werkstückgewicht 100 kg. Die Hauptanwendungsgebiete sind in der Herstellung von Matrizen aus Hartmetall und Keramik und der Produktion von Hydraulikkomponenten wie Axial-Pumpenkolben, -Führungsplatten, -Gehäusen aus gehärtetem Stahl, Guss und Kupfer. Auch komplexe Werkstücke aus Industriekeramik, Saphire und Hartmetall für die Herstellung von Humanimplantaten gehören zum Anwendungsbereich. Die automatische B-Achse mit Direktantrieb erlaubt Schleifen mit Interpolation zum hochpräzisen Bearbeiten von Radien. Unterstützt werden die Radienschleifmaschinen durch die Software StuderSIM. Eine S131 – mit Option zum Radiusschleifen – steht bei der AKS Hartmetalltechnik GmbH in Schwäbisch Gmünd. „Die ausgereifte CNC-Technik, mehrere Arbeitsschritte in einer Aufspannung abzuarbeiten und dabei die absolute Präzision zu erreichen. Diese Kriterien haben uns überzeugt. Die Einrichtzeiten, Wartungskosten und Ausfallzeiten sind nun kalkulierbar. Ausserdem profitieren wir von den schnellen Reaktionszeiten des STUDER Customer Cares“, führt Fertigungsleiter Edgar Feifel aus.

Solider Aufbau

Die Innenrund-Schleifmaschinen basieren auf dem Maschinenbett aus Granitan® mit seinem ausgezeichneten Dämpfungsverhalten und dem Führungssystem StuderGuide®. Dessen grosser Vorteil gegenüber hydrostatischen Führungen ist die dämpfende Komponente in Bewegungsrichtung. Der Abrichtprozess lässt sich flexibel und optimal auf die werkstück-, werkzeug- und materialspezifischen Eigenschaften abstimmen - ganz nach Kundenwunsch. Eine weitere STUDER Spezialität sind die Schleifscheiben-Referenzpunkte (T-Nummern). Diese erlauben eine Programmierung mit Nominalmassen, was die Erstellung von Schleifprogrammen wesentlich vereinfacht. Der Werkstückspindelstock ist auf der schwenkbaren B-Achse in der Längsrichtung verschiebbar, weist hohe Rundheitsgenauigkeit auf und ist wartungsarm. Die Luftabhebung erleichtert das Verschieben des Werkstückspindelstockes beim Ein- und Umrichten.Eine ausgeklügelte Sensorik überwacht den Prozess beim Schleifen und Abrichten und bietet ein einfaches Erfassen von Schleifscheibe und Werkstück. Die Luftspaltüberbrückung dient dabei der Zykluszeit-Reduktion. Das modulare Spindelkonzept ermöglicht optimale Anpassung an die Schleifaufgabe. Der Direktantrieb im Schleifspindelrevolver bietet kleinste Positionierstreubreiten bei den Radien- und Universalschleifmaschinen (ausser S110/S122). Bei der S122 ist auch die hochpräzise Bearbeitung von kleinsten Durchmessern effizient möglich, dank der bewährten Dorndurchbiegungskompensation.Für die Automation stehen Ladesysteme zur Verfügung, die sich durch ihren modularen Aufbau genau auf den Maschineneinsatz und die Bearbeitungsprozesse anpassen lassen. Eine entsprechende Peripherie garantiert die nahtlose Integration in den Fertigungsprozess.

Jeder ein Schleifprofi

Für die Bedienung der Maschine ist es nicht mehr notwendig, ein Schleifprofi zu sein. Man muss lediglich wissen, wie das Werkstück beschaffen ist und wie die Oberflächengüte des Werkstücks am Ende des Prozesses sein soll. StuderTechnology schlägt die optimalen Schleifparameter vor und generiert das Programm. StuderWIN bietet die Möglichkeit zur Vollintegration der Messsteuerung und der Sensortechnik zur Prozessüberwachung wie Anfunkerkennung und Auswuchtsysteme in der Bedienoberfläche. Das erlaubt eine einheitliche Programmierung der verschiedenen Systeme. Ergänzt wird StuderWIN durch die Schleifsoftware StuderPictogramming. Der Bediener reiht die einzelnen Schleifzyklen aneinander - die Steuerung generiert den ISO-Code. Die Funktionalität der Maschine wird durch die Softwareoption für Gewinde- und Formenschleifen erhöht. Die Software StuderSIM, wurde speziell fürs Innenschleifen von Radien entwickelt. Das Betriebssystem ermöglicht das Programmieren von allen Basiszyklen für das Schleifen, Abrichten und prozessunterstützende Messen. Diese Art zu programmieren garantiert grosse Flexibilität bei höchster Benutzerfreundlichkeit. Nach dem Programmieren kann der Ablauf simuliert und optimiert werden. Das gibt Sicherheit und garantiert kurze Programmierzeiten und folglich eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit.

Fazit

Es gibt kaum ein Werkstück, das mit den STUDER Innen-Rundschleifmaschinen nicht bearbeitbar ist. Für alle erdenklichen Anwendungen bietet der Schweizer Schleifmaschinen-Hersteller die passende Maschine. Sehr angenehm für den Bediener ist die optimale Ergonomie der Maschinen, welches die Wertigkeit der Maschinen zusätzlich erhöht.