Das Problem: Rüstzeit frisst Spindelzeit
Wird jedes Teil einzeln im Schraubstock gespannt, wiederholt sich der gleiche Ablauf: Tür auf, ausspannen, reinigen, einspannen, antasten, Tür zu. Bei kurzen Bearbeitungszeiten ist dieser Anteil schnell grösser als die eigentliche Zerspanung. Die teure Maschine steht, der Bediener ist gebunden.
Die Lösung: viele Teile in einer Aufspannung
- Spannturm: Ein vertikaler Grundkörper mit mehreren Seiten, auf jeder Seite ein oder mehrere Spanner. Über die Rundachse werden die Seiten nacheinander bearbeitet.
- Spannpyramide: Schräge Spannflächen, damit das Werkzeug auf einer 5-Achs-Maschine auch von oben und von der Seite gut an die Teile kommt.
- Mehrfachspanner und Nullpunktspannsysteme: Mehrere Teile nebeneinander, schnell wechselbar und wiederholgenau.
Was es bringt
- Weniger Stillstand: einmal rüsten, viele Teile fertigen.
- Längere Laufzeit ohne Bediener, etwa über Mittag oder in der Nacht.
- Weniger Werkzeugwechsel, weil ein Werkzeug alle Teile nacheinander bearbeitet.
- Gleichmässigere Qualität, weil alle Teile im gleichen Bezug entstehen.
Worauf es bei der Auslegung ankommt
- Zugänglichkeit: Werkzeug und Halter müssen an alle Bearbeitungen kommen, ohne mit Nachbarteilen oder dem Turm zu kollidieren.
- Spannung: Backen und Spannflächen so gestalten, dass jedes Teil reproduzierbar anliegt und sicher gehalten wird.
- Raster und Bezug: Ein klares Raster auf dem Grundkörper macht Programme wiederverwendbar.
- Gewicht und Arbeitsraum: Turm, Spanner und Teile müssen zum Tisch und zum Schwenkbereich der Maschine passen.
Die Rolle des CAM-Programms
Eine Mehrfachaufspannung steht und fällt mit dem Programm. Sinnvoll ist eine Bearbeitung, bei der jedes Werkzeug möglichst alle Teile abarbeitet, bevor gewechselt wird, mit kurzen, kollisionsfreien Wegen zwischen den Teilen. In hyperMILL lassen sich solche Bearbeitungen über Transformationen und Mehrfachaufspannungen aufbauen. Die Simulation mit dem kompletten Spannaufbau ist hier Pflicht, weil die Störkonturen auf engem Raum zusammenkommen.
Rechner: Lohnt sich ein Spannturm?
Rechnen Sie selbst: Lohnt sich ein Spannturm?
Tragen Sie Ihre eigenen Werte ein. Alle Felder sind änderbar, gerechnet wird sofort.
| EinzelnMaschine steht beim Spannen | SpannturmMaschine steht beim Umspannen | Wechselpalette2. Turm wird gespannt, während der 1. läuft | |
|---|---|---|---|
| Zeit pro Teil | |||
| gegenüber einzeln | – | ||
| Maschinenstillstand pro Teil | |||
| Maschine läuft ohne Bediener am Stück | |||
| Teile pro Schicht |
Werkzeugwechselzeit pro Teil: . Annahmen: Im Turm wird jedes Werkzeug nur einmal für alle Teile eingewechselt (gleiche Bearbeitung je Teil). Das Drehen des Turms zwischen den Seiten ist in der Bearbeitungszeit enthalten. Richtwerte ohne Gewähr.
Häufige Fragen
Ab wie vielen Teilen lohnt sich ein Spannturm?
Das hängt vom Verhältnis zwischen Rüst- und Bearbeitungszeit ab. Je kürzer die Bearbeitung pro Teil und je häufiger das Teil gefertigt wird, desto schneller rechnet sich die Mehrfachspannung.
Brauche ich dafür hydraulische Spannmittel?
Nicht zwingend. Manuelle Spanner sind günstiger und für viele Anwendungen ausreichend. Hydraulik lohnt sich vor allem bei sehr vielen Teilen oder in automatisierten Zellen.
Funktioniert das auch auf einer 3-Achs-Maschine?
Mit einem zusätzlichen Rundtisch oder einer Teilapparat-Achse ja. Ohne Rundachse lassen sich Teile nebeneinander auf dem Tisch mehrfach spannen.
