Grenzenlose Freiheit

Eine Optimierung aller Prozesse wird dabei durch den Einsatz eines einzigartigen Konditionier- und Maschinenkonzepts mit leistungsstarken Direkt-Antrieben und dem Einsatz von bis zu drei rotativen und zwei translativen Achsen erzielt. Außerdem ermöglicht die neue Maschinengeneration den Einsatz von metallgebundenen Schleifscheiben mit 400 mm Durchmesser, die höhere Vorschübe erlauben, als dies mit Schleifscheiben anderer Bauart möglich wäre. Ein neuartiges In-Process-Abrichtkonzept sorgt dabei für erhebliche Zeitersparnis und Kostenreduktion.

Jeder Anwender an der Schleifmaschine weiß, dass effektives Schleifen von Wendeschneidplatten eine Reihe von Problemen in sich birgt:
³ Hohe Programmier- und Einrichtzeiten bei gleichzeitig tieferen Losgrößen erhöhen die Stückkosten.
³ Die Schleifscheibenstandzeit wird durch superharte Werkstoffe stark reduziert.
³ Unproduktive Nebenzeiten erhöhen die Stückkosten, ohne dass der Wertschöpfungsanteil steigt.
³ Je höher die Ansprüche an die Schneidenqualität, desto feiner die Werkstoffkörnungen und damit die Schleifscheibe. Die Abtragsleistung sinkt jedoch mit der Feinheit der Schleifscheibenkörnung.
³ Schleifscheibenschärfprozesse sind meist uneffizient bezüglich des Schleifscheibenverschleisses und des Kornüberstandes.
Genau auf diese fünf Problemfelder haben die Agathon-Ingenieure reagiert und die 400er Serie entwickelt, die hier mit entscheidenden technischen Lösungen und Innovationen aufwartet.
Allen Maschinentypen der 400er-Serie (Peri, Semi, Combi, Penta) ist die kompakte und raumoptimierte  Plattform gemeinsam, bei der die Bewegungsachsen, das Handling, der Werkstückspindelstock und die Steuerung mit modernsten CAE-Methoden entwickelt worden sind. Diese Raumoptimierung bedeutet für den Anwender sofort einen erheblichen Effektivitätszuwachs: bessere Zugänglichkeit im Servicefall, starkes Ergonomie-Konzept für den Bediener und eine optimale Raumausnutzung. Die Konstrukteure haben dabei die Finite Elemente Methode (FEM) angewandt. Mit dem numerischen Verfahren können Spannungen und Verformungen komplexer geometrischer Strukturen berechnet werden. FEM-Analysen halfen mit, die mechanischen Eigenschaften gegenüber den Vorgängermodellen der 350er Serie noch einmal bedeutend zu steigern.
Für faktisch grenzenlose Freiheit sorgt das Konzept der Kinematik, die das Schweizer Unternehmen für seine 400er-Serie konzipiert hat: Durch den Einsatz einer fünften A-Achse in der 400 Penta Maschine, bei der diese sowie die B und C-Achse „frei“ rotieren, können selbst komplexe Formen superharter Schneidplatten aus PKD oder CBN in nur einer Aufspannung bewältigt werden. Dabei geht der maximale Verfahrweg der A-Achse ohne Spannpinole von sagenhaften -22 Grad bis +202 Grad.
Aber auch schon das Einstiegsmodell in die Serie, die 400 Peri, bietet mit Verfahrwegen von +45 Grad/-45 Grad auf der C-Achse schon ein erhebliches Maß an Freiheit. Mit ihr können die Umfänge von Wendeschneidplatten geschliffen werden. Eine Steigerung dieser Maschinengeometrie bietet die Semi, die auf der C-Achse schon mit Winkeln von -90 Grad bis +45 Grad (Umfang und eine Schutzfase) erreicht. Die Combi schleift auf der C-Achse in Winkeln von -90 Grad bis +100 Grad (Umfang und beidseitige Schutzfasen). Aber von grenzenloser Freiheit kann wohl erst recht bei der 5-achsigen 400er Penta gesprochen werden, die es in verschiedenen Varianten gibt. Dabei ist ihre Einsatzfähigkeit im C-Achsenschwenkbereich gegenüber der Combi gesteigert, was zusammen ungeahnte Möglichkeiten eröffnet. Somit ist nicht nur das Schleifen von Umfängen, beidseitigen Schutzfasen sondern auch von Sonderformen und Stechplatten mit Spanleitstufen möglich.
Beherrschte Konditionierprozesse sind zentral im Schleifprozess. Mit der variablen Anordnung der In- und Off-Process-Konditioniereinheiten in der 400er Serie kann Agathon dem Benutzer hier entscheidende Vorteile bieten. Dieser kann sein System nämlich jederzeit den spezifischen Anforderungen anpassen. Zudem haben die Schweizer Ingenieure ein neuartiges Konditionierkonzept entwickelt, das den Reinigungs-/Abrichtprozess und den Schärfezyklus zusammenführt, was Prozesse unglaublich schnell und effektiv macht und so für eine ungemein hohe Rentabilität sorgt. Je nach eingesetzter Modulkonfiguration sind dabei verschiedene Abrichtvorgänge möglich:
³ Off-Process Topfabrichten: die externe frei stehende Abrichteinheit als minimale Ausbauvariante.
³ Schärfen und In-Process-Reinigen mit einer weichen Korundscheibe kombiniert mit Off-Process-Profilieren mit einer harten SiC-Abrichtscheibe.
³ In-Process-Reinigen in Kombination mit In-Process-Schärfen durch EcoDress (s.u.).
³ Topfabrichten in Kombination mit EcoDress: Reinigen, Profilieren und Schärfen in einem Prozess – der idealste Weg der Stückkostenreduzierung.
Weil für hohe Abtragsleistungen am Werkstück möglichst große Kornüberstände an der Schleifscheibe nötig sind – damit genügend Raum für den Kühlschmierstoff und den abzuführenden zerspanten Werkstoff entsteht – bieten sich Metall gebundene Schleifscheiben mit polykristallinem Diamant an. Denn Metallbindungen haben, im Vergleich zu andersartig gebundenen Schleifscheiben, höhere Kornhaltekräfte und ermöglichen daher einen maximalen Kornüberstand von 100 Prozent bezogen auf den Korndurchmesser. Trotz dieser Vorzüge konnten bisher mehrschichtige metallgebundene Schleifscheiben zum Schleifen superharter Werkstoffe für Zerspanungswerkzeuge nicht eingesetzt werden. Der Grund: Es gab kein geeignetes Schärfeverfahren für derartige Schleifscheiben. Diese technologische Lücke ist von Agathon mit dem EcoDress-Verfahren allerdings geschlossen worden: Durch diesen Prozess liegt die Effizienz jetzt zwischen zwei und viermal höher als bei anderen, bekannten InProcess-Schärfeverfahren.
Weiterer Hauptvorteil des Verfahrens: Es funktioniert für sämtliche Superhartstoffe. EcoDress basiert auf dem Prinzip der elektrochemischen Auflösung der Metallbindung der Schleifscheiben und wird als hauptzeitparalleles Verfahren eingesetzt. Großer Vorteil dieses Abrichtprozesses: Durch das In-Process-Schärfen werden einerseits die Nebenzeiten minimiert und zusätzlich die Hauptzeiten verringert, da eine permanente und hohe Schnittigkeit der Schleifscheiben garantiert ist. Konstante Schärfeverhältnisse wirken sich über einen langen Zeitraum sehr positiv auf die Wirtschaftlichkeit und die Prozesssicherheit aus.
So können mit dem EcoDress-Verfahren die Produktionszeiten teilweise um mehr als die Hälfte reduziert werden. Neben der enormen Zeitersparnis ist die Genauigkeit dieses Konditionierprozesses überzeugend: Superharte Materialien wie PKD oder CBN können in Bereichen von 2 µm Toleranz und mit Ausbrüchen deutlich kleiner als 10 µm geschliffen werden.
Die neue Serie birgt aber nicht nur eine Serie betriebswirtschaftlicher Vorteile, sondern ist wegen seiner einfachen Handhabung bestens für den Dauereinsatz, zum Beispiel auch in Lohnschleif-Unternehmen, geeignet. Das Spannkonzept der Serie ist so ausgelegt, dass je nach Werkstück mit oder ohne Spannpinole gearbeitet werden kann. In weniger als einer halben Stunde können die Spannsysteme getauscht und die Maschine umgerichtet  werden.
Schnell, exakt, sicher und jederzeit überwacht. Mit diesen Begriffen kann das Steuerungs- und Handlingkonzept der 400er Serie am besten beschrieben werden. Zum Einsatz kommt die bewährte, hauseigene Software von Agathon, die im Vergleich zu anderen Produkten dieser Art durch ihre kurze , präzise und sehr flexible Syntax auffällt. Entgegen Programmierverfahren auf modernen Standardsteuerungen, liegt das Prozess Know-how beim Programmierer der Maschine und wechselt nicht über den Maschinenlieferanten zur Konkurrenz. Dies ist in heutigen, hart umkämpften Märkten langfristig spielentscheidend. Ein weiterer entscheidender Vorteil dieser Software: Sie ist so aufgebaut, dass man sogar die hochkomplexe fünfachsige Penta komfortabel und in kürzester Zeit programmieren kann. Jegliche unnötigen Transferbewegungen unterbleiben komplett. Das wiederum hilft unnötige Prozesszeiten einzusparen. Die ausgefeilte Steuerung umgeht Kollisionen bei Transfer- und Schleifbewegungen zwischen Schleifscheibe, Werkstück und Spannmittel auf eleganteste Art. Die Programmierdauer wird dadurch auf Bruchteile gegenüber herkömmlichen Programmiermethoden modernster Standardsteuerungen verkürzt.  Dabei ist die windowsbasierte Benutzeroberfläche am Steuercomputer höchst anwenderfreundlich. Weiteres Plus der Software: alle Programme der 350er Vorgängerreihe laufen auch in der 400er-Reihe.
Um das Handling der 400er-Serie so einfach wie möglich zu machen, ist die Bedienerführung einfach und zweckmäßig gerichtet. Ein schneller Scara-Roboter, der Werkstücke nach dem Pick and Place-Prinzip greift und über ein Ladeprisma äusserst exakt positioniert, sorgt für höchste Prozesssicherheit. In ihn integriert ist ein Vision-System. Durch die Trennung von Schleifraum und Steuereinheit/- Pallettenraum mittels einer Spritzschutztüre bleibt der Handlingbereich während des Schleifprozesses sauber und jederzeit erreichbar. Nur wenn der hochpräzise Scara-Roboter ein neues Werkstück greift, öffnet sich die Türe für Sekunden vollautomatisch.
Die Erhöhung der Maschinen-Langlebigkeit und -Robustheit sowie die Erzielung erhöhter Perfomance gaben den Ausschlag dafür, dass sich AGATHON bei der 400er-Serie für ein neuartiges Antriebskonzept entschieden hat. Zum Antrieb aller Achsen kommen Linear- und Torquemotoren zum Einsatz, mit denen schnellste Transfer-Bewegungen jederzeit möglich sind.
³ Der Y-Schlitten ist mit vorgespannten Rollenführungen, Direktmesssystem und mit einem Wasser gekühlten AC Linearmotor ausgerüstet.
³ Der Schlitten der X-Achse ist mit vorgespannten Nadelführungen auf dem Y-Schlitten aufgebaut. Der Antrieb der X-Achse erfolgt über einen digitalen AC-Servomotor mit Satellitenspindel (extrem wartungsfreies Aggregat).
³ Die C-Achse wird mit einem beschleunigungsstarken Torquemotor angetrieben. Der Rundtisch trägt die zwei weiteren Rotationsachsen A und B.
Die Vorteile gegenüber anderen, konventionellen Antriebsarten sind dabei die hervorragenden Gleichlaufeigenschaften (auch bei niedrigen Geschwindigkeiten) der Motoren sowie die verbesserte Performance der Maschine, erzielt durch das optimale Verhältnis von Drehmoment zu Eigenträgheit und Drehmoment beziehungsweise Leistung zu Gewicht. Durch die Linear- und Torquemotoren lässt sich auch ein optimales Maschinendesign realisieren, weil Getriebe, Ritzel, Spindeln und Zahnriemen entfallen.
Zudem erhöht sich dadurch auch die Präzision der Motoren, weil Getriebespiel, Zahnriemendehnung, Wellentorsion oder Resonanz entfallen. Die wartungsfreien Direktantriebe drücken die Betriebskosten deutlich nach unten. Die Maschinen der 400 Baureihe sind durchgehend temperaturstabilisiert. Dadurch bieten sie ein Höchstmass an Prozessfähigkeit und Prozessbeherrschung.
Mit dem Teleservice via Modem oder Internet bietet Agathon seinen Kunden im Beratungsfall die kürzest mögliche Reaktionszeit. Über Remote-Access begeben sich die Spezialisten sofort auf Fehlersuche. Ohne Zeitverlust unterstützen die Servicespezialisten die Bediener bei Fragen zur Programmierung direkt am Bildschirm. Durch den Teleservice-Zugriff können die Systeme der Maschine abgefragt und eine präzise Fern-Diagnose gestellt werden.
Auf schnelle und für den Bediener sichere Weise werden Software-Updates übermittelt und durch die Spezialisten von Agathon installiert. Das hilft langwierige Maschinen-Stillstandszeiten und unnötige Service-Einsatze zur Fehlerdiagnose zu vermeiden und erhöht damit die Maschinenverfügbarkeit beträchtlich.

www.agathon.ch