Revolutionäres „High Dynamic Turning“ von CERATIZIT geht in die nächste Runde

Pressemitteilung: März 2021

High Dynamic Turning hat den Drehprozess nicht weniger als revolutioniert. Doch damit nicht genug: So schickt sich CERATIZIT mit einer ganzen Palette an FreeTurn-Werkzeugen an, die Grenzen des Machbaren weiter auszureizen. Gemeinsam mit seinen Partnern aus der Maschinensteuerungs- und CAM-Software-Entwicklung ebnet das Unternehmen den Weg, die radikal neue Drehtechnologie noch mehr Nutzern zur Verfügung zu stellen.

HDT mit FreeTurn – Die neue Seite des Drehens

Die wichtigsten Vorteile von HDT (High Dynamic Turning) und des zugehörigen CERATIZIT FreeTurn-Systems sind vielfach belegt. Kurz gesagt kann mit dieser Technologie das Potenzial von Bearbeitungszentren endlich vollends ausgeschöpft werden. Befindet sich ein FreeTurn-Werkzeug in der Frässpindel, werden Ergebnisse erreicht, für die zuvor mehrere Drehwerkzeuge erforderlich waren. Somit wird die Effizienz deutlich gesteigert, da zeitaufwendige Werkzeugwechsel-Routinen entfallen. Sind beispielsweise Maschinen mit Kettenmagazin nicht optimal bestückt, dauern solche Werkzeugwechsel bzw. die Span-zu-Span-Zeiten bis zu 10 Sekunden. Wenn sich hingegen zwei Werkzeugwechsel einsparen lassen, verkürzen sich die Zykluszeiten deutlich.

Goodbye, Schwesterwerkzeug

Obendrein können Schwesterwerkzeuge deutlich reduziert, wenn nicht sogar ganz eingespart werden. Die FreeTurn-Schneidplatten verfügen nämlich über je drei Schneiden, die sich wahlweise zum Schruppen, Schlichten oder eben als Schwesterschneide verwenden lassen. „Das heißt, durch simples maschinengesteuertes Wenden des Werkzeugs steht eine neue Schneide bereit. Sollten irgendwann alle Schneiden verschlissen sein, kann das FreeTurn-Werkzeug in der Frässpindel sogar bei laufender Maschine aus dem Magazin entnommen und aufbereitet werden. Im Gegensatz dazu muss der Bediener bei einer herkömmlichen Drehmaschine mit Revolver die Maschine anhalten, damit er die Schneidplatte manuell wenden kann – was wertvolle Fertigungszeit kostet“, weiß Patrick Zobl, Project Leader/Product Management/Cutting Tools bei CERATIZIT. HDT und FreeTurn helfen, die Fertigung weiter zu automatisieren und die Maschinen 24/7 verfügbar zu machen. Die Nutzung der Frässpindelachse steigert obendrein die Zerspanungseffizienz, da im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen der Anstellwinkel bei FreeTurn im Schnitt angepasst und optimiert werden kann. Das stellt jederzeit eine optimale Spandicke und damit maximales Zeitspanvolumen sicher. Zudem lässt sich ein und dasselbe FreeTurn-Werkzeug sowohl an der Haupt- als auch an der Gegenspindel einsetzen. Dabei wird das Werkzeug je nach Drehrichtung der Spindel (im oder gegen den Uhrzeigersinn) vor oder hinter der Werkstückmittelachse positioniert.

Innovative Zerspanungszyklen vereinfachen die Programmierung

Vielen mag es kompliziert erscheinen, für verschiedene Drehvorgänge nur ein Werkzeug zu verwenden. „Doch das täuscht. Durch die jüngsten Entwicklungen in der Programmierung an der Maschine wie auch bei der Remote-Programmierung auf CAM-Basis sind HDT und FreeTurn so unkompliziert anzuwenden wie jede andere Drehtechnologie. Solche Systeme werden immer beliebter und stetig neu am Markt ausgerollt“, verrät Patrick Zobl.

DMG Mori beispielsweise bietet einen eigenen, integrierten FreeTurn-Zyklus in seinen Steuerungssystemen an. Dieser Zyklus umfasst eine komplette FreeTurn-Werkzeugbibliothek und ein vereinfachtes Programmierungssystem, über das der Anstellwinkel für einzelne Schnitte optimiert werden kann. Derzeit wird lediglich die dynamische Einstellung des Anstellwinkels im Schnitt noch nicht unterstützt.

Mehr Möglichkeiten bei der Programmierung von FreeTurn an der Maschine bietet die Drehmaschinensteuerung CNC PILOT 640 von Heidenhain (https://youtu.be/hR5530IGtm0). Ihr kürzlich vorgestelltes Feature zum 3-Achs-Simultandrehen präsentiert sich als nahtlos in die Steuerung integrierte Lösung. Mit dem dialoggeregelten FreeTurn-Paket können Parameter wie maximale Zustellung, gewünschte Freiwinkel, zulässige Anstellwinkelbereiche und diverse Bearbeitungsstrategien beim Einfahren der Programme direkt an der Maschine eingegeben und auf den konkreten Bearbeitungsfall angepasst werden.

Patrick Zobl ergänzt: „Damit ist die CNC PILOT 640 nicht mehr nur ‚HDT-Ready‘, sondern beherrscht software- wie programmierseitig bereits ,Full-HDT‘. Nicht zuletzt dank des Schruppzyklus: Der generiert auf beliebigen Drehkonturen die optimierten Bearbeitungswege inklusive der An- und Abfahrbewegungen unter Berücksichtigung der Werkzeugkontur. Zur visuellen Kontrolle ist zudem eine vollständige Simulation der Prozesse auf dem Bildschirm der Steuerung möglich.“

Auch Benutzer, die ohne DMG Mori oder Heidenhain arbeiten, können CERATIZIT HDT FreeTurn manuell an der Maschine programmieren. Dazu geben sie die ISO-/G-Codes statisch (konstanter Anstellwinkel) oder dynamisch direkt an der NC-Steuerung ein, wobei sich der Anstellwinkel für eine optimale Spankontrolle einstellen lässt. Beide Methoden werden durch den innovativen Cutting Angle Compass unterstützt. Mit diesem von CERATIZIT entwickelten schieblehrenähnlichen Werkzeug kann der Programmierwert für den Anstellwinkel der Schneidkante zum Bauteil ermittelt werden.

CAM-Remote-Programmierung auf Zukunftskurs

Manche Benutzer bevorzugen eine von der Maschine getrennte Programmierung. Für diese Fälle steht bereits eine kontinuierlich wachsende Zahl von CAM-Systemen mit HDT-Funktionen zur Verfügung. Eines davon ist hyperMILL von OPEN MIND, das kürzlich zusammen mit FreeTurn in der „Insight 1“ der Sendung „It’s Tool Time“ vorgestellt wurde.

Patrick Zobl: „Ein aktueller HDT-Neueinsteiger im Bereich CAM-Systeme ist CAMBRIO mit GibbsCAM. Das Unternehmen hat Anfang Dezember eindrucksvoll unter Beweis gestellt, dass sie FreeTurn nicht nur programmieren können, sondern auch in der Lage sind, die dynamische Bewegung in einen NC-Code zu übersetzen und auf die Maschine zu bringen! Wie einfach es ist, zeigt dieses Video.“

Auch mit Siemens NX lässt sich High Dynamic Turning mit FreeTurn sehr gut programmieren und umsetzen. So kann der Programmierer mit dem FreeTurn-Werkzeug sämtliche Drehoperationen einsetzen, die NX bietet. Im Arbeitsalltag ist damit die Programmierung von FreeTurn identisch zu konventionellen Werkzeugen. Weitere CAM-Anbieter, wie z.B. TopSolid, haben das Potenzial des High Dynamic Turning erkannt und arbeiten an der Integration von FreeTurn in ihrer CAM-Software. Wer also mit CAM-Systemen vertraut ist, wird sich beim Anlegen und Übertragen von HDT- und FreeTurn-Werkzeugpfaden direkt auf die Werkzeugmaschine sofort zu Hause fühlen.

Der Weg ist frei für HDT

„High Dynamic Turning und die FreeTurn-Werkzeuge von CERATIZIT verändern den Blick der Hersteller auf die Drehbearbeitung grundlegend. Die damit erzielbaren Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen rücken die Zerspanung in ein völlig neues Licht. Nachdem wir mit der Entwicklung von HDT und FreeTurn die Möglichkeit geschaffen haben, freuen wir uns nun über das Engagement der Werkzeugmaschinen- und Steuerungssystemhersteller: Wie sie die Technologie anwenden und Systeme entwickeln, die für alle Bediener von Bearbeitungszentren verfügbar sind. HDT und FreeTurn sparen Zeit, reduzieren den Werkzeugbestand, steigern die Effizienz und verringern die Energiekosten“, weiß Patrick Zobl.

Wie hoch die Kosteneinsparungen mit HDT und FreeTurn sein können, konnte CERATIZIT im eigenen Werk in Besigheim vorführen. Lesen Sie die Geschichte hier.