SAMAG (Saalfelder Werkzeugmaschinen GmbH) har med djuphålsborr- och fräsmaskinerna på några få år etablerat sig inom branschen. I ett kundprojekt har TFZ-seriens spetsteknologi tillämpats för serietillverkning av maskindelar. TFM-maskinens bord flyttar efter djuphålsborrning arbetsstycket till läget vid frässpindeln.

Maskinerna i TFZ-serien, som främst används för verktygs- och formtillverkning, är kända bl. a. för sina höga prestanda och sin höga produktivitet. Sålunda kan fyra sidor färdigbearbetas i en enda uppspänning. Eftersom SAMAGs TFZ-koncept (två teknologier i en maskin) har visat sig fungera i praktiken, har SAMAG nu utvecklat en kundspecifik maskintyp kallad TFM för en tillverkare av påbyggnadsutrustning för gaffeltruckar. Konceptet har utvecklats för kombinerad bearbetning i serieproduktion och uppfyller på ett optimalt sätt kundens tekniska krav. Tack vare nyutvecklingen har redan en tydlig produktivitetsökning uppnåtts i jämförelse med tidigare produktionslösning med separata bearbetningssteg.

“Vi kom för första gången i kontakt med SAMAGs specialister vid ett mässbesök och beslöt efter mycket givande diskussioner att gemensamt satsa på nyutveckling“, förklarar företagschefen som ville optimera sin spånskärande tillverkning. “Det nya maskinkonceptet uppstod i tät kontakt mellan våra ingenjörer och SAMAGs ingenjörer och konstruktörer. Den goda projektsamordningen var viktig i synnerhet eftersom vi har en central pumpstation och spånbehandling i fabriken och det var nödvändigt att däri integrera nyutvecklingen.“

Serietillverkning i en enda uppspänning

SAMAG levererade två likadana maskiner för den kombinerade djuphålsborrningen och fräsningen, vilka ersätter en konventionell borrmaskin och en självbyggd djuphålsborrmaskin med två spindlar. Denna maskin var tydligt oflexiblare, varför kunden endast ville investera i två separata maskiner, vardera med endast en spindel. Nu kan borrning av djupa hål, gängskärning och upprymning genomföras i en enda uppspänning. TFM används för serietillverkning av hydraulisk påbyggnadsutrustning för gaffeltruckar. Användaren kan därigenom borra kanaler för hydrauloljan i arbetsstycket och därefter fräsa en gänga för anslutning av hydraulslangar, allt i ett enda bearbetningssteg.

Vandrande arbetsstycken

Maskinen består av en enhet (typ BTA) för borrning av djupa hål och en fräsenhet. Båda sitter bredvid varandra på en maskinbädd. Arbetsstycket spänns fast på ett maskinbord (med spännanordning). Maskinbordet rör sig (längs X-axeln) vinkelrätt mot de båda bearbetningsstationerna. BTA-borrenheten (Z1-axeln) består av spindelenhet, ändstöd, vibrationsdämpare, stöddockor och apparat för tillförsel av borrolja. I stället för det vanligen använda förfarandet med borrning med ett enda skär med tillförsel av skärvätska genom verktyget och borttransport av blandningen av spån och skärvätska genom ett längsgående spår på verktygsskaftets utsida används på kundens begäran BTA-metoden (Boring and Trepanning Association) i TFM-maskinerna. Tillförseln av skärvätska sker utifrån mellan hålets vägg och borröret, och bortförseln av spån genom borrörets inre.

Borrning med hög ytfinhet  i hårda material

BTA-enheten måste bearbeta olika material med Brinellhårdhet från 230 till 330 – en svår arbetsuppgift som kräver högvärdig teknik. Tack vare SAMAG-maskinens höga stabilitet uppnås redan genom djuphålsborrning i TFM-maskinen mycket goda ytfinhetsvärden, som kunden senare ytterligare förbättrar genom hening i en annan maskin.

Önskan om maximal flexibilitet ledde till förvärv av två TFM-maskiner. Därigenom kan t. ex. olika håldiametrar fås utan täta växlingar av borrverktyg. Genom det rörliga maskinbordet och möjligheten till fräsning i samma maskin behöver arbetsstycket inte spännas om, utan hålls kvar i exakt oförändrat läge. Detta höjer noggrannheten i tillverkningen och sänker hanteringskostnaderna.

Bearbetning med den andra Z-axeln

Till fräsenheten hör en frässpindel, pelaren med Y-axeln samt Z2-axeln under pelaren. Verktygen växlas automatiskt in i spindeln (DIN 69893 HSK 63) och spänns fast i frässpindeln. Verktygsmagasinet med sex platser sitter ovanför spindeln och innehåller gängfräsar, upprymmare och borrar. Vid verktygsväxling förskjuts frässpindeln längs Y-axeln till verktygsmagasinet. Den största gängdimensionen som kan fräsas är M45x1,5.

Maskinbordets uppspänningsyta är ca 1600 mm x 400 mm. På maskinbordet kan man skruva fast två fixturer för fastspänning av arbetsstyckena. Fixturerna kan förskjutas i T-spåren. Kompensering för olika höjder hos arbetstycken ges av fixturerna.

God åtkomst från alla sidor

TFM-maskinen kan betjänas från två sidor: helkapslingen med öppet tak som tryckavlastningsyta är monterad på maskinbädden. På ena sidan kommer operatören åt maskinbordet och djuphålsborrenheten genom en flerdelad invändig skjutdörr. På andra sidan met fräsenheten finns en invändig skjutdörr som kan öppnas för insättning av verktyg i verktygsmagasinet. I omedelbar närhet finns också manöverpanelen. Inklädnadens sidovägg kan öppnas för fastspänning av detaljer på maskinbordet. Därvid har även hänsyn tagits till möjligheten att bearbeta arbetsstycken med överlängd. För rengöring har maskinen öppningar för underhåll och service. Dessutom finns öppningar för underlättande av brandbekämpning med brandsläckare.

Alla parametrar under kontroll

Djuphålsborr- och fräsmaskinen TFM har ett styrsystem av typ Siemens 840D, som stöder säkerhetskonceptet Safety Integrated. Ett Ethernet-gränssnitt och en Teleservice-modul för fjärrdiagnos integrerar de båda maskinerna i företagets infrastruktur och ger direktkontakt med SAMAGs serviceorganisation. BTA-spindeln har verktygsövervakning och kylvätsketryckreglering/kontroll. Bildskärmen möjliggör visning och utvärdering av vridmoment och kylvätsketryck för processövervakning. Om en gräns, som har bestämts av operatören, överskrids, så kan en pågående borrning automatiskt avbrytas. Bearbetningsparametrarna (skärdata osv.) för olika arbetsstycken kan matas in i styrsystemet, och likaså kan djuphålsborr- och fräscykler bestämmas enligt kundens önskan.

Genom nyutvecklingen har SAMAG inte bara utvidgat sin produktpalett med ytterligare en djuphålsborr- och fräsmaskin, utan även fått en ny mycket nöjd kund. “SAMAG har levererat exakt det som har lovats oss och har byggt en förstklassig maskin. Vi har från dag ett varit absolut tillfreds med resultatet av samarbetet“, säger användarföretagets chef. “Vår serieproduktion löper nu tack vare de båda TFM-maskinernas flexibilitet friktionsfriare än någonsin tidigare, och detta vid en högre genomströmning. När vi i framtiden skall investera i ytterligare djuphålsborrkapacitet heter vår första samtalspartner SAMAG.“