The Art of Grinding. S21 Die Grosse für kleine Werkstücke. Eckdaten Die S21 ist eine Rundschleifmaschine für kleine Werkstücke in der Einzel-, Klein- und Grossserienfertigung. Sie verfügt über eine Spitzenweite von 400 mm und eine Spitzenhöhe von 125 mm. Sie bearbeitet Werkstücke mit einem Maximalgewicht von 30 kg. A member of the UNITED GRINDING Group WELTWEIT SICHERHEIT PERFEKTION PRODUKTIVITÄT TECHNOLOGIE-LEADER KUNDENNÄHE AUSGEREIFTE PROZESSE PRÄZISION The Art of Grinding. TECHNOLOGIE-LEADER PRODUKTIVITÄT PRÄZISION WELTWEIT PERFEKTION KUNDENNÄHE AUSGEREIFTE PROZESSE SICHERHEIT Fritz Studer AG Der Name STUDER steht für über 100 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Produktion von Präzisionsrundschleifmaschinen. «The Art of Grinding.» ist unsere Passion, höchste Präzision unser Anspruch und Schweizer Spitzenqualität unser Massstab. Unsere Produktlinie umfasst sowohl Standardmaschinen, als auch komplexe Systemlösungen im Hochpräzisions-Rundschleifen für die Bearbeitung kleiner und mittelgrosser Werkstücke. Ausserdem bieten wir Software, Systemintegration und eine breite Dienstleistungspalette an. Mit einer massgeschneiderten Komplettlösung erhält der Kunde gleichzeitig unser 100-jähriges Know-how rund um den Schleifprozess. Zu unseren Kunden gehören Unternehmen aus dem Maschinen-, Automobil-, Werkzeug- und Formenbau, aus der Luft- und Raumfahrt, Pneumatik/ Hydraulik, Elektronik/Elektrotechnik, Medizinaltechnik, Uhrenindustrie sowie aus der Lohnfertigung. Sie schätzen höchste Präzision, Sicherheit, Produktivität und Langlebigkeit. 22 000 hergestellte und ausgelieferte Anlagen machen uns zum Marktführer und belegen unsere Technologieführerschaft im Universal-, Aussen-, Innen- sowie Unrundschleifen. Rund 800 Mitarbeiter, darunter 75 Auszubildende, setzen sich täglich dafür ein, dass «The Art of Grinding.» auch in Zukunft eng mit dem Namen STUDER verbunden bleibt. S21 Wenn Sie mit kleinen Werkstücken gross rauskommen wollen, vertrauen Sie der S21. Als vielseitige Universal-Rundschleifmaschine eignet sich die S21 zum Schleifen hochpräziser, kleiner Werkstücke z.B. für die Raumfahrt, Feinmechanik, Hydraulik oder Pneumatik. Dank hochauflösender B-Achse von 0.0001° schleifen Sie zylindrische und konische Partien in nur einer Aufspannung und sparen so Umrüstzeit. 4 STUDER S21 Charakteristika Abmessung Hardware • • • • Spitzenweite 400 mm Spitzenhöhe 125 mm Schleifscheibendurchmesser 400 mm • • • • Revolverschleifspindelstock wahlweise mit: –– manueller Schwenkung 2,5° –– automatischer Schwenkung 1° –– hochauflösender B-Achse 0,0001° Frequenzgesteuerte Motorschleifspindeln zum Aussen- und Innenschleifen C-Achse zu Werkstückspindelstock zum Formen- und Gewindeschleifen Vollverkleidung mit zwei Schiebetüren Maschinenbett aus Mineralguss Granitan® S103 STUDER S21 5 Software • • • • Einfachste Programmierung dank StuderPictogramming Programmiersoftware StuderGRIND für das Erstellen von Schleifund Abrichtprogrammen auf einem externen PC Kurze Ein- und Umrichtzeiten mit STUDER Quick-Set Standardisierte Schnittstellen für Lader- und Peripheriegeräte Die Grosse für kleine Werkstücke Die vielseitige Universal-Rundschleifmaschine ist für das Schleifen von kleinen Werkstücken in der Einzelteil-, Klein- und Grossserienfertigung konzipiert. Sie wird in Serie gefertigt, ist ausbaufähig und lässt sich exakt an die gestellten Anforderungen anpassen: Diese Flexibilität gewährleistet ein optimales Preis-/Leistungsverhältnis. Das Maschinenbett aus massivem Granitan® S103 bildet die Basis für eine Rundschleifmaschine, die mit hochwertigen Komponenten ausgestattet ist und dadurch höchste Präzision, Leistung und Sicherheit über Jahre garantiert. Die Vollverkleidung ermöglicht den Einsatz von Emulsion oder Öl als Kühlschmiermittel. Sie verfügt über zwei grosse Schiebetüren, die den Maschinenraum für komfortables Einrichten gut zugänglich machen. Über die definierte Laderschnittstelle lassen sich Handlingeinrichtungen anschliessen, die für automatisierte Produktion rund um die Uhr sorgen. Durch die praxisorientierte STUDER-Schleifsoftware mit ihrem bewährten StuderPictogramming können auch weniger geübte Anwender das Potenzial dieser Maschine schnell optimal nutzen. Zusätzlich steht die Software StuderGRIND zur Verfügung, mit der sich spezielle Anwendungen wie Formen- und Gewindeschleifen effizient programmieren lassen. Die systematische Entwicklung, Fertigung, Montage und Prüfung der STUDER-Produkte erfolgt prozessorientiert und entspricht den strengen Richtlinien von VDA 6.4 und ISO 9001. 6 STUDER S21 Maschinenbett aus Mineralguss Granitan® S103 1 2 3 Maschinenbett aus Grauguss Amplitude Maschinenbett aus Granitan® Frequenz • Kurzfristige Temperaturschwankungen werden durch das günstige thermische • Thermostabil Verhalten von Granitan® weitgehend • Verschleissfrei ausgeglichen. Daraus resultiert hohe Masshaltigkeit über den ganzen Tag. • Die V- und Flachbahnführungen für die Die von STUDER entwickelte, seit Jahren be Längs- und Querschlitten sind direkt im währte Materialstruktur wird in der firmenei Maschinenbett abgeformt und mit dem genen Anlage nach modernster industrieller abriebfesten Gleitbahnbelag Granitan® Verfahrenstechnik gefertigt. S200 beschichtet. • Das ausgezeichnete Dämpfungsverhalten Ihre patentierte Oberflächenstruktur eliminiert des Maschinenbetts sorgt für hervorragen- weitgehend das Aufschwimmen der Schlitten de Oberflächenqualität der geschliffenen sowie den Stick-Slip-Effekt, der bei konventiTeile. Ausserdem erhöht sich die Standzeit onellen Führungen zu beobachten ist. Die Fühder Schleifscheibe, wodurch die Nebenzei- rungen bieten über den gesamten Geschwinten sinken. digkeitsbereich höchste Genauigkeit bei hoher • Schwingsungsdämpfend 1 Maschinenbett mit Längs- und Querführungen 2 Führungen mit patentierter Oberflächenstruktur 3 Schwingungsverhalten von Grauguss und Granitan® S103 Tragfähigkeit und starker Dämpfung. Durch die robuste und wartungsfreie Auslegung bleiben diese exzellenten Führungseigenschaften nahezu unbegrenzt erhalten. STUDER S21 7 Quer- und Längsschlitten 1 2 3 • Hilfsmassstab zum Ein- und Umrichten • Wirkungsvolle Abdeckung der Führungsbahnen 4 1 Maschinenständer mit Längs- und Querschlitten 2 Hilfsmassstab Quer- und Längsschlitten sind aus hochwertigem Grauguss gefertigt und weisen hochgenaue, geschliffene V- und Flachbahnführungen auf. Deren Abstände sind optimal zugunsten der Gesamtmaschinensteifigkeit abgestimmt. Über den kompletten Verfahrbereich liegen die Schlitten vollständig auf den Führungen des Maschinenbetts auf. Grundstein für die exzellente Geradheit der Mantellinie von 0,002 mm auf 400 mm Messlänge. Der Vorschub der Schlitten erfolgt durch Kugelumlaufspindeln mit 40 mm Durchmesser, die über drehsteife Balgkupplungen mit dem Drehstrom-Servomotor verbunden sind. Dabei erzielen diese Achsen einerseits hohe Verfahrgeschwindigkeiten, und 3 T-Nute und Aufspannfläche für die Aufnahme von Abrichtwerkzeughaltern etc. 4 Kreuzgittermessung garantieren so kurze Nebenzeiten. Andererseits sorgen sie für höchste Präzision mit Zustellbewegungen von 0,0001 mm. Je nach Anforderungen lassen sich diese Achsen mit rotativen oder linearen Messsystemen ausrüsten. Die Oberseite des Längsschlittens weist eine über die ganze Länge geschliffene Oberfläche auf und dient als Auflage für den Werkstückspindelstock, den Reitstock sowie für Zubehör und Vorrichtungen. Ein Hilfsmassstab erleichtert das Ein- und Umrichten der Tischaufbauten. Eine zusätzliche T-Nute mit geschliffener Fläche ermöglicht es, Abrichtvorrichtungen optimal einzusetzen. 8 STUDER S21 Revolverschleifspindelstock 1 2 • Komplettbearbeitung • Motorspindeln • Hohe Schnittgeschwindigkeit bis 50 m/s Durch den schwenkbaren Schleifspindelstock lassen sich Werkstücke in einer Aufspannung aussen-, innen- und planschleifen. Er ist mit einer wassergekühlten, wälzgelagerten und wartungsfreien Motorspindel mit stufenloser Drehzahlregelung ausgerüstet. Die Wellenenden nehmen Aussenschleifscheiben mit Durchmesser 400 mm und Breite 40 (50 F5) mm auf. Zum Innenschleifen werden leistungsfähige Schnellfrequenzspindeln mit 120 mm Aussendurchmesser eingesetzt. 1 Universal-Schleifspindelstock 2 Auswertung der Repetitionsgenauigkeit der B-Achse 3 Innenschleifspindel Je nach Bedarf kann der Anwender den Revolverschleifspindelstock manuell (2,5°) oder automatisch (1°) in der Hirth-Verzahnung schwenken. Das einzigartige Feinverstellungskonzept von STUDER ermöglicht es, Zwischenwerte mit einer Auflösung von nur 0,0001° automatisch einzustellen. Diese Technik bewährt sich tagtäglich in der Grossserienfertigung bei namhaften Zulieferfirmen der Automobilindustrie. Seitliche Türen in der Maschinenverkleidung und Hilfswerkzeuge erleichtern den Schleifscheibenwechsel. Gerade bei der Fertigung von kleinen Serien oder Komplettbearbeitung kommt die Stärke dieser Maschine voll zum Tragen: Gegenüber herkömmlichen Systemen sinken die Einund Umrichtkosten um 50 bis 90 Prozent. 3 STUDER S21 9 Reitstock 1 2 3 präzise Werkstücke einstelle. Ein hydraulisch betätigter Pinolenrückzug kann den Reitstock • Pinolenüberflutung für den Werkstückwechsel ergänzen. Mit der Feinverstellung lassen sich beim Schleifen zwischen Spitzen Zylindrizitätskorrekturen erIm Reitstockgehäuse gleitet die grosszügig zielen, die im Bereich unter 1 µm liegen. Ein dimensionierte Pinole, die für den Einsatz von pneumatisches Abhebeverfahren erleichtert das Verschieben beim Ein- und Umrichten. Spitzen mit Morsekonus 3 ausgelegt ist. Der Spitzendruck lässt sich feinfühlig für hoch- Um optimale thermische Stabilität zu garantie• Zylindrizitätskorrektur 1 Reitstock 2 Feinverstellung für Zylindrizitätskorrekturen 3 Abrichtspindel für rotatives Abrichten 4 Abrichtwerkzeughalter auf separater Führung 4 ren, wird der Reitstock von Kühlschmiermittel durchströmt; Pinole und Diamanthalter werden überflutet. Darüber hinaus bietet die Maschine einen optionalen Synchronreitstock zur direkten Mitnahme der Werkstücke zwischen den Spitzen. 10 STUDER S21 Werkstückspindelstock 1 2 • Pneumatische Abhebung • Wartungsarm • Hohe Rundheitsgenauigkeit 1Universal-Werkstückspindelstock 2 Feinverstellung für Zylindrizitätskorrekturen 3 Rundheitsgenauigkeit beim Fliegendschleifen 3 4 Der vielseitige Universal-Werkstückspindelstock meistert sowohl das Fliegendschleifen, als auch das Schleifen zwischen Spitzen. Zum Schleifen von Futterteilen lässt sich die Maschine mit einem für diese Arbeiten speziell konzipierten Futter-Werkstückspindelstock ausrüsten. Die Werkstückspindelstöcke sind wälzgelagert, wartungsarm und weisen eine ausgezeichnete Rundheitsgenauigkeit von unter 0,0004 mm auf, die sich optional beim Fliegendschleifen auf un- ter 0,0002 mm verbessern lässt. Die Feinverstellung ermöglicht Zylindrizitätskorrekturen beim Fliegendschleifen unter 1 µm. Ebenso wie beim Reitstock erleichtert beim Werkstückspindelstock ein pneumatisches Abhebeverfahren das Verschieben beim Ein- und Umrichten. 4 Grosse Auswahl an Spannmitteln STUDER S21 C-Achse zum Formen- und Gewindeschleifen 1 2 3 Zur kompletten Bearbeitung gehört immer mehr das Schleifen von Formen und Gewinden, was die positions- und geschwindigkeitsgeregelte C-Achse möglich macht. Die Standard-C-Achse mit Messsystem auf dem Antriebsmotor eignet sich zum Gewindeschleifen. Für höchste Formgenauigkeit wird ein direktes Messsystem auf die Werkstückspindel montiert (C-Achse hochgenau). Beschleunigungs- und Schleifkräfte nehmen die Achsantriebe durch ihre hohe dynamische Steifigkeit problemlos auf. Formen und Gewinde Die STUDER S21 bietet achsparalleles Schleifen von Befestigungsgewinden bis hin zu Gewinden mit Lehrenqualität. Polygone, Exzenter, Steuerkurven, Nocken usw. lassen sich mit HighSpeed-Machining (HSM) wirtschaftlich und in höchster Präzision herstellen. 1 Formen- und Stempelschleifen 2 Aussen- und Innengewindeschleifen 3 Eingriffsverhältnisse beim Formenschleifen 11 12 STUDER S21 Steuerung und Bedienung 1 • Handbediengerät PCU • Steuerschrank EMV-geprüft • Ergonomisch angeordnete Bedienungselemente 2 Die S21 ist mit einer Fanuc-Steuerung der Serie 31i-A mit integriertem PC ausgestattet. Der 15"Touchscreen erleichtert das intuitive Bedienen und Programmieren der Maschine. Der Steuerschrank ist hinter der Maschine positioniert. Der Starkstrom- und der Steuerungsteil sind räumlich getrennt. Die Anordnung der Elemente entspricht den gängigen Sicherheitsnormen und ist auf EMV geprüft. 1 Maschinensteuerung 2Handbediengerät Alle Bedienungselemente sind übersichtlich und ergonomisch sinnvoll angeordnet. Eine wichtige Rolle spielt das Handbediengerät, welches das Einrichten nahe am Schleifprozess erleichtert. Mit einer speziellen Funktion – der elektronischen Anschlifferkennung – können Nebenzeiten auf ein Minimum verkürzt werden. STUDER S21 13 StuderWIN 1 2 3 • Modernste Software-Technologie • StuderPictogramming StuderWIN als Bedienoberfläche trägt zur sicheren Programmierung und effizienten Nutzung der M aschine bei. Die Möglichkeit zur Vollintegration der Messsteuerung und der Sensortechnik zur Prozessüberwachung wie Anfunkerkennung und automatische Auswuchtsysteme in der Bedienoberfläche, erlaubt eine einheitliche Programmierung der verschiedenen Systeme. Ebenfalls ist die Software eines optionalen Ladesystems integriert. Die Antriebselemente sind optimal auf die Steuerung abgestimmt. Das ausgefeilte maschinenbautechnische Konzept der S21 wird von einer Schleifsoftware ergänzt, die im Hause STUDER entwickelt und in Zusammenarbeit mit Anwendern ständig weiter optimiert wird. Sie bietet: 1 StuderWIN 2 Werkstück Programmierung 3 Unterstütztes Einrichten • StuderPictogramming: Der Bediener reiht die einzelnen Schleifzyklen aneinander – die Steuerung generiert den ISO-Code. • STUDER Quick-Set: Die Software zur Schleifscheibenvermessung reduziert Umrichtzeiten um bis zu 90 Prozent. • Mikrofunktionen: Schleif- und Abrichtlablauf lassen sich frei programmieren, um den Schleifprozess zu optimieren. • Die integrierte Bedienanleitung unterstützt einen sicheren Maschinenbetrieb. • Die Softwareoptionen für die Schleiftechnologie-Berechnung, optimiertes Abrichten sowie Kontur-, Gewinde- und Formenschleifen erhöhen zusätzlich die Funktionalität der Maschine. 14 STUDER S21 Prozessoptimierte Komplettlösungen garantieren mehr Effizienz und Sicherheit auf der ganzen Linie. 1 2 • Automatische Fertigungsprozesse • Integrierte Qualitätskontrolle • Standardisierte Laderschnittstellen Für die STUDER S21 stehen Ladesysteme zur Verfügung, die sich durch ihren modularen Aufbau genau auf den Maschineneinsatz und die Bearbeitungsprozesse anpassen lassen. Entsprechende Peripherie garantiert die nahtlose Integration in den jeweiligen Fertigungsprozess. Die verwendeten Automatisierungssysteme kommunizieren über die standardisierte Laderschnittstelle mit der Maschine, wodurch sich selbst komplexe Handlingaufgaben lösen lassen. Während des Schleifprozesses ist ein umfassende Qualitätskontrolle möglich. Das bedeutet: messen, nachmessen, aufzeichnen, auswerten und korrigieren. Beim Schleifen, insbesondere beim Paarungsschleifen, ist diese Qualitätssicherung im wahrsten Sinne des Wortes «mass»gebend. 1 STUDER «easyLoad» 2 Arbeitsraum mit Teilehandling 3Nachmessstation 3 STUDER S21 Customer Care STUDER Rundschleifmaschinen sollen möglichst lange die Kundenanforderungen erfüllen, wirtschaftlich arbeiten, zuverlässig funktionieren und jederzeit verfügbar sein. Vom «Start up» bis zum «Retrofit» – unser Customer Care ist während der gesamten Lebensdauer Ihrer Maschine für Sie da. Weltweit stehen Ihnen 30 kompetente HelpLines und mehr als 60 Service-Techniker in Ihrer Nähe zur Verfügung: Start up Inbetriebnahme Gewährleistungsverlängerung Qualification • • • • Wir sind schnell bei Ihnen und bieten unkomplizierte Unterstützung an. Wir unterstützen Sie bei der Produktivitätssteigerung. Wir arbeiten professionell, zuverlässig und transparent. Wir sorgen im Problemfall für eine professionelle Lösung. Schulung Produktionsunterstützung Prevention Wartung Inspektion Service Kundendienst Kundenberatung HelpLine Teleservice Material Ersatzteile Austauschteile Zubehör Rebuilt Maschinenüberholung Baugruppenüberholung Retrofit Umbauten Nachrüstungen 15 16 STUDER S21 Technische Daten Hauptabmessungen Spitzenweite Spitzenhöhe 400 mm 125 mm Max. Werkstückgewicht zwischen Spitzen 30 kg Querschlitten: X-Achse Max. Weg Geschwindigkeit Auflösung Rotatives Messsystem Führungsbahnabstand 254 mm 0,001–10 000 mm/min 0,0001 mm (Option: Lineares Messsystem 0,0001 mm) 280 mm Längsschlitten: Z-Achse Max. Weg Geschwindigkeit Auflösung Rotatives Messsystem Führungsbahnabstand 483 mm 0,001–20 000 mm/min 0,0001 mm (Option: Lineares Messsystem 0,0001 mm) 200 mm Schleifspindelstock Schwenkbereich Manuelle Schwenkachse Automatische Schwenkachse Feinverstellung Aufnahmekonus Antriebsleistung Schleifscheibe links, Ø x Breite x Bohrung Schleifscheibe rechts, Ø x Breite x Bohrung Umfangsgeschwindigkeit Innenschleifvorrichtung für Schnellfrequenzspindeln Aufnahmebohrung Drehzahlen –15° bis +195° 2,5° Hirth 1° Hirth 0,0001° Ø 63 mm 5,5 kW 400 x 40 (50F5) x 127 mm 400 x 40 (50F5) x 127 mm bis 50 m/s Ø 120 mm 24 000–120 000 min-1 Unsere Angaben basieren auf dem technischen Stand unserer Maschinen bei Druck dieses Prospekts. Wir behalten uns vor, unsere Maschinen technisch weiterzuentwickeln oder konstruktiv abzuändern. Damit können Masse, Gewichte, Farbe usw. der gelieferten Maschinen von den vorliegenden Angaben abweichen. Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten unserer Maschinen sind von der von unseren Kunden konkret gewünschten technischen Ausstattung abhängig. Massgebend für die Ausstattung der Maschinen ist daher ausschliesslich die mit den Kunden spezifisch vereinbarte Ausstattung und nicht generelle Angaben oder bildliche Darstellungen. STUDER S21 Werkstückspindelstöcke Drehzahlbereich Aufnahmekonus/zyl. Aussenaufnahme Spindeldurchlass Antriebsleistung Belastung beim Fliegendschleifen Rundheitsgenauigkeit beim Fliegendschleifen C-Achse zum Formenschleifen – Standard, indirektes Messsystem – Hochgenau, direktes Messsystem Zum Aussenschleifen mit fester Spitze oder zum Fliegendschleifen Zum Fliegendschleifen oder Aussenschleifen mit mitdrehender Spitze Universal-Werkstückspindelstock Futter-Werkstückspindelstock 1–1 500 min-1 MK 4/Ø 70 mm Ø 26 mm 3 kW 70 Nm 0,0004 mm (Option: 0,0002 mm) 1–1 500 min-1 MK 4/Ø 70 mm Ø 26 mm 3 kW 100 Nm 0,0004 mm (Option: 0,0002 mm) 0,0001° 0,0001° 0,0001° Reitstock Aufnahmekonus Pinolenweg Pinolendurchmesser Feinverstellung für Zylindrizitätskorrekturen MK3 35 mm 50 mm ±40 µm Steuerung Fanuc 31i -A Garantierte Arbeitsgenauigkeit Geradheit der Mantellinie Messlänge 400 mm 0,002 mm Anschlusswerte Gesamtanschlusswert Luftdruck Absaugkapazität für Kühlschmiermittelnebel – Emulsion – Öl Gesamtgewicht 20kVA 5,5 – 7 bar 900 m3/h 500–1 000 m3/h 4300 kg 17 18 STUDER S21 S21 · Printed in Switzerland · V2 · 04/2014 · de Fritz Studer AG CH - 3602 Thun Tel. +41 33 439 11 11 Fax +41 33 439 11 12 [email protected] www.studer.com ISO 9001 VDA6.4 zertifiziert
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