Bild 1: Die bewährte WIAP DM4C_4 CNC Drehmaschine. Hergestellt in der Schweiz.

3. Maschine vor der Auslieferung im Lieferwerk 

Bild 3.2: Harte Zerspannung mit der WIAP DM4C
Die WIAP DM4C wird für die harte Zerspannung eingesetzt. Der vorne angeordnete Werkzeug-Scheibenrevolver ist mit einem angetriebenen Werkzeugsystem ausgestattet. Die Schutzscheibe besteht aus robustem Panzerglas und bietet dem Bediener zuverlässigen Schutz bei Plattenbrüchen oder anderen Gefahren.

Bild 3.3: Hinterer Kopfrevolver und 8-fach-Revolver im Einsatz
Links im Bild ist der hintere Kopfrevolver zu sehen, der auf einem eigenen Schlitten montiert ist. Er wird hauptsächlich für Bohrstangen oder besonders grosse Aussendrehstähle verwendet. Dank der unabhängigen Verfahrbarkeit beider Revolver können diese weit auseinander positioniert werden – so lassen sich auch lange Bohrstangen problemlos einsetzen, resp. auch drehen. Vorne rechts befindet sich der 8-fach-Revolver, der bei Bedarf für bis zu acht angetriebene Werkzeuge ausgelegt ist. Dies ist möglich, da nur ein Teilkreis ausgewählt wurde.

4. Maschine beim Kunden in Produktion

Bild 4.2: Aufbau eines 800 mm Kraftspannfutters
Auf der Maschine wird ein 800 mm grosses Kraftspannfutter montiert, das für zwei unterschiedliche Spanndrücke ausgelegt ist – in diesem Fall wurde ein Modell von SMW gewählt. Mit diesem Spannfutter lassen sich auch Werkstücke mit grösserem Durchmesser sicher und präzise drehen. Besonders praktisch: Die Backen sind leicht und schnell demontierbar.

Bild 4.3: Serienfertigung von Zahnrädern auf der WIAP DM4C
Auf der WIAP DM4C werden hunderte solcher Zahnräder gefertigt – sie sind für einen Hersteller von Textilmaschinen bestimmt. Der Kunde investierte gezielt in diese Maschine, um die grossen Stückzahlen wirtschaftlich und zuverlässig produzieren zu können. Zum Zeitpunkt der Aufnahme ist die Maschine bereits seit einiger Zeit erfolgreich im Einsatz.

5. Herstellbeschreibung der Maschine

Bild 5.1: Maschinenbett der WIAP DM4C vor der Montage
Das Maschinenbett der WIAP DM4C ist hier vor der Montage zu sehen. Es verfügt über vier Führungsauflagen: die beiden äusseren dienen dem Z-Schlitten, die beiden inneren dem Reitstock. Die Länge des Z-Schlittens wird bei uns in der Regel im Verhältnis 1:1 bis 1:1,25 zur Breite gewählt, um optimale Stabilität zu gewährleisten.  Auch die Auflage des Spindelkastens erfolgt auf den Führungsflächen, was eine präzise und störkonturfreie Bearbeitung des Maschinenbetts ermöglicht. Die Breite des Betts beträgt an den äusseren Führungen 1140 mm. In der Mitte befindet sich Platz für einen Späneförderer.

Bild 5.2: Vorbereitung der gehärteten Führungen zur Montage
Die gehärteten Führungen werden für die Montage auf das Maschinenbett vorbereitet. Sie bestehen aus C45-Stahl und weisen in den Gleitflächen sowie den Untergriff-Anlageflächen eine Härte von 58–63 HRC auf. Die Härtetiefe beträgt ca. 1,5 mm. Die Führungen werden von unten mit ausreichend Schrauben befestigt, um eine sichere und formstabile Verbindung zu gewährleisten. Bei Hochpräzisionsmaschinen erfolgt nach dem Aufschrauben ein zusätzlicher Nachschliff der Führungen – in der Regel ist jedoch die Genauigkeit des gefrästen Maschinenbetts bereits ausreichend.

Bild 5.3: Schwingungsgedämpftes Maschinenbett nach dem VDSF-Verfahren
Das Maschinenbett ist besonders robust ausgeführt und schwingungsgedämpft – gefertigt nach dem VDSF-Verfahren. Dabei werden die Hohlräume der Längsstege sowie des Querträgers vollständig gefüllt und verdichtet, um Vibrationen effektiv zu minimieren. Dies verbessert nicht nur die Bearbeitungsqualität, sondern erhöht auch die Standzeit der Werkzeuge.

Bild 5.4 Wiap Monteure stellen das Spiel der Z Achse ein. Sehr wichtig der Winkel zur X Achse. Bei der Maschine ist die Seite des Z Antriebs auch die Chefseite der Führung. Die Luftabhebung sorgt für gute Eigenschaften.   

Bild 5.5: Aufbauzeit der Maschine
Die Maschine benötigt etwa 12 Monate für den Aufbau. Die Herstellung des Betts und der Schlitten dauert etwa 2 Monate. Für die Detailkonstruktion und Anpassungen werden in der Regel 6 Wochen eingeplant. Eine solche Maschine erfordert viele Stunden Arbeit, vom Zeichnen über die Herstellung und den Zusammenbau bis hin zur Endmontage. Dazu gehören auch die Integration von Elektrik und Elektronik sowie die CNC-Programmierung, um die Maschine für den Betrieb vorzubereiten.  

6. Spindelstock und Hydraulik

Bild 6.1 Der  Spindelstock der WIAP DM4C wurde aus einem Lagerbestand von Oerlikon Drehmaschinen gekauft. Auch das Getriebe, das hinten aufgeschraubt wurde mit 3 Stufen. Das grosse Zahnrad war nötig, um einen präzisen Antrieb der Spindel - nicht über den Spindelmotor - sondern über einen Vorschubmotor, der eingeschwenkt werden konnte bei der Nutzung der angetriebenen Werkzeuge, zu ermöglichen.  

Bild 6.2: Getriebe-Schaltung der WIAP DM4C
Ursprünglich war für die WIAP DM4C eine manuelle Getriebe-Schaltung vorgesehen, basierend auf einer Lösung von Oerlikon. Wir haben diese jedoch automatisch umgesetzt, indem wir das System mit 4 Zylindern und entsprechenden Überwachungsmechanismen ausgestattet haben. Diese Modifikation verbessert die Präzision und Effizienz der Schaltvorgänge erheblich.

Bild 6.3 Hier ist der Spindelstock unter der Schutzverkleidung angeordnet.

7. Kreuzschlitten

Bild 7.1: Robuste und schwere Maschine im Aufbau
Die Maschine ist eine robuste und schwere Konstruktion mit über 20 Tonnen Gewicht, die einen Drehdurchmesser von bis zu 1600 mm ermöglicht. Auf dem Bild ist der Schlitten des vorderen Werkzeugrevolvers während des Aufbaus zu sehen.

Bild 7.2: Spezielles Abstreifsystem und Späneförderer
Für die WIAP DM4C wurde ein spezielles Abstreifsystem vorgesehen, das verhindert, dass Schmutz oder Späne unter die Führung gelangen. Auf dem Bild sind die beiden Schlitten der X-Achse sowie die beiden Späneförderer sichtbar, die für eine effiziente Entfernung von Späne sorgen.

8. Werkzeugrevolver

Bild 8.1: Werkzeugrevolver während der Montage
Die beiden Werkzeugrevolver sind hier während der Montage zu sehen. Ein zusätzlicher Schlitten ermöglicht es, den Schlitten 1 oder 2 zu wählen und entweder für die Bearbeitung zu verwenden oder ungenutzte Revolver zur Parkposition zu verlagern. Mit einer hohen Spitzenhöhe von über 2000 mm und einem Drehdurchmesser von 1600 mm zwischen den Spitzen macht diese Maschine besonders interessant für grosse Bearbeitungen.

9. Montage

Bild 9.1: Aufbau der Ummantelung und des Aussengestells
Nachdem der Unterbau der Maschine fertig montiert war, musste noch die Ummantelung aufgebaut werden. Dafür wurde eine grosse Menge Material benötigt, insbesondere Bleche für die massive Maschine. Das Aussengestell besteht aus einem robusten Rohrrahmen-System. Auf dem Bild sind auch die drei Späneförderer zu sehen, die für die effiziente Entsorgung von Abfallmaterial sorgen.

Bild 9.2: WIAP Monteure bei der Montage der WIAP DM4C_4
Die WIAP Monteure sind hier bei der Montage der WIAP DM4C_4 in vollem Einsatz. Bald ist die Maschine fertig – alles ist montiert und funktioniert einwandfrei. Der Startschuss ist gemacht, und nun kann der Kunde kommen. 

10. Schmierung

Erklärung: 

Das gesamte WIAP Schmiersystem ist in das Luftabhebungssystem integriert, was eine effektive Abhilfe gegen Verschmutzung bietet. Das Kühlwasser und der Schmutz werden hinausgedrückt, bevor sie in das System eindringen können. Heute ist der Schmiermitteltank im Elektroschrank untergebracht, mit einem Fassungsvermögen von 4 Litern. Für die Horizontalmaschinen wird das 68er Gleitbahnenöl eingesetzt, während bei den Vertikalmaschinen das 220er Öl verwendet wird.

Bild 10.1: WIAP Schmiersystem und Luftabhebung Dossiereinheiten am Z Schlitten

 

Bild 10.2: WIAP Schmiersystem mit zusätzlichem Luftabhebesystem. Für einen weichen Lauf, weniger Stick Slip und Reduzierung der Verschmutzung.

Bild 10.3: Dossiereinheit am X Schlitten.

Die WIAP ordnet viele Schmierstellen an, damit Kurzhubbewegungen auch geschmiert werden, z. B. bei kurzen Gewinden.

Bild 10.4: Schmier-Eintritte und Luftabhebung
Die Maschine ist mit ausreichend Schmier-Einlässen ausgestattet, die speziell dafür vorgesehen sind, auch bei kurzhubigen Bewegungen, wie sie bei der Gewindeherstellung auftreten, eine gleichmässige Schmierung zu gewährleisten. So werden unerwünschte ungeschmierte Zonen vermieden. Das Luftabhebungssystem mit Impulsschmiersystem von WIAP MEMV trägt zusätzlich zu einer noch besseren Schmierung bei.

Bild 10.5: Hydraulik und Schmierung
Links ist die Hydraulik für das Kraftspannfutter zu sehen, inklusive der zwei Druckspannungen. Rechts befindet sich die Schmierungseinheit für den Spindelstock und das Getriebe.

11. CNC Steuerung

Bild 11.1: CNC Steuerung der WIAP DM4C
An der WIAP DM4C Maschine wurde eine Heidenhain CNC Drehmaschinensteuerung eingesetzt, da dies ein Kundenwunsch war – der Kunde hatte bereits mehrere Maschinen mit dieser Steuerung. Neu wird jedoch die nachfolgende CNC Steuerung von Siemens, entweder die Sinumerik 808, 828 oder One verwendet.

Bild 11.2: Moderne Sinumerik 828 CNC Steuerung
Dies ist die moderne Sinumerik 828 CNC Steuerung, die in der Lage ist, bis zu 9 Achsen zu bewegen. Sie bietet eine hohe Flexibilität und Präzision für komplexe Bearbeitungsprozesse.

Sinumerik CNC-Steuerung, 10,4-TFT-Farbdisplay, vollwertige QWERTY-Tastatur,

Kurzhubtasten, mit 16 Softkeys schnell zu allen Bedienmasken

Einfache Datenübertragung durch IP65-geschützte Frontschnittstelle

USB 2.0, RJ45, Ethernet, CF_Card

Näherungsabstand-Sensor für Displaysteuerung

Panel aus Magnesiumdruckguss

Bedienung mit Arbeitshandschuhen möglich

NV-RAM-Speichertechnologie ohne Pufferbatterie

Lüfter und festplattenloser Einbau

Fernbediengerät mit Start, Stopp und Notstopp

HMI anstelle Poti für Drehzahlen und Werkz.-Amp.-Anzeige 

Bruch-Kontrolle

Bild 11.3: WIAP Handrad bis 8 Achsen mit Achsvorwahlschalter und Inkrement Schalter.

12. Transport

Bild 12.1: Vorbereitung der WIAP DM4C für den Transport
Die WIAP DM4C wird für den Transport vorbereitet. Mit einem Gewicht von 24 Tonnen ist die Maschine nicht nur mit einem Palettenwagen transportierbar, sondern erfordert spezielle Transportmittel, um sicher und effizient an ihr Ziel zu gelangen.

Bild 12.2: Das WIAP Team ist in diese Fracht involviert

Bild 12.3: Auf einen Schwerlast Anhänger muss die Maschine geladen werden. Die Maschine war über 24 Tonnen, es mussten 2 Brücken Krane eingesetzt werden für die Verladung.

Bild 12.4: Der Weg aus der Halle, das aufgestellte WIAP Team bei der Arbeit.

Bild 12.5: Mit dem Gabelstapler wird die Maschine noch die letzten Meter aus der Halle gezogen.

Bild 12.6: Im Freien steht jetzt die Maschine und wird mit dem LKW wegtransportiert

Bild 12.7: Jetzt geht die Maschine zum Endkunden. Viel Arbeit, einige Wochenenden  mussten auch gearbeitet werden, bis sie fertig war.

13. Technische Daten der Maschine WIAP DM4C

Bild 13.1: Maschine in der Produktion von Zahnrädern für ein grossen Maschinen Hersteller

Lieferumfang für 3 Meter Maschine

dieselbe Maschine wird auch als 3, 4, 5 und 6 Meter angeboten

13.10    CNC-Steuerung und elektrische Ausrüstung

Die neue CNC Steuerung ist:

Sinumerik CNC-Steuerung, 10,4-TFT-Farbdisplay,

vollwertige QWERTY-Tastatur,

Kurzhubtasten, mit 16 Softkeys schnell zu allen

Bedienmasken

Einfache Datenübertragung durch IP65-geschützte

Frontschnittstelle

USB 2.0, RJ45, Ethernet, CF_Card

Näherungsabstand-Sensor für Displaysteuerung

Panel aus Magnesiumdruckguss

Bedienung mit Arbeitshandschuhen möglich

NV-RAM-Speichertechnologie ohne Pufferbatterie

Lüfter und festplattenloser Einbau

Fernbediengerät mit Start, Stopp und Notstopp

WIAP Handrad mit Inkrementwahl und Achsanwahl Schalter für bis zu 8 Achsen

13.11 Elektr. Ausrüstung

-    Elektroschrank

-    Spannung 400 V / 50 Hz

-    Maschinenleuchte in der Maschine integriert

-    Bediengeräte für Automatik- und Handbetrieb,

sowie CNC-Programmierpult bequem und übersichtlich

in einem Bedienpult an der linken Maschinenseite

angebracht

-    Externe Maschinensteuertafel variabel einhängbar im Panel und/oder an der Türe, damit vor und hinter der Maschine benützbar.

-    Schalter „Revolver vor / retour“. Einfacher Betriebsschalter für Revolver-Verriegelung im Einrichtbetrieb; inkl. blinkende Quittiertaste, T-Signal schwenken im Einrichtbetrieb erst nach Quittierung

 15. Schlusswort

Einzigartige Merkmale der WIAP DM4C – durchdacht bis ins Detail

Die WIAP DM4C überzeugt mit mehreren innovativen Besonderheiten, die sie deutlich von herkömmlichen Schwerdrehmaschinen abheben:

Ein Highlight ist die speziell entwickelte Revolverlösung. Die Maschine verfügt über zwei unabhängig verfahrbare Schlitten. Ein zusätzlicher Unterschlitten (Andock-Schlitten) kann entweder Schlitten 1 oder Schlitten 2 aufnehmen, verfahren und anschliessend wieder in die Parkposition bringen. Dadurch lassen sich beide Revolver ausserhalb des Kollisionsbereichs sicher abstellen – ideal auch für Arbeiten zwischen den Spitzen.

Diese Konstruktion reduziert das Risiko von Kollisionen mit dem Futter oder der Planscheibe erheblich. Die Lösung stammt direkt aus der hauseigenen Entwicklung von WIAP.

Ein weiteres technisches Highlight ist das Luftabhebungs- bzw. Sperrluftsystem: Es sorgt nicht nur für besonders leichtgängige Schlittenbewegungen, sondern reduziert auch die Verschmutzung unter den Führungen. Selbst unter rauen Bedingungen – direkt an laufenden Maschinen – hat sich dieses System mehrfach bewährt und als dauerhaft zuverlässig erwiesen.

Wiap AG Ltd SA

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Tel +41 62 7524260

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Erstellt: sw-jw-iw-hp Widmer

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