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Hydraulisch spannen und automatisch weiterschwenken

Hydraulische Schwenkfutter

Hydraulische Schwenkfutter von KORRETTO spannen das Werkstück auf der Maschinenspindel und schwenken es automatisch in mehrere Bearbeitungsstellungen. So lassen sich Umspannen, erneutes Ausrichten und Nebenzeiten reduzieren. Typische Werkstücke sind Regelventile, Hydraulikverschraubungen, Gelenkgabeln, Magnetventile, Kunststoffventilgehäuse, Kreuzstücke, Dreizapfensterne, Kugelhähne und Pumpengehäuse.

Schwenkfutter von KORRETTO

Was ist ein hydraulisches Schwenkfutter?

Ein Schwenkfutter sitzt auf der Spindel einer CNC-Drehmaschine. Es spannt das Werkstück und schwenkt es in vorgegebene Winkelstellungen, ohne dass es dafür ausgespannt werden muss. Mehrere Bearbeitungsrichtungen lassen sich so mit demselben Spannbezug bearbeiten.

  1. Werkstück in die Vorrichtung einlegen und hydraulisch spannen.
  2. Erste Bearbeitungsstellung fertig bearbeiten und den Schwenkbefehl über die CNC auslösen.
  3. Werkstück in die nächste Winkelstellung schwenken und die Position verriegeln.
  4. Vor dem nächsten Bearbeitungsschritt die Position über die optionale Positionsabfrage bestätigen.

Welche Vorteile bietet ein Schwenkfutter?

Weniger umspannen

Das Werkstück muss seltener entnommen, von Hand gedreht und neu ausgerichtet werden. Der Spannbezug bleibt über mehrere Stellungen erhalten.

Lagebeziehungen erhalten

Bei sich kreuzenden Achsen und mehreren winklig angeordneten Flächen hilft eine geringere Zahl an Aufspannungen, deren Lage und Winkel zueinander einzuhalten.

Kürzere Nebenzeiten

Spannen, Schwenken und Bearbeiten lassen sich für die Serienfertigung mit mehreren Winkelstellungen aufeinander abstimmen.

Hydraulisches Spannen und Schwenken

Spannen, Lösen, Schwenken und Verriegeln lassen sich in den CNC-Ablauf einbinden.

Einbindung in die Automatisierung

Vorrichtung, Positionsabfrage und Ein-/Ausgänge können gemeinsam ausgelegt werden. Die vorn öffnende FAC-Bauweise eignet sich besonders für das Be- und Entladen durch Roboter.

Schneller Vorrichtungswechsel

Richtwerte: etwa 1 Minute bei SC / AC und etwa 2 Minuten bei FAC / LC, abhängig von Vorrichtung und Anlagenausführung.

Vollständig abgedichtete Bauweise

Die Abdichtung schützt die inneren Mechanismen vor Spänen, Kühlschmierstoff und Staub.

Werkstückspezifische Vorrichtungen

Vorrichtung, Spanneinsatz, Verlängerungsbolzen und Anschlüsse können auf das Werkstück und die Automatisierung abgestimmt werden.

Für welche Werkstücke eignet sich ein Schwenkfutter?

Gut geeignete Anwendungen

  • Teile mit drei oder mehr Winkelstellungen, die in einer Aufspannung bearbeitet werden sollen.
  • Werkstücke mit sich kreuzenden Achsen oder winklig angeordneten Anschlüssen.
  • Regelventile, Ventilgehäuse und Kugelhähne mit Anschlüssen in mehreren Richtungen.
  • Kreuzstücke, Dreizapfensterne und Gelenkgabeln mit mehreren Zapfen.
  • Pumpen- und andere Gehäuse, bei denen die Lage mehrerer Flächen zueinander wichtig ist.
  • Serienteile, bei denen wiederholtes Ausrichten die Lagegenauigkeit beeinträchtigen kann.
  • Werkstücke mit Roboterbeladung, bei denen Spannen und Schwenken koordiniert werden müssen.

Meist weniger geeignete Anwendungen

  • Einfache Wellen, die um eine einzige Drehachse bearbeitet werden.
  • Einfache Scheiben mit Bearbeitung nur an Außendurchmesser, Bohrung und Stirnfläche.
  • Teile, die lediglich von vorn und hinten bearbeitet werden und keine definierten Winkelstellungen benötigen.
  • Einfache Drehteile ohne Bedarf an automatischem Schwenken.

Für diese Teile kommen häufig hydraulische oder pneumatische Spannfutter, Spannköpfe, Spannzangenfutter oder andere übliche Drehspannmittel infrage.

Typische Werkstücke

Typische Werkstücke für Schwenkfutter

Regelventile und Ventilgehäuse

Winklig angeordnete Anschlüsse lassen sich in einem programmierten Ablauf mit demselben Spannbezug bearbeiten.

Hydraulikverschraubungen und Kugelhähne

Nach dem ersten Spannen werden die winklig angeordneten Bohrungen und Flächen wiederholbar positioniert.

Gelenkgabeln, Kreuzstücke und Dreizapfensterne

Mehrere sich kreuzende Zapfen lassen sich nacheinander mit weniger Aufspannungen bearbeiten.

Magnetventil- und Kunststoffventilgehäuse

Werkstückspezifische Vorrichtungen und steckbare Schnittstellen unterstützen die Bearbeitung mehrerer Seiten.

Pumpen- und andere Gehäuse

Das Schwenken in einer Aufspannung hilft, die Lage mehrerer Bearbeitungsflächen zueinander einzuhalten.

Fertigung mit Roboterbeladung

Ein Roboter kann die Teile be- und entladen, während CNC und Ein-/Ausgänge Spannen, Schwenken und Bearbeiten koordinieren.

Welche Komponenten gehören zum Schwenkfuttersystem?

Aufbau eines Schwenkfuttersystems

1. Schwenkfutter

Spannt das Werkstück und schwenkt es automatisch weiter.

2. Vorrichtung / Spanneinsatz

Nimmt das Werkstück auf und legt dessen Position fest.

3. Teleskop-Verbindungsstange

Überträgt die hydraulische Betätigung und die Ansteuerung der Schwenkfunktion.

4. Hinterer Drehflansch

Stellt die maschinenseitige Verbindung her.

5. Hydraulik-Drehdurchführung

Leitet Hydrauliköl in den rotierenden Schwenkkreislauf.

6. Abfragemodul

Erfasst die Stellung der Positionier- oder Zugstange und gibt ein entsprechendes Signal aus.

7. Hydraulikaggregat

Versorgt das System mit hydraulischer Energie.

8. Hydraulikzylinder – optional

Liefert bei Bedarf zusätzliche Zugkraft oder übernimmt eine Hilfsfunktion. Nicht jedes System benötigt einen zusätzlichen Zylinder.

Schnellwechselvorrichtungen und Automatisierung

Die steckbare Vorrichtungsschnittstelle ermöglicht kurze Umrüstzeiten: etwa 1 Minute bei SC / AC und etwa 2 Minuten bei FAC / LC, abhängig von Vorrichtung und Arbeitsablauf. Vorrichtungen und Spanneinsätze werden auf das Werkstück abgestimmt. Die vorn öffnende Bauweise der FAC-Serie erleichtert die Roboterbeladung; andere Serien haben einen anderen Aufbau.

Positionsabfrage und Störmeldung beim Schwenken

Positionsabfrage und Störmeldung beim Schwenken
Komponenten der Positionsabfrage

Optionale Positionskontrolle

  • Die Abfrage prüft anhand der Positionierstange, ob die vorgesehene Winkelstellung erreicht wurde.
  • Eine Umschaltung im Ölkreislauf passt die Abfrageposition an die gewählte Teilung an.
  • Fehlt das Positionssignal oder blockiert der Schwenkmechanismus, kann das Abfragemodul einen Alarm ausgeben und den weiteren Bearbeitungsablauf sperren.

Die Positionsabfrage kann in die Hydraulik-Drehdurchführung integriert werden. Für ältere Drehdurchführungen ist eine externe Abfrageeinheit möglich. Ein-/Ausgänge und Sicherheitsbeschaltung müssen mit dem Maschinenhersteller abgestimmt werden.

Auswahlhilfe für Schwenkfutter

Maße für die Vorauswahl eines Schwenkfutters
2G > Q

Das Öffnungsmaß 2G muss größer als das maximale Schwenkmaß Q des Werkstücks sein. Q beschreibt den Platzbedarf während des gesamten Schwenkens, nicht nur eine Seitenlänge.

N − n ≥ 30 mm (primary) or > 15 mm (compact)

Die Auswahlhilfe verwendet mindestens 30 mm für die bevorzugte geometrische Zuordnung und mehr als 15 mm für eine kompakte Alternative. Der tatsächlich erforderliche Freiraum muss anhand der vollständigen bewegten Baugruppe und der Werkzeugwege geprüft werden.

M − m ≥ 30 mm (primary) or > 15 mm (compact)

Für M − m gelten dieselben Schwellenwerte. Prüfen Sie anschließend den gesamten Bewegungsraum von Werkstück, Vorrichtung, Futter und Maschine.

Werkstückform, Werkzeug, Schwenkweg und Vorrichtung gemeinsam auf mögliche Kollisionen prüfen.

KORRETTO Auswahlhilfe

Auswahlhilfe für Schwenkfutter

Geben Sie die Werkstückmaße n und m sowie das maximale Schwenkmaß Q ein. Die Standardauswahl prüft 2G > Q, N - n ≥ 30 mm und M - m ≥ 30 mm. Q ist der größte Platzbedarf beim Schwenken, keine einzelne Seitenlänge.

Auswahlzeichnung mit Werkstückmaßen n und m sowie maximalem Schwenkmaß Q
Q: maximales Schwenkmaß; n: unteres Werkstück-Bezugsmaß; m: oberes Werkstück-Bezugsmaß. Maßdefinitionen gemäß Projektzeichnung beachten.

KORRETTO Schwenkfutter auswählen

Einheit: mm
Einheit: mm
Einheit: mm

Auswahlschritte

Geben Sie die drei wesentlichen Maße für eine erste geometrische Zuordnung ein. Prüfen Sie das vorgeschlagene Modell anhand von Werkstückzeichnung, Vorrichtung und Bearbeitungsbedingungen.

    Auswahlergebnisse

    Geben Sie die drei wesentlichen Maße für eine erste geometrische Zuordnung ein. Prüfen Sie das vorgeschlagene Modell anhand von Werkstückzeichnung, Vorrichtung und Bearbeitungsbedingungen.

    Weitere Prüfungen von Freiraum und Einbauplatz

    Innen- und Außendrehen

    Zusätzlich zu den Maßen in der Zeichnung muss die Werkzeugfreiheit beim Innen- und Außendrehen geprüft werden. Dazu Werkstück-Außendurchmesser und Werkzeugdurchmesser berücksichtigen. N, OD und Werkzeugdurchmesser sind gemäß Projektzeichnung zu bestimmen.

    Räumlicher Schwenkbereich

    Den vollständigen Schwenkweg mit einem vereinfachten 3D-Modell prüfen. Dabei auf Kollisionen mit Futterkörper, Vorrichtung, Werkzeug und Maschinenverkleidung achten.

    Endgültige Modellauswahl

    Werkstückmaße, Spannkraft, Spannkolbenhub, Bewegungsbereich, Werkzeugfreiheit, Arbeitszyklus, Spindelaufnahme, Automatisierung und Positionsabfrage berücksichtigen.

    Fragen zu Schwenkfuttern

    Was ist ein Schwenkfutter?
    1. Definition: Ein Schwenkfutter sitzt auf der Maschinenspindel und verbindet die Werkstückspannung mit automatischem Schwenken in vorgegebene Winkelstellungen.
    2. Funktion: Ein übliches Spannfutter hält das Werkstück. Ein Schwenkfutter kann es zusätzlich nach einmaligem Spannen in die nächste programmierte Winkelstellung schwenken und die Bearbeitung fortsetzen.
    3. Nutzen: Hydraulische Schwenkfutter von KORRETTO bieten Standardteilungen wie 8 × 45° und 6 × 60°.
    4. Nutzen: Bei sich kreuzenden Achsen oder mehreren winklig angeordneten Anschlüssen und Flächen lässt sich wiederholtes Entnehmen, Umspannen und Ausrichten reduzieren. Das hilft, Rundlauf, Winkel und Lagebeziehungen zwischen den Bearbeitungsstellungen einzuhalten.
    Welche Werkstücke lassen sich mit einem Schwenkfutter bearbeiten?

    Schwenkfutter kommen für Teile mit Anschlüssen, Zapfen, Ansätzen oder Bearbeitungsflächen in definierten Winkeln infrage, die sonst mehrfach umgespannt und ausgerichtet werden müssten. Beispiele sind Ventilgehäuse, Hydraulik- und Pneumatikverteiler, Kreuzwellen, Gelenkbauteile und Rohrverbindungen mit festgelegten Lagebeziehungen.

    Welche Eigenschaften bieten KORRETTO Schwenkfutter?
    1. Hohe Wiederholgenauigkeit: Eine präzise Fertigung und eine steife Positionierung bilden die Grundlage. Für die Standardserien AC / SC sind eine Teilungsgenauigkeit von 1 Winkelminute und eine Wiederholgenauigkeit unter 0,01 mm angegeben.
    2. Vollständig abgedichtete Bauweise: Die Abdichtung des Futterkörpers schützt den inneren Mechanismus vor Spänen, Kühlschmierstoff und Staub.
    3. Mehr nutzbarer Freiraum: Bei der Konstruktion wird die Finite-Elemente-Methode eingesetzt, um den Innenraum unter Berücksichtigung von Steifigkeit und Belastbarkeit zu optimieren. So bleibt Platz für Werkstück, Vorrichtung und Werkzeug.
    4. Modellabhängige Drehzahlgrenzen: Jede Baureihe und Größe hat eine eigene zulässige Höchstdrehzahl. SC-G145A/C erreicht beispielsweise bis zu 4000 U/min. Die tatsächliche Betriebsdrehzahl ist für Modell und Bearbeitungsbedingungen festzulegen.
    5. Gewichtsoptimierter Aufbau: Durch konstruktive Optimierung ist die neue Generation der KORRETTO Schwenkfutter im Durchschnitt etwa 13 % leichter. Das verringert die zusätzliche Spindellast und unterstützt Beschleunigung und Automatisierung.
    6. Einfachere Montage: Der modulare Aufbau und ausziehbare hydraulische Verbindungen erleichtern Montage und Inbetriebnahme von Futter, Verbindungsstange, Hydraulik-Drehdurchführung und Abfragemodul. Das kann den Aufwand für Leitungen und Umrüstung vor Ort reduzieren.
    7. Optional einziehbare Positionierung: Fehlt eine geeignete Anlagefläche oder stört die Positionierung im Bearbeitungsraum, kann ein einziehbarer Positioniermechanismus vorgesehen werden. Er fährt zum Beladen und Positionieren aus und zieht sich für die Bearbeitung zurück, um Werkzeug und Werkstück freizugeben.
    Auf welchen Maschinen können KORRETTO Schwenkfutter eingesetzt werden?
    1. Typischer Einsatz: Am häufigsten werden CNC-Drehmaschinen und Drehzentren genutzt. CNC-Programm, Hydraulik und Ein-/Ausgänge koordinieren Spannen, Schwenken und Bearbeiten.
    2. Weitere Maschinen: Abhängig von Aufbau und Steuerung ist auch der Einsatz an konventionellen Drehmaschinen, CNC-Fräsmaschinen, Bearbeitungszentren, CNC-Bohrmaschinen, Sondermaschinen, automatisierten Linien und Roboterzellen zu prüfen.
    3. Voraussetzungen: Entscheidend sind Spindelaufnahme, Einbauraum, Hydraulik, Anordnung der Drehdurchführung, Steuerung und Ein-/Ausgänge sowie Drehzahl und Schwenkbereich des Werkstücks.
    Kann das Werkstück in einer Bohrung gespannt werden?

    Ja. Das Schwenkfutter bildet die an der Spindel montierte Schwenkeinheit; ein passender Spanndorn oder eine Innenspannvorrichtung nimmt das Werkstück an der Bohrung auf. Prüfen Sie Sackloch oder Durchgangsbohrung, nutzbare Spanntiefe, Wanddicke, Aufweitbereich sowie Vorrichtungs- und Schwenkraum.

    Hat KORRETTO ein elektrisches Schwenkfutter entwickelt?
    1. Produktentwicklung: KORRETTO hat eine neue Generation elektrischer Schwenkfutter entwickelt.
    2. Montage: Ein integrierter Akku ermöglicht den Betrieb ohne externe rotierende Stromzuführung und vereinfacht damit die Installation.
    3. Bedienung: Nach der mechanischen Montage und Befestigung kann das System eingerichtet werden. Über eine zugehörige App lassen sich Betriebsparameter einstellen.
    4. Ausführung: Das elektrische Schwenkfutter bietet frei wählbare Winkel über 360°, einstellbare Spannkraft, Zustandsüberwachung und Parametereinstellung.
    5. Ausführung: SC, AC, FAC und LC sind hydraulische Baureihen. Für die elektrische Ausführung gelten eigene technische Daten.
    Wie wähle ich die passende Futtergröße aus?

    Prüfen Sie den gesamten Schwenkraum von Werkstück und Vorrichtung. Zuerst muss gemäß Zeichnung 2G > Q gelten. Berechnen Sie anschließend N − n und M − m. Die Auswahlhilfe verwendet mindestens 30 mm für die bevorzugte Zuordnung und mehr als 15 mm für eine kompakte Alternative. Das sind Vorauswahlregeln und keine allgemein gültigen Sicherheitsabstände. Abschließend sind Zeichnung, Bewegungsraum, Werkzeug- und Revolverfreiraum, Spannkraft, Hub, Spindelanschluss, Drehzahl und Vorrichtung zu prüfen.

    Kann eine vorhandene Maschine nachgerüstet werden?
    1. Erste Prüfung: Viele Drehmaschinen lassen sich nachrüsten. Der Futterdurchmesser allein sagt jedoch noch nichts über die Eignung aus.
    2. Mechanik und Hydraulik: Spindelaufnahme, Spindelbohrung, Einbauraum, Futtergewicht, Spindellast, Platz für die Hydraulik-Drehdurchführung, Hydraulikaggregat und -kreislauf, Verbindungs- oder Zugstange, CNC-Ein-/Ausgänge, Schwenksignale, Schutzeinrichtungen und Revolverfreiheit prüfen.
    3. Steuerung und Sicherheit: Auch eine konventionelle Drehmaschine kann infrage kommen. Die automatische Schwenksteuerung muss dann auf die vorhandene Elektrik und Hydraulik abgestimmt werden.
    Wie werden Drehzahl und Spannkraft festgelegt?
    1. Modelldaten: Für jedes Modell gelten eigene Grenzen für Drehzahl und Spannkraft. Grundlage sind die zugehörigen technischen Daten.
    2. Tatsächliche Belastung: Zu berücksichtigen sind außerdem Werkstück- und Vorrichtungsgewicht, Schwerpunkt, Trägheit des Schwenkmechanismus, Schnittkräfte, Werkstücküberstand und tatsächliche Spannfläche.
    3. Gemeinsame Bewertung: Die Maximalwerte auf dem Typenschild sind keine pauschale Freigabe für den Dauerbetrieb unter beliebigen Bedingungen.
    4. Gemeinsame Bewertung: Bei der Auslegung müssen Höchstdrehzahl, maximale Spannkraft, Hub, Werkstückmaße und Vorrichtung gemeinsam betrachtet werden.
    Ist das Be- und Entladen durch Roboter möglich?
    1. Eignung: Ja.
    2. Zugänglichkeit: Die vorn öffnende FAC-Bauweise schafft zusätzlichen Zugang für das Be- und Entladen durch Roboter.
    3. Ablauf: Beladen, Positionieren, Spannen, Schwenken, Positionskontrolle, Bearbeiten, Lösen und Entladen lassen sich in einem automatisierten Ablauf koordinieren.
    4. Ablauf: Vorher Roboter-Anfahrrichtung, Werkstücklage, Vorrichtungsöffnung, Werkzeugfreiheit, CNC-/SPS-Signale, Ein-/Ausgänge und Sicherheitsverriegelungen abstimmen.
    Wie wird die richtige Winkelstellung vor der Bearbeitung geprüft?
    1. Abfragefunktion: KORRETTO Schwenkfutter können mit Positionsabfrage und einer Störmeldung bei Blockierung ausgestattet werden.
    2. Positionsbestätigung: Die Abfrage kontrolliert, ob die Positionierstange die vorgegebene Stellung für die jeweilige Teilung erreicht, beispielsweise 45° / 60° oder 90° / 120°.
    3. Sperre bei Störung: Wird die Position nicht erreicht, bleibt das Sensorsignal AUS. Bei entsprechend eingebundener Abfrage wird ein Alarm ausgelöst und der Maschinenzyklus gesperrt, damit die Bearbeitung nicht fortgesetzt wird.
    4. Sperre bei Störung: Abfragemodul, Maschinenlogik und Ein-/Ausgangsplan müssen für das Projekt aufeinander abgestimmt werden.
    Wie aufwendig ist der Wechsel auf ein anderes Werkstück?
    1. Schnellwechselschnittstelle: KORRETTO verwendet eine steckbare Schnellwechselschnittstelle für die Vorrichtung.
    2. Richtwerte: Bei SC / AC beträgt der Vorrichtungswechsel laut Standardangaben etwa 1 Minute, bei FAC / LC etwa 2 Minuten.
    3. Einfluss der Vorrichtung: Die tatsächliche Dauer hängt von Vorrichtungsaufbau, Werkstückpositionierung, Hydraulikanschluss und Prüfaufwand ab.
    4. Einfluss der Vorrichtung: Für verschiedene Werkstücke können separate Einsätze oder Vorrichtungen vorgesehen werden. Der Wechselablauf ist auf die Bedingungen vor Ort abzustimmen.
    Welche regelmäßige Wartung ist erforderlich?
    1. Abdichtung: Die vollständig abgedichtete Bauweise vermindert das Eindringen von Spänen, Kühlschmierstoff und Staub. Die Prüfungen gemäß Betriebsanleitung bleiben erforderlich.
    2. Regelmäßige Kontrollen: Dazu gehören Ölzustand, Betriebsdruck, Undichtigkeiten, Vorrichtungsbefestigung, Positionierelemente, Abfragefunktion, Hydraulik-Drehdurchführung sowie ungewöhnliche Geräusche und Schwenkbewegungen.
    3. Wartungsintervalle: Die Intervalle richten sich nach Betriebsstunden, Kühlschmierstoff, Spänebelastung, Drehzahl und Fertigungszyklus sowie der Betriebsanleitung.
    Welche Angaben werden für ein Angebot benötigt?
    1. Angabe 1: 2D-Werkstückzeichnung
    2. Angabe 2: 3D-Modell des Werkstücks
    3. Angabe 3: Werkstoff
    4. Angabe 4: Werkstückgewicht
    5. Angabe 5: Zustand des Rohlings
    6. Angabe 6: Spannstellen
    7. Angabe 7: Bearbeitungsstellen
    8. Angabe 8: Winkel zwischen den Bearbeitungsflächen
    9. Angabe 9: benötigte Schwenkwinkel
    10. Angabe 10: Angaben zu den Werkzeugen
    11. Angabe 11: CNC-Maschinenmodell
    12. Angabe 12: Spindelaufnahme
    13. Angabe 13: höchste vorgesehene Betriebsdrehzahl
    14. Angabe 14: vorhandene Hydraulik
    15. Angabe 15: Bedarf an Roboterbeladung und -entladung
    16. Angabe 16: angestrebte Taktzeit
    17. Angabe 17: Bedarf an Positionsabfrage

    Werkstückzeichnung zur Prüfung von Modell und Vorrichtung senden

    Senden Sie Werkstückzeichnung, 3D-Modell, Bearbeitungswinkel, Maschinenmodell, Spindelaufnahme, Spannstelle und Automatisierungsanforderungen. KORRETTO prüft damit Schwenkraum, Spannkraft, Maschinenanschluss und Taktzeit für SC, AC, FAC oder LC.

    E-Mail: qzy@korretto.com