Neue Maßstäbe in der Innenbearbeitung: WFL präsentiert Hochleistungs-Winkelkopf mit automatischem Werkzeugwechsel
WFL Millturn Technologies treibt die Entwicklung der Komplettbearbeitung konsequent voran und stellt mit einem neu entwickelten Hochleistungs-Winkelkopf eine Schlüsseltechnologie für die wirtschaftliche Innenbearbeitung komplexer Bauteile vor. Die Innovation ermöglicht erstmals eine vollständig automatisierte, prozesssichere und hochproduktive Bearbeitung anspruchsvoller Innengeometrien – insbesondere bei dünnwandigen Aluminiumkomponenten – in nur einer Aufspannung.
Die Innenbearbeitung zählt zu den technologisch anspruchsvollsten Bereichen der Zerspanung. Große Auskraglängen, eingeschränkte Zugänglichkeit, anspruchsvolle Spanabfuhr sowie hohe Anforderungen an Stabilität und Genauigkeit stellen Maschinen, Werkzeuge und Prozesse gleichermaßen vor Herausforderungen. WFL begegnet diesen Anforderungen seit Jahren mit einem ganzheitlichen Ansatz: Statt isolierter Technologien steht das perfekt abgestimmte Zusammenspiel von Maschinenkonzept, Werkzeugschnittstellen, Prozessüberwachung und Bearbeitungsstrategie im Mittelpunkt.
Mit dem neuen Winkelkopf wird dieses integrierte Gesamtkonzept entscheidend erweitert. Im Fokus steht die hochproduktive Innenfräsbearbeitung mit rotierenden Werkzeugen direkt im Bauteil – ein Anwendungsfeld, das insbesondere bei großvolumigen Leichtbaustrukturen aus Aluminium stetig an Bedeutung gewinnt.
Automatisierung als Schlüssel zur Produktivität
Kern der Entwicklung ist eine speziell konzipierte Werkzeugschnittstelle auf Basis HSK-A32, die erstmals einen automatischen Werkzeugwechsel direkt im Winkelkopf ermöglicht. Im Gegensatz zu konventionellen Lösungen, bei denen Werkzeuge manuell im Aggregat gespannt werden müssen, erfolgt der Werkzeugwechsel vollständig automatisiert über das Standard-Werkzeugmagazin der Maschine.
Ein integrierter hydraulischer Spannmechanismus übernimmt das präzise Klemmen und Lösen der Werkzeuge. Über geeignete Adapter können Standard-HSK-A32-Werkzeuge in 90°-Orientierung eingesetzt werden. Dadurch lassen sich auch komplexe Bearbeitungsprozesse mit einer Vielzahl unterschiedlicher Werkzeuge – in konkreten Anwendungen über 20 – ohne manuelle Eingriffe realisieren.
Das Ergebnis: deutlich reduzierte Rüstzeiten, minimierte Stillstandszeiten und eine signifikant gesteigerte Prozesssicherheit – entscheidende Faktoren für eine wirtschaftliche Serienfertigung.
Hochdrehzahl trifft auf Prozessstabilität
Ein wesentlicher Entwicklungsschwerpunkt lag auf der Drehzahlfähigkeit des Systems. Gerade bei der Aluminiumbearbeitung sind hohe Schnittgeschwindigkeiten unerlässlich, um wirtschaftliche Zerspanungsraten zu erzielen. Gleichzeitig stellen Dauerbetrieb und thermische Belastung höchste Anforderungen an Lagerung und Schmierung.
Der neue WFL-Winkelkopf erreicht Drehzahlen von bis zu 12.000 min⁻¹ im Dauerbetrieb. Möglich wird dies durch eine speziell entwickelte Ölnebelschmierung, die eine stabile Temperaturführung und eine hohe Lebensdauer der Lager gewährleistet. Die dafür erforderliche Medienversorgung – Hydraulik, elektrische Energie und Schmierung – wird über eine integrierte rotierende Schnittstelle direkt in das Aggregat übertragen.
Dieses Zusammenspiel aus Hochdrehzahlfähigkeit und robuster Konstruktion schafft die Voraussetzung für eine dauerhaft stabile Hochleistungszerspanung.
Neue Bearbeitungsstrategien durch intelligente Kinematik
Neben der mechanischen Auslegung eröffnet der Winkelkopf auch neue zerspanungstechnische Möglichkeiten. In Kombination mit der simultan interpolierenden B-Achse der Maschine lassen sich innovative Bearbeitungsstrategien realisieren.
Ein Beispiel ist die Herstellung von Innenradien: Anstelle klassischer Strategien mit Kugelfräsern und vielen schmalen Zustellbahnen wird der Winkelkopf gezielt geschwenkt. Dadurch können größere Werkzeuge eingesetzt werden, die die gewünschte Geometrie mit deutlich weniger Bahnen erzeugen. Das reduziert die Bearbeitungszeit erheblich – bei gleichzeitig hoher Oberflächenqualität.
Diese intelligente Nutzung der Maschinenfreiheitsgrade zeigt exemplarisch, wie durch das Zusammenspiel von Mechanik und Strategie signifikante Effizienzgewinne erzielt werden können.
Optimiert für dünnwandige Leichtbaustrukturen
Die Entwicklung des Winkelkopfs zielt insbesondere auf die Bearbeitung dünnwandiger Aluminiumbauteile ab. Solche Komponenten entstehen häufig aus massiven Rohteilen, die im Verlauf der Bearbeitung drastisch reduziert werden – beispielsweise von über 100 kg auf wenige Kilogramm Endgewicht.
Die daraus resultierenden filigranen Strukturen reagieren äußerst sensibel auf Schnittkräfte. Gleichzeitig erfordern wirtschaftliche Prozesse hohe Abtragsraten und Schnittgeschwindigkeiten. Der neue Winkelkopf begegnet diesem Zielkonflikt mit einer Kombination aus hoher Steifigkeit, kontrollierter Krafteinleitung und stabiler Prozessführung.
Ergänzend kommen angepasste Spannkonzepte sowie integrierte Messzyklen zur Bauteilüberwachung zum Einsatz, um Verformungen zu minimieren und höchste Bauteilqualität sicherzustellen.
Teil eines ganzheitlichen Komplettbearbeitungskonzepts
Die Stärke der Lösung liegt nicht allein im Winkelkopf selbst, sondern in seiner Einbettung in das umfassende WFL-Technologiekonzept. Dieses reicht von Tieflochbohren und Innendrehen über anspruchsvolle Verfahren wie das Flaschenbohren bis hin zur hochdynamischen Innenfräsbearbeitung.
Alle Prozesse sind auf eine vollständige Komplettbearbeitung in einer Aufspannung ausgelegt. Dadurch werden Umspannvorgänge vermieden, Durchlaufzeiten reduziert und die Bauteilgenauigkeit signifikant erhöht.
Fazit
Mit dem neuen Hochleistungs-Winkelkopf setzt WFL einen weiteren Meilenstein in der Innenbearbeitung. Die Kombination aus automatischem Werkzeugwechsel, Hochdrehzahlfähigkeit, integrierter Medienversorgung und innovativen Bearbeitungsstrategien ermöglicht eine neue Dimension der Produktivität.
Komplexe Innengeometrien, die bisher als technologisch anspruchsvoll oder wirtschaftlich grenzwertig galten, lassen sich nun stabil, reproduzierbar und effizient fertigen – vollautomatisiert, in Serie und auf einer einzigen Maschine.