Bearbeitungszentrum Heckert H100 von Starrag

Die H100 ist die jetzt fertiggestellte, neueste Maschine mit den Vorteilen bei einem sehr kompakten Aufbau als Hakenmaschine, einer steifen Kinematik und hochgenauer Bearbeitung, in dynamischen Achsen mit leistungsstarken Antrieben, in den vielfältig vorhandenen Ausrüstungsoptionen bei Spindelauswahl und Automatisierung und in einer bei Heckert in allen Projektphasen der Maschinenbeschaffung vorhandenen absoluten Kundenorientierung.

Maschinenaufbau

Bei der Auslegung der H-Baureihe hat Heckert folgende maßgebliche Kriterien verfolgt und dabei konsequent umgesetzt: kompakter, modularer Aufbau, Hakenmaschine, hochgenaue, produktive Bearbeitung mit leistungsstarken Antrieben, keine Teleskopabdeckungen an den Achsen und die Erreichung einer Langzeitstabilität im Betrieb.

Die Hauptbaugruppen der Maschine werden komplett in Eigenfertigung erstellt, ein Merkmal, das die langjährige Kompetenz im Maschinenbau beweist. Maschinenbett, Ständer, Schlitteneinheiten und Spindelgehäuse sind in schwingungsdämpfendem Grauguss (GGG) aufgebaut und mit FEM-Methoden gerechnet. Das Maschinenbett ist in einer Flachbauweise ausgeführt und gestattet damit optimalen Zugang zum Arbeitsraum. Das Bett steht auf 16 Fixatoren, die bei Aufstellung exakt justiert werden zur umfassenden Abstützung zum Fundament.

Starrag hat beim Maschinenlayout die Z-Achse in die verfahrbare Tischbaugruppe gelegt und die X- und Y-Achse in den Ständer. Damit kann der Arbeitsraum großzügig für den Spänefall ausgelegt werden. Als 4. Achse ist der stufenlos drehbare und mit einem Torqueantrieb arbeitende Rundtisch (maximal 40 U/min) als B-Achse im Einsatz. Alle genauigkeitsrelevanten Aufbauflächen an den Achsführungssystemen sind eingeschabt, was mit dazu beiträgt, dass bei der Verfahrgenauigkeit eine maximale Positionsstreubreite von Psmax < = 4 Mikrometer erreicht wird.

Der breite Führungsbahnabstand am Z-Schlitten, der Platz schafft und die kontinuierliche Abfuhr der warmen Späne aus dem Bett- und Z-Achsbereich ermöglicht, sind zusätzlich wichtige Faktoren bei der Temperaturstabilität der Maschine.

Die Bestandteile der Option Hochgenauigkeitspaket sind: wassergekühlter Ständer mit Schutzisolierung, wassergekühlte Achsantriebe, wassergekühlte Kugelgewindetriebe, dabei eine Kühlung innen in der Spindel und in der Mutter und ein zusätzlicher mechanischer Justageaufwand in Form von Schaben von Führungsauflagen. Der Nutzen dieser Aufwendungen ist: optimierte Positioniergenauigkeit und Maschinengeometrie und eine höhere Resistenz gegen Eigenerwärmung.

In der Maschinenausstattung mit Zusatzaggregaten wie bei der Kühlschmierstoff-Versorgung stellt sich Heckert flexibel auf den Kunden ein. So kann die Maschine auch an vorhandene Infrastruktur wie eine zentrale Kaltwasser- oder Kühlschmierstoffversorgung angeschlossen werden.

Spindelbau

Starrag baut sämtliche Arbeitsspindeln selbst. Das Spektrum reicht von der Motorspindel, über Getriebespindeln, Spindeln mit Pinoleneinheiten bis zu DBF-Spindeln mit integriertem Planzug. Die Spindeln sind mit Sensorik zur Schwingungsmessung ausgestattet. Auch Sonderbauformen wie Spindelnasen mit Drehmomentabstützung für Sonderwerkzeuge sind realisierbar. Diese Sonderwerkzeuge/Köpfe werden im Normalfall aus dem Magazin aufgenommen, oder aber als Pick-up von einer Palette.

Automatisierung

Starrag hat ein reichhaltig ausgestatteten Modul-Baukasten zur Automatisierung von Werkstück- und Werkzeugversorgung. Dieser wird an der Heckert H100 komplett angeboten. Der Kunde hat diverse Optionen und kann ‚seine Maschine‘ konfigurieren. Im Standard arbeitet sie mit einem Palettenwechsler, der die aufgespannten Teile vom Rüstplatz direkt in den Arbeitsraum wechselt. Optional können Erweiterungen über ein Palettenspeicher erfolgen oder über Roboterzellen, Portallader und Linearsysteme. Die 13-kanalige Medienzuführung im Rüstplatz und auf dem NC-Tisch im Arbeitsraum ermöglicht jegliche Adaption in Spanntechnik.

Auch in der Ausführung der Werkzeugspeicher hat der Kunde freie Wahl. Beginnend bei einem Zahnriemenmagazin für 30 Werkzeuge über Ketten- und Turmmagazin mit bis zu 600 Werkzeugen ist alles machbar. Der Werkzeugwechsel erfolgt über einen Hub-Schwenkwechsler.

Bearbeitung

Beim Maschinen-Check wurde ein Leistungsfräsen gezeigt mit Messerkopf Ø 200 Millimeter (acht Schneiden) in einem C 45. Die Leistungsaufnahme am Hauptantrieb (53 Kilowatt) war dabei bei 100 Prozent. Bei einer Zerspanleistung pro Schneide von fz= 0,6 mm/U zeigte die Maschine einen optimalen ruhigen Schnitt mit glatten Schnittflächen und ohne Rattermarken. Bei einer Abtragsleistung von etwa 1,4 l Spanvolumen/min kam die Schwingungssteifigkeit in der gesamten Kinematik zum Ausdruck.

Steuerung

Auf der Steuerung Siemens Sinumerik One, die neben der Fanuc 31i eingebaut wird, bietet Starrag ein selbst entwickeltes Visualisierungssystem SAM (Service Assistant Module) an, das aus den drei Modulen SAM-help, -docu, -link besteht.

Ein Fehlerdiagnosesystem mit Verlinkung zu Stromlaufplänen, Fluidplänen hilft für eine schnellere Fehlerbeseitigung. Die Einbindung der gesamten Dokumentation in die Maschinensteuerung ist dann vorhanden. Parametrierbare Ereignisse an der Maschine können protokolliert werden wenn SAMlink in das Kundennetzwerk eingebunden ist. SAM, ein Expertensystem, dass dem Anwender hilft, das komplexe Maschinensystem besser zu durchschauen und zu nutzen.

Service

Kundenorientierung ist eine wichtige Größe bei Starrag, das ist auch im Service erkennbar. Die Rufbereitschaft ist an sieben Tagen in der Woche ‚rund um die Uhr‘ belegt. Grundsätzliche Störungsdaten werden aufgenommen, und in die interne Abarbeitung geschickt.

Starrag bietet seinen Kunden zur Erfassung des Zustands ihrer Maschine den ‚Fingerprint‘ an, der direkt über die Steuerung gestartet wird, etwa zehn Minuten dauert und deren Ergebnisse innerhalb 24 Stunden dann bei Starrag ausgewertet werden. Er bringt eine fundierte Aussage über Verschleiß in den Hauptbaugruppen, kann unvorhergesehene Ausfälle vermeiden und damit Kosten sparen. Der Fingerprint sollte alle drei bis sechs Monate durchgeführt werden.

Servicedaten aus dem Feld werden bei Starrag im SAP-System von den Servicetechnikern archiviert. Auswertungen, auch im Hinblick auf TCO-Daten, sind von Hand machbar, allerdings müssen automatisierte Analysen noch implementiert werden. Ausfälle, Probleme bei Kunden werden kurzfristig in täglichen Besprechungsrunden angegangen.

Nach Aussage von Starrag wird die H-Baureihe konsequent weiterentwickelt zu einer 5-Achs-Version. Dabei soll beim Maschinenaufbau die 5-Achse sowohl im Werkstück als auch im Werkzeug möglich sein.