Im Hause Grob liegt der Eigenfertigungsanteil bei mechanischen Baugruppen bei über 80 Prozent. Ein weiterer Vorteil ist, dass Grob in seiner Fertigung viele der eigenen Maschinen einsetzt und damit direkt jegliche Informationen zu Vor- und Nachteilen parat hat.
Die Hauptbaugruppen Maschinenbett und Schlitteneinheiten sind als Stahl-Schweißkonstruktion ausgelegt. Das Maschinenbett steht auf drei Fixatoren und ist eigensteif.
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Ein Hauptanwendungsgebiet ist die Medizintechnik, wo hochfeste Werkstoffe, Spanvolumen, Oberflächengüte und Genauigkeit gefragt sind. -(Bild: Grob/Neugebauer)
Die Kreuzschlitteneinheit mit den Linearachsen X und Z ist konstruktiv aus der G-Baureihe, wurde aber im Führungsweg des Z-Schlittens so gestaltet, dass ein möglichst geringer Abstand von Spindelnase zu Tischmitte besteht (55Millimeter). All dies ergibt für die Bearbeitung ein Plus bei Genauigkeit und Produktivität.
Wie bei den System-G-Modulen, läuft die X-Achse auf einem Linearschlitten mit Rollenführungen, der beim Führungsbahnabstand äußerst steif ausgelegt und dynamisch mit 70m/min im Vorschub unterwegs ist.
Übertroffen wird die Dynamik von der Z- Achse, ein gewichtsoptimierter, schlanker Schlitten, der im Maximum 80m/min Vorschubgeschwindigkeit erzielen kann. Zusammen mit den elf m/s² im Beschleunigungsvermögen, ist das eine respektable Dynamik – alles erzielbar, wenn der Kunde das Dynamik-Paket mitbestellt hat.
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Die Z-Achse wird durch eine motorisch verfahrbare Blechhaube abgedeckt, die jeglichen Späneflug in den X-Schlitten verhindert, indem sie an die Blechverkleidung zum Arbeitsraum andockt.
Der Vertikalschlitten in der Y-Achse trägt die Tischbaugruppe (A-, B-Achse). Auch hier sorgt wieder ein breiter Führungsbahnabstand der Y-Achse für Steifigkeit.
An der G150 wird die Kühlung diverser Baugruppen eingesetzt. -(Bild: Grob/Neugebauer)
Die Topologieoptimierung der Tischbaugruppe bringt vor allem mehr Steifigkeit in die Einheit und aufgrund weniger Kollisionsflächen durch die optimale Form entfallen Ausgleichsbewegungen in den Achsen. Dies und die gelungene Materialeinsparung ermöglichen eine bessere Dynamik im Prozess. Dazu ergibt das Heranfahren an den Tisch mit kurz gespannten Werkzeugen eine höhere Werkstückqualität.
Umfangreiche Untersuchungen zur einachsigen Aufhängung der Tischbaugruppe, der Einsatz von großen Lagern in der Rundachse und die geringe Auskragung der Tischmitte zur Aufnahme, alles dies trägt zur Steifigkeit bei. Beide Rundachsen sind mit Torquemotoren ausgestattet, als Option ist die B-Achse mit 200U/min drehbar. Der Schwenkwinkel in der A-Achse liegt bei 359 Grad, was umfänglichen Zugang zum Werkstück ergibt und ein Ausleeren von Kühlmittel und Spänen aus dem Werkstück.
Ein Highlight der Maschine ist der Engineering-Input, was Thermostabilität und Genauigkeitsbearbeitung betrifft.
Bei der automatisierten Kalibrierung (GSC-advanced) werden Messkugeln am Schwenk-, Rundtisch angefahren zur Erzielung volumetrischer Genauigkeit. -(Bild: Grob/Neugebauer)
Gekühlt werden Schaltschrank, Motorspindel, Torquemotoren in der A- und B-Achse, der Lagerbock der X- und Z-Achse, der Y-Achsen-Antrieb. Optional ist die Kühlung der Linearführungen mittels temperaturgeregeltem Kühlkreislauf möglich. Weiterhin wird auf eine strikte Trennung von Wärmequellen zum Maschinenkörper geachtet. Kalibrierzyklen sind vollautomatisiert im Bearbeitungsprozess integrierbar. Die Schwenkachsenkalibrierung (GSC-advanced) kalibriert sowohl Fehler der Schwenkachsen als auch die Rechtwinkligkeit der Hauptachsen.
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Die automatisierten Kalibrierzyklen können ohne Bediener über die Steuerung abgerufen werden, wobei die Maschine die am Spanntisch angebrachte Kugel unter realen Gewichtsbedingungen zum Anfahren im Raum nutzt.
Für die Grundkalibrierung sorgt eine auf dem Spanntisch aufgelegte Kalibriersäule mit Kugel, die dann im Raum angefahren wird und somit eine volumetrische Genauigkeitsbearbeitung an der Maschine ermöglicht und eine Positionsgenauigkeit von fünf Mikrometer im Raum garantiert. Kalibrierabläufe können vom Bediener im Prozess aufgerufen werden, womit Belastungseinflüsse durch Werkstückgewicht und Palette und auch thermische Drift kompensiert werden.
Der Achsaufbau ist in der G-Reihe gleich. Das Werkzeugmagazin ist bei der G150 seitlich angebracht und die Werkzeuge sind horizontal orientiert.(Bild: Grob/Neugebauer)
Automatisierung
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Bei der G150 ist der Werkzeugspeicher (Scheibenmagazin) neu konzipiert und steht jetzt vertikal angeordnet neben dem Maschinenbett. Die Orientierung der Werkzeuge im Magazin ist horizontal, damit können sie vom Werkzeuglader direkt lagegenau aus dem Magazin entnommen und der Spindel zur Übernahme angeboten werden. Damit verringert sich der Handlingsaufwand und ermöglicht kurze Wechselzeiten.
Im Ablauf erfolgt noch ein Abbürsten und Ausblasen zur spänefreien Übergabe in die HSK-Aufnahme der Spindel. Mit einem dreifach-Scheibenmagazin kann die Speicherkapazität bis 117 Werkzeuge (HSK-A63) gesteigert werden. Zusätzliche Plätze können über Turmspeicher realisiert werden.
In der Werkstückbeladung über Paletten kann Grob jeden Wunsch des Kunden erfüllen, von der Minimallösung über einen zweifach-Palettenwechsler bis zum Vollausbau eines Linearspeichers ist alles verfügbar.
Die Zugänglichkeit zum Arbeitsraum ist optimal. Der Maschinenbediener arbeitet mit einer ergonomisch günstigen Beladehöhe zum Aufspanntisch. Die um 90 Grad zu öffnende Bedientür gewährt auch im Wartungsfall viel Freiraum. Die Bedienperson hat kurzen Zugriff zu den gespannten Werkstücken auf dem Rundtisch und auch auf die eingesetzten Werkzeuge.
Beim Maschinen-Check wurde ein Testteil aus 42 CrMoV bearbeitet: Vc = 200 m/min, fz = 0,2 mm/U. -(Bild: Grob/Neugebauer)
Bearbeitung
Beim Maschinencheck wurde eine Testbearbeitung an einem Demoteil aus hochfestem Stahl gezeigt. Dabei kam der vielfältige Werkzeugeinsatz, die Dynamik und die Leistungsfähigkeit der Maschine voll zum Tragen. Die Rohlinge waren auf einer Palette mit einer schräggestellten dreifach-Spannvorrichtung gespannt, die eine Rundum-Zugänglichkeit (fünf Seiten) zum Werkstück für eine Komplettbearbeitung ermöglicht.
Grob ist tief in die Digitalisierung von Produktionsprozessen eingestiegen und hat mit den 14 modular entwickelten Web-Applikationen im Grob-NET4Industry die gesamte Bandbreite zur Erfassung, Analyse und Optimierung von Produktionsdaten abgebildet. Sie reichen vom Zugang zur Maschine per Smartphone bis hin zur Simulation von komplexen Abläufen, dies ist alles möglich. Ein enormer Benefit für den Kunden zur Produktivitätssteigerung.
Verfügbar sind Softwarepakete zum Interpolationsdrehen, zum Abwälzfräsen und Wälzschälen und zur Effizienzsteigerung mittels Reduzierung des Stromverbrauchs.
Im Grob-NET4Industry sind 14 Applikationen auf die Maschine anwendbar. -(Bild: Grob/Neugebauer)
Hier spürt man ganz deutlich, dass Grob bei Kunden aus dem Automotive-Bereich zu den etablierten Lieferanten gehört und diesen Status im Laufe der Jahre entlang der Kundenbedürfnisse stetig verbessert hat. Bei Eingang einer Störmeldung vom Kunden wird zu 90 Prozent zuerst im Remote Service, das heißt internetbasiert auf die Steuerung der Maschine beim Kunden geschaut und analysiert.
Kommt es zum Einsatzfall wird ein Ticket gestartet und alle relevanten Daten werden einsatzkonform und digital über Schnittstellen in das Grob-SAP-System übertragen. Hier sind auf Knopfdruck systematisiert Analysen abrufbar zu Kostenstrukturen, Einsatzzeiten, Ersatzteilkontingenten etc.
Beim Maschinen-Check wurden beispielhaft derartige Auswertungen sehr transparent gezeigt. Über die Servicedatenbank ist die Maschinenhistorie für den Servicetechniker permanent verfügbar. Ein KVP-Team generiert Maßnahmen und Aktionen vom Einsatzfeld bis zur Konstruktion.
Meine Meinung
Die G150 ist eine ideale Ergänzung und Abrundung in der G-Baureihe. Mit bewährten, erprobten Modulen aus der G-Reihe und der neuen Konzeption ist sie für eine Komplettbearbeitung, speziell für hochgenaue Teile, besonders geeignet. Realisiert wird dies durch Thermostabilität im Maschinenbau und durch automatisierte Kalibrierzyklen über die Steuerung. Im Zusammenspiel mit einem produktiven Prozess auf der Maschine durch dynamische Achse, schnelle Werkzeug- und Werkstückwechsel, flexiblen Einsatz und guter Bedienbarkeit erschließt sie bedeutendes Produktivitätspotenzial beim Kunden. Im Aftersales-Service ist Grob vorbildlich, mit schnellen Einsatzzeiten für Fachpersonal und Ersatzteilen. Kostenmargen, Einsatzzeiten und Baugruppenausfälle werden im Sinne von TCO strukturiert aufgearbeitet.
Edwin Neugebauer
Zahlen+Fakten
Maschinendaten Grob G150
Arbeitsraum (Millimeter)
450X670X665
Eilgang: X-Y-Z-Achse
50/40/60; (70/50/80) m/min
Beschleunigung
5/6/8; (6/6/11) m/s²
B-Achse
80 U/min; Torque-Motor
A-Achse; Schwenkwinkel
-185/45 °; 50 min-1; Torque Motor; -224,5/+134,5; in einer eingeschränkten Y-Position
Leichtes Einstellen der Maschinengeometrie durch drei Fixatoren. Fixatoren wurden in der Topologieoptimierung der Grundmaschine berücksichtigt. Innovative Aufstellmethode, mit der auch mittels des Rollwinkels die Torsion im Bett gemessen werden kann.
Nachweis - Bearbeitungsqualität
Sehr hohe Grundgenauigkeit der G150. Maschine kann ohne Genauigkeitspaket das Grob Prüfwerkstück mit eingeschränkten Toleranzen erreichen. Dies wird bei der G350 und G550 Gen. zwei ausschließlich mit Genauigkeitspaket zwei zugesagt. Kundenbauteile auf Anfrage möglich
Achsenvermessung
Positionierung/Geradheit grundsätzlich mit Laser; Positionierung: immer kompensiert; Optional: Geradheit kompensiert; Lasermessung beim Kunden
Einweisung Anwender
Kurzeinweisung während der Inbetriebnahme; Schulungsangebot www.grobgroup.com; E-Learning Programme in Pandemie und um gleichen Wissensstand der Teilnehmer vor der Schulung zu gewährleisten
Temperaturüberwachung in Kühlkreislauf; Kühlung von : Schaltschrank, Motorspindel, Torque-MotorA-/ B-Achse, Lagerbock X & Z-Achse; Y-Motoren; Optional Führungsschienen; Kühlmittel, optional Temperaturregelung KSM; Die IKZ wird mit einem Drucksensor überwacht. Option: Grob-Spindeldiagnose Schwingungs-Sensor auf Spindel, Mitschreiben aller Betriebszustände-Historien-Speicher; Grob4Care für eine einfache und fehlerfreie Bestellung von E&V Teilen über das Web. Grob4Track - Zustandsüberwachung der KGTs
AUTOMATISIERUNG
Aufwand für Werkstückspannung/Teiletransport
optional Hydraulikspannung 4 Kanäle + 2 mal Pneumatisch für Auflagenkontrolle; Palettenwechsel System verfügbar mit Palettenwechselzeit: zwölf Sekunden
Bedienung/Beschickung
CoE Automation: Grob eigene Lösungen zur Automatisierung. Palettenspeicher Systeme Rund & Linear, Grob Roboter Zelle sowie Anbindung von Fremdfabrikaten. Eigens entwickelte Leitsteuerung Grob4Automation. Abgestimmte Automationslösung, welche mittels 3D Planung und Ablaufsimulation unter annähernd Realbedingungen ausgelegt ist.
Maschinenstart/Referenzfahren
Alle Achsen mit absoluten Messgeräten, kein Referenzpunktfahren nötig
STEUERUNG
Steuerung/Komfortfunktionen
Grob4Pilot: Siemens 840 D sl; Heidenhain TNC 640, Grob4Pilot Advanced Paket: Multifunkionaler Override Drehschalter und Joystick zur Achsbewegung
Kollisionsbetrachtungen
3-D Modell von Maschine + Arbeitsraum verfügbar für CAM; Echtzeit Kollisionsüberwachung für Spindel, Rundtisch und Spannmittel im Arbeitsraum.
UMRÜSTFREUNDLICHKEIT
Flexibilität-Spanntisch
Tisch- bzw. Palettenoberflächen T-Nuten oder Rasterbohrungen; Null-Punktspannsysteme; Hydraulik-, Pneumatik-Anschlüsse;
Einrichteaufwand
Teileabhängig; Sehr gute Zugänglichkeit zum Rüstplatz oder in den Arbeitsraum auch in Kombination mit einer Automatisierung.
Mehrfachspannung/Model-mix
Sehr gut geeignet um die 580 Millimeter Störkreisdurchmesser auch mit kleinen Werkstücken voll auszunutzen. Achskonzept und A-Achs Schwenkwinkel von 359 Grad bieten beste Zugänglichkeit. 6-Seitenbearbeitung durch Mehrfachaufspannung - Fertigteile nach jedem Bearbeitungszyklus.
SERVICE
Verfügbarkeit Servicepersonal
Hotline: 24 Stunden Telefonbereitschaft; 7 Tage in der Woche; 360 Tage im Jahr, siehe Service-Bedingungen www.grobgroup.com. Neben Werk Mindelheim 3 Servicestandorte in DE und AUT + 7 weitere Serviceniederlassungen (Italien, UK, Ungarn, Polen, BeNeLux, Schweiz, Frankreich) + ausgebildete Service Mitarbeiter der Vertretungen. Zugesicherte Reaktionszeiten für Bottleneck Maschinen. Service Level Agreement verfügbar für DE und AUT. Rückruf durch Grob Spezialisten innerhalb von maximal 60 Minuten Abfahrtsbereitschaft Servicetechniker: maximal 6 Stunden Versandbereitschaft Motorspindel und Spezialwerkzeug: Innerhalb maximal 6 Stunden Maschinenferndiagnose: FlatrateVersandtbereitschaft für Ersatzteile: Bei Bestelleingang über Ersatzteilberater Mo.-Fr. 07:00-17:30 oder über Webshop Mo.-Fr. 07:00-20:00 innerhalb maximal 6 Stunden (2)
Ersatzteillager/Anfertigung v. Ersatzteilen
Grob Anspruch: 95 Prozent Ersatzteilverfügbarkeit, langfristige Ersatzteilverfügbarkeit für elektrische und mechanische Bauteile für mindestens zehn Jahre. Expressfertigung in original Herstellerqualität als Backup, wenn Ersatzteil nicht verfügbar. Grob4Care für eine einfache, online Bestellung der kundenspezifischen Ersatz- und Verschleißteile. Reduzierung von Administrativen Tätigkeiten und Fehlerquellen.
Teilezeichnungen-Archiv; Internetverfügbarkeit
Grob4Care Webshop. Einfaches Bestellen über den Grob eigenen Webshop. Kundenspezifische Maschine abgelegt mit Zeichnungen und Materialnummern. Entsprechende Ersatz-/Verschleißteile können direkt angewählt und bestellt werden. Integration in den eigenen SAP Bestell- und Freigabeprozess möglich.
Wartungsverträge
Teleservice; Ersatzteilpaket; Servicevertrag zu Wartung und Inspektion in vier Kategorien möglich
TCO
Analyse - Kostentreiber vorhanden
TCO-Kompetenz in Service- und Projektabteilung realisiert, Abgleich für Neuprojekte läuft; Basisdaten vorhanden, Anpassung durch Praxiserfahrungen (KVP)
Bewertung/Zahlen für Ausfallzeiten/Reparaturzeiten
Auswertung zu Ausfallhäufigkeiten von Baugruppen in G-Modulen liegen vor;
Zwölf Monate ohne Schichtbegrenzung; 24 Monate plus zwei Prozent vom Maschinenpreis
Zahlungsbedingungen
30 / 70; nach Kundenbedingungen möglich
TCO-Prozess fixiert
optional: TCO- Daten verfügbar
Zusätzlicher Punkt aus Sicht Lieferant
MASCHINENKONZEPT
Horizontales 5-Achs-Konzept: Drei Linear- und zwei Rundachsen ermöglichen eine 5-Seiten-Bearbeitung sowie eine 5-Achsen-Simultaninterpolation. Beste Zugänglichkeit zum Werkstück. Sehr kompaktes Design, Spindelnase zu Tischmitte 55 Millimeter. Einsatz kurzer Werkzeuge für mehr Vorschub und weniger Werkzeugverschleiß möglich.
Maximale Stabilität: Topologieoptimierung der Hauptkomponenten für mehr Stabilität bei weniger Gewicht. Verbesserte Strukturdynamik zur Steigerung der Produktivität bei gleichbleibender Genauigkeit. Geringe Anregung resonierender Bauteile durch optimierte Tischbaugruppen.
Schwenk-/Rundtisch: Unbegrenzte Bearbeitungsmöglichkeiten aufgrund großer Freiheitsgrade des Schwenk-/Rundtisches. Der A-Achs Schwenkbereich liegt bei der G150 bei 359° bei Y-Pos: -245 bis +245, Option: Kompakt-Rundtisch mit bis zu 200 U/min in der B-Achse und integrierten Aufnahmen HSK-A100 und Erowa Power Chuck PØ150.
Maschinenplatzbedarf: Kompaktes Maschinendesign. 117 Werkzeugplätze ohne Erweiterung der Stellfläche möglich.
Werkzeugscheibenmagazin (optional mit Zusatzmagazin): Robustes und desinsibilisertes Werkzeugmagazin. Dynamikpaket verfügbar für nochmals reduzierte Werkzeugwechselzeiten. Einfachscheiben Pickup hin zum Doppel- oder Dreifachscheibenmagazin und optionalen Beistellmagazinen. 385 Millimeter Überlange WZ möglich.
Optimale Zugänglichkeit zum Arbeitsraum: Für Automation und Bediener. Öffnendes Dach, einfache Kranbeladung und keine Tropfsteinhöhle. Höhenverstellbarer Arbeitsplatz (Tisch). Beste Zugänglichkeit zum Arbeitsraum durch weit öffnende Arbeitsraumtüre zur einfachen Anbindung von Fremdsystem für Palettenhandling.
Maschinenbett: Eigensteife Schweißkonstruktion für optimale Maschinensteifigkeit.
Absolute Wegmesssysteme: Inklusive Sperrluftdichtung in allen Linear- und Rundachsen beinhaltet im Standard.
Späneentsorgung: Diverse Pakete je nach Kundenanforderung, Materialverwendung und Spanbild. Auch Brikettierlösungen für hoheren Rohstofferlös sind möglich.
Fluidschrank: Zugänglichkeit und Wartungsmöglichkeit ohne Maschinenstillstand.
Integrierte Kühlschmirstoffanlage: Inklusive innere Kühlschmierstoffzufuhr (23 bar) und Papierbandfilter (38 bar und 80 bar optional).
Maschinenerweiterung durch Palettenspeichersysteme: Individuelle Automatisierungslösungen z.B. Grob-Palettenrundspeichersystem, Palettenlinearspeichersystem, Flexible Fertigungssysteme, Anbindung von Fremdfabrikaten.
TECHNISCHE VORZÜGE
Eigenes entwickelter Kinematikzyklus (GSC).
Große Anzahl an Grob eigenen Spindelvarianten: von 16.000 U/min für diverse Materialien und vollen 206 Newtonmeter (einmalig in dieser Maschinengröße) bis zur 42.000 U/min Spindel für beste, effiziente Ergebnisse beim Schlichten.
Verschleißfreie Torque Antriebe in A- und B-Achse im Standard.
Werkzeug- und Formenbaupaket (Genauigkeitspaket) - optional mit Laservermessung der Linearachsen und Geradheitskompensation.
INDUSTRIE 4.0
GN4I und CoE Medical: Die G150 ist für die gesamte breite des Markt ausgelegt. Durch die Größe liegt vermehrt ein Fokus auf der Medizintechnik, da hier kleine Bauteile mit höchsten Genauigkeitsanforderungen bearbeitet werden, beispielsweise Kniegelenk (Femur). Sehr aufwändiger Zertifizierungsprozess in der Medizintechnik wird durch GrobNET4Industry begleitet und die Dokumentation wesentlich vereinfacht.
