Fünfachsiges Bearbeitungszentrum MT 715 Two+ der Chiron Group

Die Version MP 715 ist für die Bearbeitung von Profilbauteilen vorgesehen. Die Vorteile der MT 715 sind flexible Einsetzbarkeit, dynamische und leistungsstarke Achsen, multifunktionale B-Achse als Bearbeitungsachse einsetzbar, schneller Werkzeugwechsel und ein hoher Automatisierungsgrad bei Be- und Entladung.

Maschinenaufbau

Mit der MT (Mill Turn) 715 ist ein Bearbeitungszentrum für die sechsseitige Komplettbearbeitung entstanden. Das Maschinenbett mit den Hauptbaugruppen sowie die Fahrständereinheit mit der Torque-Schwenkachse und die Haupt- und Gegenspindel sind in einem hochfesten Guss GGG 40 gefertigt. Die dreiachsige Fahrständereinheit mit einer steif ausgelegten Anbindung des Schwenkkopfes an den Ständer läuft auf Linearrollenführungen in einem groß dimensionierten Führungsbahnabstand.

Der Schwenkkopf als Träger für die obere Bearbeitungseinheit ist mit einem leistungsstarken Torque-Antrieb ausgestattet (Haltemoment 1.200 Newtonmeter), der es erlaubt, den Kopf im Interpolationsbetrieb in Bearbeitung, ohne Klemmung, zu fahren. Dies spart Zeit im Prozess, da Klemm- und Lösefunktionen im Prozess weitestgehend entfallen können. Haupt- und Gegenspindel sind leistungsgleich ausgelegt und verfügen über gleiche Spannfutterausstattung. Die Gegenspindel ist in X-Richtung verfahrbar und teilt sich die Führungsbahnen mit der Fahrständereinheit.

Diese untere Bearbeitungseinheit ist mit drei Linearachsen und einer Rotationsachse äußerst flexibel einsetzbar und kann als ein Highlight der Maschine angesehen werden. Sie ist komplett neu konzipiert, multifunktional und ermöglicht der Maschine ein breites Einsatzspektrum in der Bearbeitung von unterschiedlichen Bauteilen. Diese Einheit kann funktional als Lünette, Spannblock, Führungsbuchse, Werkzeugrevolver und Reitstock verwendet werden. Mit der HSK-A63-Werkzeugaufnahme ist die Einheit in der Lage, mit angetriebenen Werkzeugen und der konstruktiv kleinen Auskragung des Aufbaus zur Abstützung im Lager, ansprechende Zerspanleistungen zu fahren. Dies ist ein Vorteil im Vergleich zu Werkzeugrevolvern, die vergleichsweise bei angetriebenen Werkzeugen geringere Leistungen übertragen.

Der kompakte Aufbau bringt auch Zeiteinsparung beim Fahren von Ausgleichsbewegungen in den Linearachsen. Die Einheit ist um 360° drehbar und in 5°-Schritten indexierbar (Hirth-Verzahnung), für beide Spindeln nutzbar und mit der horizontalen und vertikalen Anordnungsmöglichkeit sind auch Winkelwerkzeuge nicht notwendig. In der Ausführung als MP (Multi-Profile) 715 wird die untere Bearbeitungseinheit mit einem Sägeblatt (Durchmesser 320 Millimeter) ausgestattet, was das Trennen der Profile ermöglicht.

Bei der Bearbeitung von Profilbauteilen als Stangenmaterial mit einem Durchlass an der Hauptspindel von Ø 210 Millimeter (150 x 150 Millimeter) hat die MP 715 am Markt eine Alleinstellung erreicht. Hier können sowohl kurze, als auch sehr lange Bauteile bearbeitet werden.

Auf dem Maschinenbett sind Tragstützen und darauf Querbalken aufgeschraubt, woran die Gesamtmaschine als Hakenmaschine mit allen Automationsbaugruppen transportiert und beim Kunden in kürzester Zeit gestellt wird. Dieses stabile Gestell ist auch Träger für die Portal-Automation zur Be- und Entladung.

Temperaturmanagement

Für die Chiron Group ist der Faktor Thermostabilität der Maschine im Bearbeitungsprozess maßgeblich zur Erzielung bester Werkstückqualität bei der Produktion. Hier wird ein erheblicher Aufwand betrieben, der sich in konstanter Werkstückqualität auszahlt. Die Konstanz im thermischen Verhalten der Maschine wird erreicht durch Kühlung der linearen und rotatorischen Antriebe in den Achsen, Spindelkühlung bei Haupt- und Gegenspindel und bei oberer und unterer Bearbeitungseinheit und vor allem durch Kühlung der Linearführungen an der Ständereinheit. Der Durchfluss des Kühlwassers an den einzelnen Bauteilen ist speziell pro Gruppe einstellbar.

Automatisierung

Die Werkzeugversorgung ist durch einen Turmspeicher realisiert, der zweiachsig bewegt wird und im Vollausbau bis zu 176 Werkzeuge (bis 450 Millimeter Länge) bereitstellen kann. Durch Drehung und elektromotorische Höhenverstellung in der Vertikalachse wird die exakte Positionierung der Werkzeuge für den Werkzeugwechsler hergestellt, der die Werkzeuge dann in die Spindel der oberen Bearbeitungseinheit übergibt. Durch Anordnung im Turm können viele Werkzeuge gespeichert werden, durch schnelle Bereitstellung ist auch bei kurzen Bearbeitungszeiten immer ein Werkzeug übergabefertig für einen Werkzeugwechsel, der in 3,9 Sekunden erfolgt - ein Spitzenwert für den Wechsel. Werkzeuge und Aufbauten in der unteren Bearbeitungseinheit werden von Hand gerüstet.

In der Werkstückversorgung ist die Maschine komplett durchautomatisiert und modular nach Kundenwunsch konfigurierbar. Rundmaterialstangenlader, Profilstangenlader (Chiron-Eigenentwicklung) oder auch die Futterteile-Beladung sind problemlos zu realisieren. Im Fall der Stangenbeladung werden die fertigen Werkstücke aus der jeweiligen Spindel durch ein 2-Achs-Portal oder Roboterportal entnommen und im Entladebereich magaziniert. Bei der Futterbeladung übernimmt die Portaleinheit sowohl die Bestückungs- als auch die Entnahmefunktion.

Bedienbarkeit/Wartungsfreundlichkeit

Die Zugänglichkeiten zur Maschine sind bedienungs- und wartungsfreundlich. Am Werkzeugspeicher werden über eine große Tür Werkzeuge in die funktionalen, austauschfreundlichen Klemmhalter eingelegt. Der Verfahrbereich der Ständereinheit ist über eine Zugangstür großräumig begehbar, somit sind Wartungsarbeiten an Geräten und Sensorik im Inneren der Maschine leicht auszuführen.

Bearbeitung

Beim Maschinencheck wurde ein Werkzeughalter aus einem 42CrMo4 mit diversen Werkzeugen bis zu Bohroperationen mit Ø zwei Millimeter bearbeitet. Bei diesem Prozess zeigte die Maschine ihr Leistungspotenzial, denn die Bearbeitungszeit für den Halter konnte um 30 Prozent gesenkt werden.

Steuerung

Als Steuerung kommt die Siemens 840D sl zum Einsatz. Die Implementierung von Sinumerik one ist in Arbeit. Es stehen umfangreiche Chiron-Zyklen zur Unterstützung des Bedieners beim Einrichten des Jobs zur Verfügung.

Aktivitäten zur Arbeitsvorbereitung wie Simulationen der Bearbeitung, Kollisionschecks und Optimierungen des Ablaufs werden über das digitale System Processline der Chiron Group im Pre-Prozess vorgenommen. Mit Hilfe der Software Protectline wird über eine Look-ahead-Funktion im Arbeitsprozess an der Maschine der Ablauf überwacht und bei Kollisionsgefahr gestoppt.

Service/TCO

Die Service-Hotline ist rund um die Uhr besetzt, das heißt, es wird weltweit auf eine verfügbare Servicestation weitergeschaltet. Bei Eingang einer Störmeldung bis 10.00 Uhr ist der Service und das Ersatzteil noch am gleichen Tag vor Ort, eine respektable Leistung. Für 2023 ist ein Online-Bestellservice geplant.

Bei der Erfassung von Daten aus dem Feld, auch was die Kosten und Zeiten bei Instandsetzungen betrifft, ist die Chiron Group bekannterweise effizient aktiv. Mit dem System Dataline wird die Strategie verfolgt, den Anwender selbst zu befähigen, seine Prozesse in ihrer Wirtschaftlichkeit voranzutreiben. Industrie-4.0-konforme Betriebsdaten werden erfasst, beispielsweise ein digitaler Ausdruck des Zustands einzelner Achsen, notwendige vorbeugende Instandsetzungen werden erkannt und Daten zur Ausbringung an der Maschine bewertet.