5-Achs-Bearbeitungszentrum FP 16000 von Heller

Die FP 16000 – in der F-Baureihe die größte Maschine – hat ihre Vorteile im steifen Maschinenbau, bei den hohen aufnehmbaren Traglasten, der langjährig bewährten Schwenkkopf-Arbeitseinheit, in einem professionellen Temperaturmanagement und der Verfügbarkeit von diversen Automatisierungskomponenten.

Das Maschinenbett mit den Führungsbahnen für die X-Achse und der darauf aufgesetzte Ständer, in dem die vertikale Y-Achse läuft, beide Einheiten sind in Guss ausgeführt. Der stirnseitig am Bett angesetzte Tisch als Träger für die Z-Achse mit Rundtisch (B-Achse), ist als Stahlkonstruktion vorhanden. Stahl wurde gewählt, da die maximal zulässigen Belastungen auf dem Tisch bis zu 8 t betragen. Beide Betten stehen auf 40 Fixatoren, die im Hallenfundament verankert sind. Ein spezieller Fundamentunterbau wird nicht benötigt. Bei den Maschinen setzt Heller auf ein ausgefeiltes Temperaturmanagement, bezeichnet als Werkstückwachstumskompensation (OTC), um eine hochgenaue Bearbeitung zu realisieren. Dazu sind an den Messystemen der Achsen, im Maschinenbereich und im Kühlmittel Temperatursensoren installiert, die dann in der Steuerung zu Kompensationswerten für die Achsbewegungen verrechnet werden.

Die Arbeitseinheit ist bei Heller eine Domäne. Zum Einsatz kommen in der F-Baureihe vier Ausführungsarten der unter 45° angeordnete Schwenkkopf, in Powercutting- oder Speedcutting Ausführung sowie der Gabelkopf in Powercutting-/ Speedcutting-Ausführung. Der Schwenkkopf kann über ein direktes Wegmesssystem stufenlos positioniert werden. Steifigkeit bringt ein massiv ausgelegtes, radial und axial die Drehung abstützendes YRT-Lager. Im Kopfgehäuse aus GGG 50 sitzt das Lager auf maximalem Durchmesser und bietet optimale Steifigkeitsverhältnisse.

Der Antrieb für das Kopfschwenken kommt von einem Motor über Riementrieb auf eine Schnecke mit Schneckenrad. Diese Paarung sorgt für gutes Dämpfungsverhalten in der Kopfkinematik. Der Spindel-Antrieb läuft in der Powervariante über einen mit 60 kW Leistung ausgelegten Motor (1146 Nm), eine umschaltbare Getriebestufe und dem nachgeschalteten Spiralkegeltrieb auf die Hauptspindel. Bei Nutzung der höheren Drehmomente wird 1:4 untersetzt, bei den höheren Drehzahlen geht die Motordrehzahl 1:1 auf die Spindel. Die Massen und Kraftumlenkungen im Antriebsstrang bringen Trägheiten ins System, die das Dämpfungsverhalten unterstützen. Zur Aufnahme hoher Zerspankräfte und bei konstanter Position des Schwenkkopfs kann er zusätzlich über eine pneumatische Klemmung außen im Bereich der Lagerung geklemmt werden. Die Werkzeuge werden in einem HSK-A-100-Spannfutter aufgenommen.

Heller setzt das Null-Spindel-Prinzip in der Spindelkonstruktion ein, was die Spindeltauschzeit erheblich reduziert. Die Mechanik ist sehr genau gefertigt, so dass keine Justierarbeiten beim Einbau nötig sind. Der Rundtisch ist in seiner Steifigkeit identisch zum Kopf ausgelegt. Auch hier wird ein YRT-Lager eingesetzt in Verbindung mit einer Schnecke-Schneckenrad-Einheit.

Der Maschinencheck wurde an einer FP 16000 durchgeführt, die in der Heller eigenen Fertigung von Baugruppen im Mehrschichtbetrieb eingesetzt ist. Aufgespannt war ein Maschinenständer aus der fünfachsigen HF-Baureihe, an dem positionsgenaue Bohrungen gesetzt wurden und vor allem die Auflageflächen für die Führungsbahnen liegen, die auf einer Länge von 2000 mm in einer Ebenheit von 4 µm gefertigt werden. Der Späneanfall wird sehr effektiv im Arbeitsraum abgeführt, Die Späneleitbleche und die Führungsbahnabdeckungen sind optimal ausgelegt.