Elha Gesamtlayout CAD

Das Gesamtlayout der SMX 5239 ist bisher ein Unikat und speziell auf die Anforderungen des Kunden abgestimmt. - Bild: Elha

6-Achs-Horizontal-Bearbeitungszentrum SMX 5239 von Elha

Die SMX 5239 wurde zusammen mit Trumpf für die Bearbeitung von großflächigen Maschinenbaugruppen für Abkantpressen ausgelegt. Bezogen auf die Anforderungen zur Produktivität und Werkstückqualität konnte die Maschine ihre Vorteile voll zur Geltung bringen. Diese liegen in einem funktionell tragfähigen Gesamtkonzept, bei der steifen Auslegung der Bearbeitungseinheit in der Z-Achse, in der hohe Traglasten transportierenden Rundtischachse und in der gelungenen Eingliederung von Werkzeugversorgung und Werkstückbeschickung.

Maschinenaufbau

Aufgrund der hohen Fundamentlast bis 180 t und der geforderten Genauigkeitsbearbeitung wurde ein stabiles, stark armiertes Fundament für die Maschine gebaut, das in seinem Verwindungsverhalten nachgemessen und für tragfähig befunden wurde. Die Maschine besteht aus einer zweiteiligen Bettstruktur, die rechtwinklig zueinander angeordnet ist, und aus einem gegossenen Verbundwerkstoff besteht. Eine Bettseite trägt die Ständerbaugruppe, eine Stahl-Schweißkonstruktion (W-Achse), mit der in vertikaler Richtung verfahrbaren Y-Achse und integrierter Pinole (Z-Achse). Die W-Achse verfährt ebenfalls in Z-Richtung, um die Auskraglängen der Z-Pinole bei Bearbeitung zu verringern und damit die Steifigkeit im Prozess zu verbessern. Auf dem weiteren Bett läuft die X-Achse mit dem integrierten Rundtisch (B-Achse). Mit den vorliegenden Bearbeitungsaufgaben konnten die Belastungsprofile erstellt und alle Baugruppen mit FEM-Analysen danach ausgelegt werden.

Meine Meinung

In einem erfolgreichen Gemeinschaftprojekt hat Elha mit Trumpf das Horizontal-BAZ aufgesetzt. Jetzt nach 10-monatiger Laufzeit beeindruckt die Konstanz, mit der Produktivität und Qualität erzielt wird, was auch die Produktionsleitung bei Trumpf/Pasching unterstreicht. Die Komponenten Z-Pinole und Rundtisch, die mit dem „Elha-Know-how“ in hydrostatischen Lagerungen ausgeführt sind, stellen die tragenden Säulen dar. Auch das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten bei Maschine, Werkzeug-, Palettenbereitstellung und Tools zur Prozessoptimierung ist gut gelöst.
Edwin Neugebauer

Elha Rundtisch
Der hydrostatisch gelagerte Rundtisch auf der Schlitteneinheit der X-Achse ist ein Elha-Eigenbau. - Bild: fertigung

Schon bei Beginn des Projekts war klar, dass nur durch intensive Zusammenarbeit in allen Auslegungsfragen eine zufriedenstellende, praktikable Lösung für die komplexen und vielfältigen Bearbeitungen erzielt werden konnte. Das Herzstück der Maschine ist die hydrostatisch gelagerte Pinole in der Bearbeitungseinheit. Sie ist ein patentiertes und ausgereiftes Elha-Produkt, das seit Jahren in den Fertigungsmodulen FM3+X und FM4+X eingesetzt wird, die in der Serienfertigung laufen. Die Hydrostatik macht die Pinole verschleißfrei und über das Ölpolster äußerst steif vorspannbar mit entsprechenden Dämpfungseigenschaften. Sie ist um ± 185° schwenkbar, damit die Bearbeitungsköpfe in die benötigten Lagen eingestellt werden können. An der Planfläche werden die Köpfe hydraulisch angedockt und fixiert. Die Pinolen verfügen über eine mittig angeordnete Durchgangsbohrung, in der die Antriebswelle für die Bearbeitungsköpfe läuft. Rückwärtig ist der Antrieb mit einer zweistufigen Getriebeeinheit integriert.

Elha Maschinenbett
Bei der Kinematik in der Achsaufteilung verfährt die W-Achse ebenfalls in Z-Richtung, um die Auskragung der Pinole zu minimieren und die Dynamik zu erhöhen. - Bild: Elha

Die Steifigkeit und Dynamik des Rundtisches auf der X-Schlittenachse ist ebenfalls eine wichtige Komponente bei Produktivität und Qualität. Hier hat Elha die Erfüllung dieser Kriterien nur im Bau einer eigenen Tischeinheit gesehen. Fremdfabrikate wurden geprüft, waren aber nicht zufriedenstellend. Da Elha bei seinen großen Horizontaldrehzellen schon hydrostatisch gelagerte Drehtische mit hohen Traglasten baut, wurde mit dieser Erfahrung ein auf Kundenwünsche abgestimmter Tisch konstruiert und gebaut. Der X-Schlitten wird wegen der Verfahrlänge von 5600 mm mit einem Zahnstangenantrieb bewegt, und in Bearbeitungsstellung kann die B-Achse geklemmt werden. Im Betrieb hat sich diese Entscheidung zu dem vorhanden Konzept bei X- und B-Achse als Vorteil erwiesen, denn die Funktionalität ist konstant vorhanden.