Steigender Bedarf für Flexibilität in der Komplettbearbeitung

Die Anforderungen an die Fertigungsmittel zum spanenden Bearbeiten sind in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen“, sagt Markus Flik, Geschäftsführer (CEO) der Chiron Gruppe, Tuttlingen: „Zunehmend werden höherfeste Werkstoffe eingesetzt, die Toleranzbänder wurden enger, die Werkstücke komplexer und die Forderungen an die Prozessfähigkeit gesteigert. Das alles erfüllen viele Werkzeugmaschinen nicht mehr in ausreichendem Maße. So gibt es in bestimmten Branchen wie Automobilindustrie, Luftfahrt und Medizintechnik Bedarf an Bearbeitungszentren, die Präzision und Dynamik in bisher nicht dagewesener Weise kombinieren.“

Bei der Entwicklung der Bearbeitungszentren FZ/DZ16 standen aktuelle Kundenanforderungen – das sind vor allem Präzision, Dynamik und eine hohe Oberflächengüte bei zunehmend komplexeren Werkstücken – im Vordergrund. Grundlegend neu für Chiron ist die Bauweise mit einem Fahrportal. Dadurch wird die Steifigkeit maßgeblich erhöht und präzisere Bearbeitung erzielt. Die Bearbeitungszentren sind als Einspindler FZ16 S five axis sowie als Doppelspindler DZ16 W erhältlich. Kunden mit besonderen Anforderungen an die Genauigkeit bei der 5-Achs-Bearbeitung erhalten mit der FZ16 S five axis eine Maschine, die gleichzeitig mit Bestwerten bei Dynamik und Steifigkeit glänzt und damit eine hohe Produktivität sicherstellt. Geht es um große Stückzahlen, so fertigt die DZ16 W komplexe Teile mit hoher Präzision. Weitere Vorteile hinsichtlich Produktivität und Flexibilität schafft die Möglichkeit, die Bearbeitungszentren bei identischem Footprint mit bis zu 162 Werkzeugen auszurüsten.

Die Bearbeitungszentren FZ/DZ16 und MT 733 von Chiron und Stama sind serienmäßig mit dem neu entwickelten „Touch-Line“-Bediensystem ausgestattet. Das System führt den Benutzer Schritt für Schritt durch die Bedienung, passt die Oberfläche aufgabenorientiert und kontextsensitiv an. Bei Bedarf lässt sich auf dem 24-Zoll-Panel auch die komplette Maschinendokumentation und die Wartungsanleitung aufrufen.

„Wir können bei der Entwicklung von Bearbeitungszentren mit Fahrständer-Architektur auf eine lange Tradition zurückblicken“, erläutert Manfred Maier, Geschäftsführer und COO der Heller Gruppe, Nürtingen. Bereits in den 80er-Jahren waren fünfachsige Produktionsmaschinen für 3+2-Awendungen fester Bestandteil des Heller-Produktprogramms. Seit mehr als einer Dekade ist die Baureihe F auf dem Markt und erweitert das Produktspektrum um moderne, universelle 5-Achs-Bearbeitungszentren mit der fünften Achse im Werkzeug. „Mit der neuesten Maschinen-Entwicklung im 5-Achs-Bereich setzen wir die Erweiterung des Produktspektrums fort“, erklärt Geschäftsführer Maier. Die Baureihe HF trägt ebenfalls das F für die Fünfachsigkeit in ihrem Namen, wobei hier, wie bei der MC 20, die fünfte Achse von den Entwicklern „ins Werkstück“ gelegt wurde.

Egal ob sich die fünfte Achse im Werkzeug oder im Werkstück befindet, so Maier, „in beiden Fällen bietet diese einen zusätzlichen Freiheitsgrad für die flexible Bearbeitung.“ So lässt sich die Bearbeitung raumschräger Merkmale über die komplette 5-Seiten-Bearbeitung bis hin zur fünfachsigen Simultanbearbeitung realisieren. Der besondere Vorteil dabei ist die Reduzierung von Aufspannungen und die damit erreichbare, höhere Bauteilqualität und Bauteilgenauigkeit durch weniger notwendige Umspannvorgänge. Außerdem sind Anforderungen an Form und Kontur am Werkstück erfüllbar, die ansonsten vierachsig nicht darstellbar sind.

„Unsere 5-Achs-Bearbeitungszentren in modifizierter Gantrybauweise, die wir seit über 20 Jahren in dieser Bauweise produzieren, sind zwischenzeitlich der Maßstab in der Branche geworden“, erklärt Udo Hipp, Leiter Marketing der Maschinenfabrik Berthold Hermle AG, Gosheim. Weil mittlerweile fast alle Hersteller auf diese Bauweise setzen, „sehen wir uns als Vorreiter in dieser Technologie und würden diese auch nicht mehr als neu bezeichnen.“

Die Entwicklungstrends der Hermle AG gehen daher seit ebenfalls mehr als 20 Jahren immer intensiver in die Automatisierung dieser Maschinen. Egal ob ein einfaches Handlingsystem, ein Palettenwechsler mit einigen Speicherplätzen bis hin zu Robotersystemen adaptiert an ein Bearbeitungszentrum oder ganze Linearverkettungen mit mehreren Maschinen an einem Linearrobotersystem. „Flexibilität und Produktivität steigern“ ist die Devise.
Auch komme dies dem immer größer werdenden Fachkräftemangel entgegen, da diese Systeme tagsüber individuell bedient werden können und nachts und an den Wochenenden mannlos betrieben werden. Hipp: „Ein Trend zu 24 Stunden/365 Tage zeichnet sich ab.“ Ein weiterer Trend bei Hermle ist die Integration der Drehtechnologie in die fräsenden Bearbeitungszentren. Gerade im Aerospacebereich wird diese Technologiekombination bereits intensiv genutzt, und immer weitere Branchen entdecken die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten.

Das neue, kompakte Fünfachs-Bearbeitungszentrum D2-5AX der Hwacheon Machinery Europe GmbH, Bochum, ist vor allem für den Einsatz in Werkstatt, Ausbildung und Labor sowie im Werkzeug-, Vorrichtungs- und Formenbau konzipiert. Ein 10 t schweres Maschinenbett sorgt für hohe Stabilität auch bei robustem Dauereinsatz. Von den fünf Achsen können standardmäßig vier simultan gesteuert werden. Optional lässt sich auch die fünfte Achse für simultanes Arbeiten auslegen. Das in Gantry-Bauweise ausgeführte Bearbeitungszentrum ist mit einem 600er-Rundtisch, einer adaptiven Vorschubanpassung, einer Überlastkontrolle bei Werkzeugbruch und Kollision sowie einer Kompensation von Achs-Versatz mittels Kalibrierkugel und Messtaster zur Erhöhung der Produktivität ausgerüstet.

„Der Markt für noch größere Strukturbauteile wächst rapide, zusammen mit dem anhaltenden Trend zum Leichtbau“, konstatiert Nils Baumgartner, Leiter Vertrieb Maschinen Licon mt, Laupheim. Damit werden auch die Anforderungen an die mechanische Bearbeitung großer Kubaturen anspruchsvoller. Speziell für dieses Segment setzt Licon als Neuentwicklung seinen hochdynamischen Einspindler Liflex I 12126 mit einem Eilgang bis 120 m/min ein. Die Kombination aus einer Span-zu-Span-Zeit (nach VDI 2852) unter 3 s und einem nutzbaren Y-Hub von bis zu 1200 mm „sucht ihresgleichen“, meint Vertriebsleiter Baumgartner stolz: „Wir greifen dabei ausschließlich auf Komponenten aus dem eigenen modularen Baukasten zurück.“ nh