Tutti Kompletti

Die Metav 2014 zeigte einige interessante Einblicke in die Welt der Komplettbearbeitung

Flexibilität, kompaktes, einfaches Design und hohe Bediener-freundlichkeit kennzeichnen die neue fünfachsige Fräsmaschine von GF Agie Charmilles. Die universell einsetzbare HEM 500U, war auf der Metav zu hören, „ist besonders gut für die Fertigung von Teilen in der Luft- und Raumfahrt und im Maschinenbau geeignet“.

Mit ihrem neu entwickelten Rund-schwenktisch bietet die Maschine eine ergonomische Lösung für die Standardfertigung von Präzisionsteilen vom Prototypenbau bis zur Serienproduktion. Sie ist mit der iTNC 530-Steuerung von Heidenhain ausgestattet.

Die Maschine ist als robuster C-Rahmen konzipiert. Alle drei linearen Achsen sind auf einem stabilen, formfesten Block angeordnet, in dem sich die B-Achse befindet. Das vertikale Z-Bewegungsglied mit der integrierten Inline-Spindel ist an der starren Y-Achse beziehungsweise den X-Führungen angebracht. Moritz Matthes, seines Zeichens „Automationsspezialist“ der GF System 3R Europe, stellt einen Wandel im Automationsbedarf fest: „In der Vergangenheit waren in Deutschland eher kleine Automationslösungen gefragt, wo hingegen aus dem asiatischen Raum bereits vor fünf Jahren komplexe Linearlösungen nachgefragt wurden.“

Seit Kurzem kommen jedoch auch aus Deutschland verstärkt Anfragen über Linearanlagen, die neben Mess-maschinen auch unterschiedliche Technologien wie etwa Fräsen und Erodieren verknüpfen sollen: „Hier ist ein deutlicher Trend zur automatisierten Komplettbearbeitung einschließlich Qualitätskontrolle sichtbar.“

Jobverwaltungssoftware
Neben der Automation gewinnt auch der Softwarebereich an Bedeutung. Dies ist zum einen auf die komplexeren Anlagen zurück zu führen, bei denen ohne eine gute, strukturierte und einfach zu bedienende Jobverwaltungssoftware „nichts mehr geht“. Das jüngste Mitglied im Automationsprogramm von System 3R ist der Roboter „Work-Partner 1+“, eine kompakte Einheit zum Wechseln von Paletten (bis 50 kg in der Standardausführung) auf dem Maschinentisch und an den Arbeitsspindeln bei ein oder auch zwei Werkzeugmaschinen. Der Roboter ist für Fräsmaschinen, Schleifmaschinen sowie für Senk- und Drahterosionsmaschinen gleichermaßen gut geeignet.

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Kompakte Robotereinheit zum Wechseln von Paletten auf dem Maschinentisch und an den Arbeitsspindeln. Bild: GF System 3R

Nach Einschätzung von German Wankmiller, Vorsitzender der Geschäftsführung der Grob-Werke, ist die Automobilindustrie seit einiger Zeit im Umbruch: „Individualisierung, immer mehr Nischenfahrzeuge bedeuten Fahrzeugvarianten mit geringen Stückzahlen. Vor dem Primat der Gewichts- und Kraftstoffeinsparung werden die eingesetzten Werkstoffe immer vielfältiger und damit auch der Bedarf an unterschiedlichsten Bearbeitungsverfahren.“

Der Kostendruck wächst, die Anfor-derungen an Energieeffizienz steigen und die Hybridisierung und Elektrifizierung der Antriebe gelten als die Antriebstechnologie von morgen – Entwicklungen mit gravierenden Auswirkungen, die Maschinenbauer immer wieder vor neue Herausforderungen stellen.

Individuelle Gesamtlösungen
„Unsere Systemkompetenz“, erläutert Wankmiller, „ermöglicht schon seit Längerem kundenspezifische Gesamtlösungen in der Großserienfertigung. Dafür bieten wir komplette Systemlösungen in Form von individualisierten Fertigungsanlagen.“ Diese Anlagen bestehen vorwiegend aus modular aufgebauten Bearbeitungszentren und Sondermaschinen, die mit modernsten Automatisierungslösungen miteinander verkettet und damit hoch flexibel sind.

Um den Anforderungen an neue Werkstoffe und Bearbeitungstechnologien gerecht werden zu können, wurde bei Grob vor über einem Jahr eine neue Technologie- und Versuchsgruppe innerhalb des Entwicklungsbereiches aufgebaut.

Energieeffizienz im Fokus
Auch das Thema „Energieeffizienz“ habe man schon seit Jahren auf dem Radarschirm. Dafür werden drei Pakete mit unterschiedlichen Energieeffizi-enzmaßnahmen angeboten. Das Ein-stiegspaket ist meistens ein kosten-günstiges Softwarepaket.

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Neuentwickeltes Fräs-Dreh-Universal-Bearbeitungszentrum mit überarbeitetem Antriebskonzept in den werkstücktragenden NC-Achsen A und Y. Bild: Grob

Ein weiteres Feld ist die Thematik „Industrie 4.0“, besonders die Vernet-zung von Maschinen mit peripheren Systemen. Hier bestehen besonders mit einem der größten deutschen Automobilhersteller seit einigen Jahren engste Kontakte. Ziel dieser Kooperation ist die Digitalisierung von Dokumentationen wie die Flächennutzung der Hallen und auch die Durchführung von Ablaufsimulationen. Ein Bereich, so Wankmiller, „in dem die deutschen Hersteller den Asiaten weit voraus sind, da man sich im fernen Osten für diese Herausforderung noch nicht zu interessieren scheint“.

Um den Kunden vor dem Hintergrund der kommenden Hybridisierung und Elektrifizierung Investitionssicherheit zu geben, „haben wir uns als Spezialist für die Automobilindustrie dem geänderten Teilespektrum der Hersteller angepasst und unsere Maschinen und Anlagen entsprechend ihrem Bedarf ausgerichtet“.

So wurde zum Beispiel mit der „G550T New“ eine Fräs-Drehmaschine entwickelt, die sich besonders für die Herstellung von Bauteilen für Elektromotoren eignet. Man geht bei Grob davon aus, dass die Montagetechnik zukünftig stärker nachgefragt wird und hat sich entsprechend auf diese Entwicklung eingestellt: „Also Fräs-Dreh-technologie in der Zerspanung und modulare Montagetechniken in der Handhabung.“

Merkmal des neuen Fräs-Dreh-Universal-Bearbeitungszentrums ist das überarbeitete Antriebskonzept in den werkstücktragenden NC-Achsen A und Y. In dieser Version ist neben der B-Achse auch die A-Achse mit einem verschleißfreien Torquemotor ausgerüstet. Damit kann die Beschleunigung um den Faktor 2 gesteigert werden. Der Antrieb der Y-Achse wird auf zwei symmetrisch zur A-Achsmitte liegende Kugelgewindetriebe aufgeteilt, deren Kraftangriffspunkte deutlich in Rich-tung TCP (Tool Center Point) verscho-ben werden, um sowohl die statische als auch die dynamische Steifigkeit der werkstücktragenden Baugruppe der Maschine signifikant zu steigern. Ein Vorteil, der im Praxistest in einer verkürzten Hauptzeit bei einer 5-Achs-Simultanbearbeitung nachgewiesen werden konnte.

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Multifunktions-Werkzeugmaschine für die Komplettbearbeitung mit intelligentem Stangenladesystem. Bild: Mazak

Wirtschaftliche Bearbeitung
„Die Komplettbearbeitung bietet Unternehmen die Möglichkeit, wirtschaftlicher zu arbeiten“, bringt es Bert Kleinmann, Geschäftsführer der Matsuura Machinery GmbH, auf den Punkt: „Sie ermöglicht mehr Flexibilität, insbesondere bei kleineren und mittleren Losgrößen, für die so nicht eigens weitere Maschinen angeschafft werden müssen. Wir eröffnen mit der Cublex-Serie größtmögliche Anpassungsfähigkeit. Aber auch bereits durch die Möglichkeit des Interpolationsdrehens auf unseren Bearbeitungszentren bieten wir Flexibilität ohne großen Mehraufwand.“ Das neue Modell MX-850 ist nach der MX-520 bereits das zweite Modell der MX-Reihe. Das einfache, ergonomische und sichere Handling kommt besonders weniger erfahrenen Bedienern entgegen. Beide Modelle sind für die wirtschaftliche Fertigung von Einzel- und Kleinserien ausgelegt.

Die MX-850 bearbeitet Werkstücke mit bis zu 850 mm Durchmesser, 450 mm Höhe und einem Gewicht bis zu 500 kg und sieht 60 Werkzeugplätze vor. Die Werkzeugwechselzeit beträgt 1,1 s. Standardmäßig ist das 5-Achsen-Bearbeitungszentrum mit einer Spindel mit 12 000 min-1 ausgestattet, kann aber optional auch mit einer Spindel mit 15 000 min-1 oder 20 000 min-1 bestückt werden. Das Kollisionsvermeidungsprogramm IPS (Intelligent Protection System) verhindert Kollisionsschäden und ermöglicht somit eine längere Lebenszeit. Weiterhin sorgt die Software MIMS (Matsuura Intelligent Meister System) für eine verbesserte Bedienbarkeit, Zuverlässigkeit und Qualität sowie einen energiesparenden Einsatz. Aktueller denn je ist das Thema Komplettbearbeitung auch für Joachim Herberger, Geschäftsführer der Yamazaki Mazak Deutschland GmbH: „Besonders in Deutschland ist die Nachfrage nach Lösungen zur Komplettbearbeitung brandaktuell.“ Den Herausforderungen einer steigenden Variantenvielfalt sowie höheren Werkstückoberflächen- und Genauigkeitsanforderungen seitens der Endkunden begegnen immer mehr Zerspaner mit dem Einsatz hochproduktiver Lösungen zur Komplettbearbeitung.

Dabei spielt auch das Thema Durchlaufzeit und Schnelligkeit eine immer wichtigere Rolle. Herberger: „Mit unseren Lösungen zur Komplettbearbeitung sinken die Durchlaufzeiten drastisch, und dringende Aufträge können innerhalb kürzester Zeit abgearbeitet werden. Heute bedeutet Komplettbearbeitung allerdings viel mehr als Drehen und Fräsen auf einer Maschine.“

Das Thema Präzision und Genauigkeit erfährt einen konstant hohen Stellenwert, und zwar nicht nur für einzelne Werkstücke, sondern für komplette Teilefamilien, auch aus unterschiedlichsten Werkstoffen. Dafür hat Mazak bereits auf der EMO 2013 mit der „Integrex i-100S Bartac“ ein neues Konzept vorgestellt, das „die Flexibilität der Komplettbearbeitung auf einer Maschine voll ausreizt und gleichzeitig einen mehrschichtigen, mannlosen Betrieb ermöglicht“.

Neuartige Werkstoffe
„Ständig erweitert“ wird die Komplettbearbeitung bei der WFL Millturn Technologies GmbH & Co. KG im österreichischen Linz. Geschäftsführer Norbert Jungreithmayr: „Wir integrieren alle Bearbeitungstechnologien in unsere Werkzeugmaschinen, um die Anzahl der Aufspannungen weiter reduzieren zu können und somit ein Höchstmaß an Effizienz zu bieten. Eine Herausforderung für die Zukunft sehen wir in der Verwendung neuartiger Werkstoffe. Diese Thematik wird die Maschinenbranche in Zukunft auf alle Fälle fordern. Damit gehen Maschinenentwicklung, Werkzeugentwicklung und Softwareentwicklung einher.“
Walter Frick