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Bearbeitungszentren

Flexible Prozessketten beim Zerspanen sind gefragt

| Autor/ Redakteur: Walter Frick /

Im Brennpunkt der Entwicklungen von Bearbeitungszentren und Fräsmaschinen steht nach wie vor die Steigerung der Fertigungseffizienz. Verkürzung der Prozessketten und Flexibilität in der Fertigung sind die Themen, die auch auf der EMO 2007 in Hannover die Fachbesucher faszinieren werden.

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Die wichtigsten Trends rund um das Fräsen sind die flexible, mannarme Fertigung mit geringen Neben- und Rüstzeiten; auch das Thema Total Cost of Ownership gewinnt immer mehr an Bedeutung. Bild: Hüller Hille
Die wichtigsten Trends rund um das Fräsen sind die flexible, mannarme Fertigung mit geringen Neben- und Rüstzeiten; auch das Thema Total Cost of Ownership gewinnt immer mehr an Bedeutung. Bild: Hüller Hille
( Archiv: Vogel Business Media )

Nahezu 12% der Aussteller auf der EMO Hannover 2007 sind dem Bereich Bearbeitungszentren/Fräsmaschinen zuzuordnen und belegen rund 30% der Ausstellungsfläche. Die aktuellen Trends und Entwicklungen bei Bearbeitungszentren und Fräsmaschinen bringt Dipl.-Ing. Ulrich Nann, zuständig für Entwicklung sowie Maschinen- und Prozesssimulation bei der Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH, Schramberg-Waldmössingen, auf den Punkt: „Unsere Kunden verlangen nach wie vor nach hocheffizienten Fertigungslösungen. Der Markt für Werkzeugmaschinen in unserem Segment steht immer noch unter hohem Kostendruck, was bei uns einen enormen Preisdruck zur Folge hat. Mit unseren Maschinen sind wir gut aufgestellt, und wir werden in den kommenden Jahren unser bestehendes, erfolgreiches Produktprogramm weiterentwickeln und erweitern.“

In der sogenannten leichten Baureihe habe das Unternehmen mit den Bearbeitungszentren BA W04 und BA W06 zwei horizontale Maschinenbaureihen, die in allen Achsen mit Direkt- und in den Linearachsen mit Linearantrieben ausgerüstet sind. „Diese Maschinen haben sich mit ihrer hohen Dynamik am Markt hervorragend bewiesen“, freut sich Nann. In den kommenden Jahren werde man nun auch sukzessive die schwere Baureihe ausbauen. Er konkretisiert: „Unter anderem werden die klassische Bett-Bauweise durch unsere patentierte Monoblockbauweise abgelöst und die Dreiachseinheit vom Fahrständer/Fahrportal- auf ein Box-in-Box-Prinzip mit Gantryantrieb umgestellt.

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Auf der EMO Hannover 2007“, so Nann, „soll unseren Kunden gezeigt werden, wohin bei uns die Reise geht. So werden wir als erste Neuentwicklung der schweren Baureihe die neue BA 321 zeigen.“ Es sei dies die kleinste zweispindlige Maschine der schweren Baureihe, ausgerüstet mit einem Einfachbalken zur Mehrseitenbearbeitung mit der Möglichkeit, hauptzeitparallel zu be- und entladen. „Der Vorteil für die Kunden ist der niedrigere Investitionsbedarf im Vergleich zum Doppelschwenkträgerprinzip“, erklärt Nann und ergänzt: „Unser Ansinnen ist es jedoch nicht, dem Kunden eine billige Maschine zu liefern, sondern ihn in die Lage zu versetzen, Werkstücke zu möglichst geringen Kosten zu fertigen.“

Dazu gehöre deutlich mehr als nur eine kostengünstige Maschine. Mit dem neuen Bearbeitungszentrum BA 321 sei man diesen Schritt gegangen. „Der Kunde erhält ein vollwertiges Bearbeitungszentrum mit allen Qualitätsmerkmalen, die SW-Maschinen auszeichnen – die Herstellkosten der Maschine wurden nicht zu Lasten der Folgekosten optimiert“, betont Nann. Entscheidend für SW war es, eine vollwertige Maschine zu bauen, die höchste Produktivität mit geringen Lebenszykluskosten und geringen Produktionskosten wie Personaleinsatz, Handling, Platz- und Energiebedarf verbindet. „Wir denken“, merkt der SW-Entwickler an, „dass dies genau das ist, was unsere Kunden benötigen und zu Recht fordern.“

BA S03-22: Neuer Mehrspindler vom Schramberger

Als Repräsentant der leichten Baureihe werden die Schramberger eine BA S03-22 der neuesten Generation ausstellen, die sich hervorragend für Fünfachssimultanoperationen eigne: „Im Gegensatz zu heute am Markt verfügbaren Lösungen bieten wir diese Technologie jedoch nicht ein- sondern mehrspindlig an“, lässt Nann die Katze aus dem Sack. Bei gleichem Rüst- und Programmieraufwand habe der Kunde so die Möglichkeit, seine Produktivität nahezu zu verdoppeln.

Seine Einschätzung der wichtigsten Trends und Entwicklungen fasst Dr. Hannes Zipse, Vertriebsleiter der Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH, Nürtingen, kurz und knapp zusammen: „Palettenautomatisierung, Fünfseiten- und Fünfachs-Bearbeitung, 3D-Design, hochflexible Fertigung mit vielen Werkzeugen und Vorrichtungen, schneller Reparaturservice rund um die Uhr, zentraler Zugriff auf Werkzeuge, hohe Maschinenverfügbarkeit, Optimierung der Total Cost of Ownership, automatisierte Modellerzeugung und Weiterverarbeitung sowie Multifunktionssysteme.“

Zusammengefasst stehen alle diese Trends unter den Prämissen „Verkürzung der Prozesskette in der Bearbeitung“ und „Flexibilität in der Fertigung“. Auf der EMO Hannover 2007 wird Heller unter anderem eine neu entwickelte Generation von individuell konfigurierbaren horizontalen Bearbeitungszentren im mittleren Größenbereich mit SK 40/HSK 63 zeigen. Darüber hinaus ist die Vorstellung der Geschäftsfelder Heller Automotive, Heller Machines und Heller Services vorgesehen.

Trend ist die mannarme Fertigung mit geringen Neben- und Rüstzeiten

Ganz ähnlich beurteilt die Branchenentwicklung Gregor Baumbusch, Vertriebsleiter der Hüller Hille GmbH, Mosbach, eines Unternehmens der MAG Industrial Automation Systems (MAG IAS): „Die wichtigsten Trends sind die flexible, mannarme Fertigung mit geringen Neben- und Rüstzeiten.“ Auch das Thema Total Cost of Ownership gewinne immer mehr an Bedeutung. „Unsere Maschinen entsprechen hier genau den Anforderungen. Durch unser bewährtes Kassetten-Werkzeugmagazin sind wir in der Lage, hauptzeitparallel Werkzeugsätze ein- und auszulagern“, sagt Baumbusch.

Diese Option fordere der Markt geradezu, weil an die Zulieferindustrie immer kleinere Stückzahlen vergeben werden und die Maschinen und Systeme somit häufig umgerüstet werden müssen. Für die mannarme Fertigung können Hüller Hille-Zentren je nach Fertigungsstrategie oder Platzverhältnissen mit unterschiedlichen Paletten-Speicher-Systemen aus- und nachgerüstet werden.

Das Motto von Hüller Hille auf der diesjährigen EMO wird sein: Kraft – Flexibilität – Dynamik. Hinsichtlich Bearbeitungszentren demonstrieren die Mosbacher die Fertigungsflexibilität mit einem flexiblen Fertigungssystem, bestehend aus der NBH 630 – eine Weltneuheit – und einer NBH 6+, die mit einem Linear-Paletten-Speicher verbunden sind. Die NBH 630 ist die Nachfolgemaschine der legendären nbh 170 und wird, wie man es von der nbh 170 kennt, das Leistungsfräsen bei Stahl und Guss unter Beweis stellen. Im Gegensatz dazu wird die NBH 6+ mit Motorspindel das Einsatzgebiet bei der Leichtmetallzerspanung zeigen.

Matec-50 P geeignet für großflächige und großvolumige Teile

Der Köngener Maschinenbauer Matec GmbH, Hersteller von CNC-Bearbeitungszentren, Portalmaschinen und Fräs-Drehzentren, hat ein neues Portalmaschinenkonzept entwickelt. Die Matec-50 P sei speziell für Kunden aus dem Werkzeug- und Formenbau, Stahlbau und Maschinenbau interessant und auf die Fertigung von Werkzeugen und Formen, Schweißteilen und Platten ausgerichtet, heißt es aus Köngen dazu. Mit Verfahrwegen von 3000 bis50 000 mm in X-Richtung, 5000 mm in Y-Richtung und 1150 bis 1500 mm in Z-Richtung und einer W-Achse mit 800 mm (Portalbalkenverstellung) ist die Maschine besonders geeignet für großflächige und großvolumige Teile.

Werkzeugaufnahmen SK 50 oder HSK 100 bringen Werkzeuge ins Spiel, die bei großen Schruppvolumen (bis zu 1000 cm³/min) erst richtig in Fahrt kommen. Ein neu konzipierter Flächenwerkzeugwechsler mit Shuttle sorgt dafür, dass Werkzeuge auch bei den großen Verfahrwegen schnell und sicher eingewechselt werden können. Linearantriebe mit 30 m/min in X und Y sind durch einen Schwerlastantrieb besonders laufsicher und stabil.

Für Jürgen Röders, Geschäftsführer der Röders GmbH, Soltau, ist die entscheidende Frage, wenn es um Trends und Entwicklungen geht: „Was verlangt der Anwender?“ Gefordert werden seiner Ansicht nach hochgenaue Bearbeitungsergebnisse, verlässlich und reproduzierbar über beliebig lange Zeiträume hinweg. Erst wenn das erreicht wird, ist auch die Automation sinnvoll: „Denn nur dann kann die Maschine wirklich mannlos fertigen und damit ihr volles Rationalisierungspotenzial entfalten“, so Röders.

Sein Unternehmen habe deshalb sehr viel Sorgfalt in die Entwicklung der dafür erforderlichen Details aufgewendet. Er nennt ein Beispiel: „Unsere Maschinen sind mit bis zu zehn eigenständigen, überwachten Kühlkreisläufen ausgestattet, mit einer Temperaturkonstanz von 0,1 °C.“ Aber auch bei der Bedienung einer automatisierten Anlage gibt es starke Unterschiede bezüglich der Effizienz. Weil viele Betriebe erst vor der Einführung von Automation stehen, seien die großen Unterschiede hier oft nicht bekannt.

Linearmotortechnik ist die Zukunft

„Linearmotortechnik ist die Zukunft“, ist Röders überzeugt. So entwickelt seine Mannschaft neue Maschinentypen grundsätzlich nur noch mit Linearmotortechnik. „Der Grund liegt in der hohen Verlässlichkeit, bisher ist noch kein einziger Linearmotor in unseren Maschinen ausgefallen, obwohl wir diese seit dem Jahr 2001 einsetzen, und in den erheblich besseren regelungstechnischen Ergebnissen“, erläutert Röders Das bedeutet bessere Dynamik und höhere Genauigkeiten. Der Röders-Geschäftsführer erwartet, „dass nach und nach auch andere Anbieter sich diesem Trend anschließen werden.“ Zur EMO Hannover 2007 wird das Soltauer Unternehmen seine Linearmotormaschinen, die RXP-Baureihe, hin zu größeren Verfahrwegen erweitern, sowohl dreiachsig als auch fünfachsig.

Samag: Schnellere Schwenkzeiten in konventioneller Bauweise

Die Saalfelder Werkzeugmaschinen GmbH (Samag) stellt auf der EMO Hannover 2007, dem wichtigsten Trend der Entwicklung, folgend zwei mehrspindlige Bearbeitungszentren mit flexiblen Automationszellen aus. Zum einen ist das ein dreispindliges horizontales Bearbeitungszentrum MFZ 2-3 mit weiterentwickelten Werkstückträgerachsen, das heißt die Nebenzeiten werden noch mehr reduziert durch schnellere Schwenkzeiten in konventioneller Bauweise. Das Bearbeitungszentrum ist verkettet mit einer standardisierten Automationszelle zum Be- und Entladen der Teile. Die Maschine ist geeignet sowohl für Leichmetall- als auch für Gussbearbeitung. Geschäftsführer Detlef Stoebe: „Letzteres werden wir auf der Messe demonstrieren.“

MFZ 500-2 linear mit Linearmotor und Torque-Motoren in allen Achsen

Alternativ zeigen die Saalfelder die schnelle MFZ 500-2 linear mit Linearmotor und Torque-Motoren in allen Achsen für die Leichtmetallbearbeitung – ebenso verkettet mit einer Automationszelle. Wir bieten damit den Kunden“, so der Samag-Geschäftsführer, „wieder Möglichkeiten zur Stückkostenreduzierung, der allgemeine Trend des Marktes schlechthin, und präsentieren uns als Komplettanbieter, was nicht nur in Deutschland, sondern gerade auch immer mehr in den neuen EU-Mitgliedsstaaten eine höhere Bedeutung erlangt.“

Samag präsentiert sich auf der EMO mit deutlich erweiterter Fläche und interessanten Lösungen: „Es ist jetzt schon erkennbar, dass seitens unserer Kunden bereits großes Interesse besteht“, so Stoebe. Natürlich sei es wichtig, auf dieser weltweiten Plattform der Metallbearbeitung mit dabei zu sein und Technologiekompetenz in der mehrspindligen Bearbeitung einem breiten Fachpublikum übermitteln zu können.

Freilich, so wichtig die Leistungsfähigkeit der Maschinen auch ist, hinsichtlich der Anforderungen an moderne Bearbeitungszentren und Fräsmaschinen aus Anwendersicht bezieht Hermann Rumpel, Geschäftsführer der Rumpel Präzisionstechnik in Wilflingen bei Sigmaringen und Vorstandsmitglied im Verband der Deutschen Drehteileindustrie, Stellung: „Wir brauchen immer wieder qualifizierte Aussagen, wie sich die teueren CNC-Maschinen im rauen Produktionsalltag verhalten. Davon werden wir immer mehr unsere Kaufentscheidungen abhängig machen müssen. Prospektangaben und Aussagen der Vertreter sind wichtig, ersetzen aber nicht Erfahrungsberichte oder Serviceumfragen.“

Walter Frick ist Fachjournalist in 97984 Weikersheim.

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