Qualität und Präzision sind nur bedingt eine Frage des Preises. Das Forschungsprojekt Virtumat soll beweisen, dass Werkzeugmaschinen „made in Germany“ sehr wohl auf dem Massenmarkt mitmischen könnten.
W erkzeugmaschinen „made in Germany“ seien technisch erste Wahl, für den Massenmarkt jedoch durchweg zu teuer, konstatiert Prof. Gunther Reinhart von der Technischen Universität München. Dass es auch anders geht, beweist der Virtumat. Gemeinsam entwickelt mit der TU Darmstadt und Partnern aus der deutschen Industrie, basiert das Fräsbearbeitungszentrum auf rund 100 Gleich- und Massenteilen und soll – soweit es in großer Stückzahl und ohne jede Variante gebaut wird – nicht mehr als 80 000 DM kosten.
In der X-, Y- und Z-Achse bietet die Maschine 25 m/min Verfahrtempo bei 3 m/s2 Beschleunigung. Die Vorschubkraft liegt bei je 4 kN. Die Hauptspindel liefert 10 kW und ein Drehmoment von 70 Nm. Maximale Drehzahl ist 10 000 min-1. Der Spanntisch misst 800 mm x 520 mm. Damit kann der Virtumat das Gros der in der Metallindustrie üblichen Teile bearbeiten. Er wiegt 4000 kg und braucht lediglich 2,6 m2 Stellfläche.
Dem öffentlich finanzierten Projekt ging eine Befragung unter 350 Betrieben in Europa, Asien und Amerika voraus, die ergeben hat, dass diese 80 % aller Zerpanungsaufgaben mit 20 % der verfügbaren Maschinenfunktionen erledigen – sie haben mithin für Features bezahlt, die sie wenig oder gar nicht brauchen.
Die Forscher in München und Darmstadt beschränkten sich aufs Wesentliche. So ist die Mensch-Maschine-Schnittstelle ein Standard-PC nebst Steckkarte zum Abarbeiten der echtzeitkritischen NC- und PLC-Programme. Steuerung und digitale Antriebe kommunizieren über den Standard-Bus Sercos, der auch die Aktoren und Sensoren einbindet. Letztere werden nur dort verwendet, wo sie größere Schäden vermeiden. Weder der Füllstand im Kühlschmierstoffbehälter wird überwacht noch die Pumpe für die Hauptspindelkühlung.
Montage- und Materialkosten werden durch den einfachen Aufbau der Mechanik gespart. Die Vorschubachsen sind identisch, die Servomotoren über eine Kupplung direkt mit den Kugelrollspindeln verbunden. Eine einseitige Lagerung der Kugelgewindetriebe reicht für den sicheren Betrieb aus. Auf Glasmaßstäbe wurde verzichtet. Stattdessen wird die Lage indirekt erfasst.
Jetzt suchen die Virtumat-Entwickler noch einen Hersteller, der die Maschine in Serie baut. fi
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