Dauerläufer mit Reserve für den Sprint

Wer der typische VMC-1000-Anwender sei? Da muß Karl-Heinz Lahrmann nicht lange überlegen. „Vor allem Einzel- und Kleinserienfertiger, die heute nicht wissen können, was sie morgen auf ihrem Bearbeitungszentrum spanen“, legt der Geschäftsführer der Weiterstädter Bridgeport Machines Vertriebs GmbH sich fest. Diese Betriebe machten das Gros seiner Kundschaft aus. Und alle hätten eines gemeinsam: „Kriterium Nummer eins ist die Werkstückqualität.“ Die Zentren Typ VMC 1000 könnten damit dienen.

Seit 1998 hat das Unternehmen allein in Deutschland 300 Einheiten der Reihe verkauft. Weltweit konnte die Bridgeport-Gruppe rund 2000 VMC absetzen. Die Anwenderschaft, ergänzt Lahrmann, sei im großen und ganzen identisch: zu 50 Prozent Lohnfertiger mit durchschnittlich 20 Mitarbeitern, ein Viertel – und mit steigender Tendenz – der Werkzeug- und Formenbau, ein Fünftel reine Eigenfertiger und der Rest aus verwandten Branchen. Die Ansprüche seien stets die Gleichen: Man will im Arbeitskubus bis 1/3 m3 problemlos fräsen und bohren, wenig Zeit mit dem Rüsten vertun und die Toleranz im µm-Bereich halten. Nicht zuletzt soll der Aufwand für Wartung und Instandhaltung im Rahmen bleiben. „Exakt dies ist unser Profil“, unterstreicht Karl-Heinz Lahrmann.

In einer Studie hatte die anglo-amerikanische Muttergesellschaft Anfang der 90er Jahre recherchiert, was der Besitz einer Werkzeugmaschine den Kunden unter dem Strich kostet. Dazu hatte die Bridgeport Inc. neben betriebswirtschaftlich-gängigen Größen wie Abschreibung, Kapitaldienst, Hilfs- und Betriebsstoffe sowie Betriebsmittel auch ins Kalkül gezogen, welchen Anteil ihrer potentieller Aufgaben die Maschinen meisterten, wie oft sie ausfielen, wieviel Manpower sie banden und wo Wartungskosten entstanden. Das Ergebnis, erklärt der Deutschland-Chef, habe sein Unternehmen als Entwicklungsauftrag verstanden und schnellstmöglich umgesetzt. Der Erfolg sei belegt: „In den Rankings der Leasing-Banken für Investgüter stehen unsere Zentren heute ganz obenan. Die VMC ist ein Dauerläufer mit dem Zeug zur Hochpräzision – das wird honoriert.“

Robust und genau waren die Bridgeports schon immer. Von der Konsolenfräsmaschine BR2J, die das amerikanische Stammhaus 1938 auf den Markt gebracht hatte, wurdengut 400 000 Stück verkauft. Erster Abnehmer der damals 995 Dollar teuren Maschine war ein New Yorker Formenbauer. Eine ganze Branche sollte folgen. Jahrzehntelang galt die BR2J als Bridgeport´s Brot-und-Butter-Produkt.

1970 wagte das Unternehmen den Sprung in die Rechnerwelt und stellte auf der Chicagoer Messe IMTS eine der ersten Präzisions-Fräsmaschinen mit CNC vor. Nur ein Jahr später wurde der britische Fertigungspartner Adcock & Shipley in Leicester übernommen, in Bridgeport Machines Ltd. umbenannt und eingegliedert. Synergien blieben nicht aus: So stellte die Gruppe 1982 ihren Maschinen-Typ Interact mit einer TNC145-Steuerung von Heidenhain vor, 1985 dann das erste System mit automatischem Werkzeug- und Teilewechsel. Dieses Zentrum war der direkte Vorläufer der VMC.

Der zweite Crossover kam 1990: Bridgeport verabschiedete sich von seinem bewährten Konsolen-Konzept, stellte auf vertikale Bauweise um und sah für die Achsen ausschließlich Flachführungen vor. Sämtliche Antriebe wurden digitalisiert. „Anlaß dafür“, erläutert Karl-Heinz Lahrmann, „war die Teilung des Markts in ein Billig- und Qualitätssegment.“ Die Preise für Zentren und NC-Maschinen seien damals weltweit abgesackt. Ein Teil der Hersteller habe reagiert, indem er seine Maschinen leichter gemacht, selten genutzte Funktionen abgespeckt und Wert auf eine kostengünstige Herstellung statt soliden Maschinenbau gelegt habe. Andere hätten ihre Systeme noch eine Zeit lang in gehabter Manier weiterbauen können, dann aber vor dem Preisdruck kapitulieren müssen: „In dieser Situation hat Bridgeport sich für Dauergenauigkeit plus Spanvolumen entschieden, dabei aber konsequent die Erkenntnisse der technischen Wissenschaft und parallel die wachsende Leistung der Elektronik umgesetzt.“

Für rein europäische Hersteller selbstverständlich, galt dieser Schritt für amerikanische Verhältnisse als ambitioniert: Manches noch heute am Markt erfolgreiche US-Unternehmen war Anfang der 90er Jahre von Computer-Freaks gegründet worden, denen es zunächst um elementare Zerspanungsfunktionen ging – stark verkürzt gefaßt, wurden hier Stahl- und Maschinenbau-Komponenten um eine leistungsfähige Steuerung gruppiert. Gleichwohl hatten Low-Cost-Maschinen dieser Art gegenüberden japanischen Importen einen beachtlichen Erfolg.

Schwerzerspanung und Dynamik, Steifigkeit, enge Toleranzen und genaue Konturen auch bei hoher Verfahrgeschwindigkeit gehörten jedoch kaum zum Repertoire dieser Hersteller. Hingegen sah Bridgeport hier sein Potential. Obwohl die Maschinen zwischen 25 und 30 Prozent über den Preisen der Billiganbieter lagen, rechnete das Unternehmen in den Staaten wie in Europa mit einem wachsenden Markt für sie. Hinzu kam, daß die Zahl der Wettbewerber seit Ende der 80er Jahre stark geschrumpft war.

1995 brachte Bridgeport die ersten VMC auf den Markt. 1997 folgte die zweite Generation. Im gleichen Jahr übernahm die Gruppe ihren langjährigen Vertriebspartner Bautz in Weiterstadt, der seitdem unter Bridgeport Machines Vertriebs GmbH firmiert. Äußerlich fast unverändert, bietet die jüngste VMC doppelt hohe Eilgangstempi und Beschleunigungen sowie – mit Blick auf den Werkzeug- und Formenbau – noch mehr Dynamik. Ebenfalls neu ist die Temperaturkompensation für die X- und Y-Achse. Sie gehört zum Standard-Lieferumfang und sorgt auch bei Kaltstarts für auf 3 µm stabilisierte Verhältnisse an der Spindel.

Bridgeport bietet die VMC als dreiachsige Ausführung sowie mit vierter und fünfter Achse an. „Gut ein Viertel der Maschinen hat mehr als drei Achsen“, berichtet Karl-Heinz Lahrmann. Mit dieser Ausstattung hätten die Anwender acht von zehn Bearbeitungsaufgaben im Griff. Auch das HSC-Referenzteil der Ulmer NC-Gesellschaft mache keine Probleme. Lediglich bei den Schruppdaten habe man nachbessern müssen: Angelegt für leichte High-Speed-Maschinen, hatten sie das Zerspanungspotential der VMC kaum genutzt. „Aber in dieser Liga“, unterstreicht Lahrmann, „spielen wir weiter mit.“ Er kann sich des weiteren vorstellen, daß Bridgeport mittelfristig im Markt für die Massen- und Großserienfertigung mitmischt. Freilich sei hier das letzte Wort nicht gesprochen.

VMC sind keine Spezialzentren, sondern Standards mit hoher Lebensdauer und Präzision. Die Herstellung ist aufwendig: So besteht das Gestell aus stark verripptem, mechanisch steifem Guß, der Vibrationen auch beim Hochleistungsspanen im unterbrochenen Schnitt gut dämpft. Die X-, Y- und Z-Achsen haben gehärtete Führungsbahnen, die erst im montierten Zustand geschliffen, Turcite-beschichtet und dann von Hand geschabt werden. So wird neben der nötigen Präzision erreicht, daß das Schmieröl bestmöglich aufgenommen wird.

Letzteres wird von einem volumendosierten System zugeführt. Es versorgt Kugelumlaufspindeln und Führungsflächen mit der exakt zugemessenen Ölmenge. „Was wir damit bezwecken“, detailliert Lahrmann, „ist ein störungsfreier Betrieb bei stark vermindertem Wartungsaufwand.“ Eine wirkungsvollere Schmierung ließe sich bei keiner anderen Werkzeugmaschine finden. Auch bei Werkzeugwechsler und Spindel setze man auf klassische Maschinenbaukunst. Das Ergebnis rechtfertige den Aufwand: „Die 22er- und 30er-Wechsler sind nach Kundenumfragen die besten ihrer Klasse.“ Angetrieben von bürstenlosen AC-Motoren, machen sie schnelle Wechsel sowie Span-zu-Span-Zeiten von 6 s möglich. Der optional lieferbare 30er-Wechsler mit Doppelarmgreifer ist sogar für 4 s gut. Bei ihm werden die Werkzeuge direkt angesteuert.

Die Spindel der VMC 1000 leistet in der Standardversion 13 kW und tourt zwischen 40 und 6000 min-1. Alternativ bietet Bridgeport sie mit 25 kW, mit Drehzahlen bis 12 000 sowie als Motorspindel bis 15 000 min-1 an. Das bedeutet Highspeed-Schnittwerte schon unterhalb des maximal möglichen Werkzeugdurchmessers von 75 mm. Bridgeport fertigt die Spindeln selbst. Jede wird in klimatisierter Umgebung zusammengebaut. Um die Lebensdauer zu verbessern, hat sie der Hersteller mit einem Sperrluftsystem ausgerüstet. Es arbeitet mit Niederdruck und hält die Lager von Verunreinigungen frei. Vor jedem Wechsel wird der Werkzeugkonus durch die Spindel saubergeblasen. Dadurch ist sichergestellt, daß keine Spänepartikel am Werkzeug haften.

Die Antriebe der VMC sind voll digital. Karl-Heinz Lahrmann betont, daß sich dies vor allem beim Bearbeiten komplizierter Konturen auszahle. Bei konventioneller Technik müsse die Steuerung der Motoren extrem abbremsen um zu verhindern, daß Stellen mit Richtungswechsel überfahren werden. Bei der digitalen Technik dagegen sende der Antrieb dem Motor lediglich ein Signal, und dieser reagiere.

Bei der CNC hat der Kunde die Wahl zwischen drei Fabrikaten. Für die drei- und vierachsige VMC bietet Bridgeport die 810D oder 840D von Siemens sowie Haidenhain TNC410 und die TNC426 an. Für die fünfachsige Version stehen die 840D und die TNC426 zur Verfügung. Die Alternative Fanuc – hier mit der Steuerung 18i – ist für alle drei Ausführungen vorgesehen.