Bei den Bearbeitungszentren steht der Abschied von vertrauten Gegensätzen auf der Tagesordnung: Vielseitigkeit ist immer seltener der Zerrspiegel von Produktivität, Präzision ist vereinbar mit hohem Zerspanvolumen und schmaler Stellplatz mit hohem Durchsatz.
Von Chefreporter Wolfgang Filì chefreporter@fili.net
Für die Bearbeitung von Hochgenauigkeits-Teilen bietet die Hamburger Makino Europe GmbH jetzt die Hyper 2J an. Von Grund auf konzipiert für Präzision und feinste Oberflächengüte, ermögliche das HSC-Zentrum das Finishen mit Schneidwerkzeugen unterhalb 0,5 mm Durchmesser. Es empfehle sich fürs Fertigen filigraner Formeinsätze genauso wie für Prototypenteile, Instrumente zur minimalinvasiven Mikrochirurgie oder optische Komponenten.
Die Achsantriebe der Maschine sind digital gesteuert. Sie verfahren 200 mm, 150 und 150 mm in X, Y und Z, haben vorgespannte Kugelumlaufführungen, auf 50 nm auflösende lineare Wegmeßsysteme und eine automatische Werkzeuglängenmessung. Damit liegt die Positioniergenauigkeit bei ± 0,3 µm und die Wiederholpräzision bei ± 0,2 µm.
Thermisch stabilisiert, rotiert die Arbeitsspindel der Hyper 2J mit bis zu 40 000 min-1. Sie hat eine Direktaufnahme für Schaftwerkzeuge mit 6 mm Durchmesser. Der vibrationsfreie Werkzeugantrieb sei beim Schlichten der Schlüssel zum Erfolg für das prozesssichere Feinstfräsen harter oder gehärteter Werkstoffe in Polierqualität, teilt Makino mit.
Die Schweizer Mikron Agie Charmilles AG, Nidau, führt ihre neuen Bearbeitungszentren der Reihe HPM ein. Die Verfahrwege von 1000, 800 und 600 mm in X, Y und Z für die HPM 1000U sowie 1100 mm, 800 und 600 mm für die HPM 1100 seien im modernen Werkzeugbau wie auch in der Produktion hochwertiger Teilen gefordert. Sie ermöglichten bei der manuellen 5-Achsen-Version die Bearbeitung eines Zylinders von 800 mm Durchmesser.
Grundmaschine, automatisiertes Teilemagazin und der 120- bis 220-fach-Werkzeugwechsler sind zu einer Produktionseinheit auf knapper Stellfläche zusammengefasst. Trotz der kompakten Bauweise sind alle Hauptkomponenten gut zugänglich. Auch periphere Komponenten wie Späneförderer oder Bandfilteranlage erreicht das Personal ohne Verrenkungen.
Die HPM-Technologie, so betont Mikron, setze höchste Leistung an der Spindel voraus. Insoweit gewährleisten die direkten Antriebe in der vierten und fünften Achse den vollen Simultanbetrieb. Wie das Unternehmen weiter mitteilt, präsentiert man sich mit der HPM-Reihe in einem Segment, das hochwertige, aber auch gleichzeitig voluminöse und schwere Formenbau- und Produktionsteile ebenso präzise wie wirtschaftlich fertigen will.
Erstmals in Europa bringt die Yamazaki Mazak GmbH, Göppingen, ihre vertikalen und horizontalen Bearbeitungszentren der Reihe UN auf den Markt. Auch diese Maschinen benötigen wenig Platz. So begnügt sich das vertikale Zentrum UN-600V mit 695 mm x 3200 mm Stellfläche. Trotzdem können große Werkstücke mit Durchmessern bis 600 mm und 500 mm Höhe zerspant werden. Erreicht wird dies durch den Einsatz eines in Polarkoordinaten definierten Achsensteuersystems. Das horizontale Bearbeitungszentrum UN-600H liefert die gleichen Daten auf nur geringfügig größerer Fläche: Hier wird die Kapazität der X-Achse durch zwei gegenüberstehende X-Achsen erreicht.
Durch das kompakte Design wird im Vergleich zu herkömmlichen Zentren eine Platzersparnis von rund 57 % (bei der UN-600V) sowie 38 % (UN-600H) erzielt. So wird für eine typische Fertigungszelle, bestehend aus zwei horizontalen und zwei vertikalen konventionellen Bearbeitungszentren, in der Regel eine Stellfläche von 48 m2 benötigt. Mit Hilfe der Maschinen der UN-Serie wurde diese Konstellation ersetzt durch ein horizontales und drei vertikale Bearbeitungszentren, die nur noch eine Stellfläche von 14,7 m2 besetzen – dies entspricht einer Platzersparnis von 70 %. Die Maschinen der UN-Serie eignen sich für Werkstücke in mittleren bis großen Losen wie Aluminiumdruckgussteile für die Kfz-Industrie, Getriebegehäuse oder Bauteile für die Informationstechnik.
Mit der Reihe NT bringt die Mori Seiki GmbH, Wernau, das Fräsen und Drehen ohne Leistungsabstriche zusammen. Die Serie umfasst bislang neun Modelle. Bei der Entwicklung hatte der Hersteller zum einen auf die horizontalen Bearbeitungszentren ihrer Reihe NH zurückgegriffen, deren Einsatzfeld vom High-Speed-Fräsen bis zur Schwerzerspanung reicht. Zum anderen wurden Komponenten des Drehmaschinen-Typs NL verwendet, der sich ebenfalls im Hochleistungszerspanen bewährt hat. Beide Funktionseinheiten wurden zusammengefasst auf einem neu entwickelten Maschinenbett von – so unterstreicht der Hersteller – extrem hoher Steifigkeit. Das Ergebnis sei eine Verschmelzung der Highlights beider Maschinentypen, und erklärtermaßen nicht der bloße Kompromiss.
Tatsächlich entsprechen die Verfahrwege von 750, 420 und 1120 mm in der X-, Y- und Z-Achse (bei der NT 4200 DCG) denen eines klassischen Bearbeitungszentrums. Die Achsgeschwindigkeiten und Beschleunigungswerte von 50 m/min (0,8 g), 30 m/min (0,4 g) und 50 m/min (0,6 g) stehen in keiner Weise zurück. Gefräst wird mit einer direkt angetriebenen Motorspindel mit bis zu 12 000 min-1. Die B-Achse ist ebenfalls direkt angetrieben und schwenkt mit 100 min-1 um ± 120°. Das Werkzeugmagazin hat in Standardausführung 20 Plätze und ist auf 40 bis 100 erweiterbar.
Zum Drehen werden Spindeln mit bis zu 22 kW Leistung und 456 Nm Drehmoment eingesetzt. Die maximale Drehzahl beträgt 5000 min-1. Es können Werkstücke bis zu 73 mm Durchmesser aufgenommen werden. Sollen lange, ausgesprochen schlanke Teile gedreht werden, lässt sich ein zweiter Spindelstock einsetzen, der dann simultan betrieben wird.
Die Werkzeugmaschinenfabrik Vogtland GmbH, Plauen, stellt eine neue Generation ein- und doppelspindliger Module vor, die sowohl die Basis für Rundtransfermaschinen des Typs HPC Flex-V sind als auch einzeln als Bearbeitungszentrum sowie verkettet eingesetzt werden können.
Kernstück ist jeweils eine 3-Achsen-Einheit mit Motorspindel in Pinolenausführung. Die Beschleunigung in der Z-Achse beträgt 1,5 g, die Eilganggeschwindigkeiten in Y und Z liegen bei 80 m/min. Die Arbeitsspindel ist verfügbar mit den Werkzeugaufnahmen HSK 63, 80 sowie bei der Ausführung als Bearbeitungszentrum mit HSK 100. Die Werkzeugmagazine sind so gestaltet, dass selbst im Rundtransferverbund 36 Tools Platz finden. Beim Einsatz als Bearbeitungszentrum sind es 60 Werkzeuge. Dem Doppelspindler stehen in der Variante als Bearbeitungszentrum 2 x 36 Werkzeuge zur Verfügung.
Verschmelzung der Highlights statt fauler Kompromisse
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