High Speed an der Spindel allein reicht selten aus

Von Chefreporter Wolfgang Filì

Mit dem Schlagwort HSC verbindet man oft die falschen Erwartungen“, warnt Thomas Brauen von der Schweizer Mikron AG, Nidau. Allein mit der Installation eines schnellen Spindelantriebs – so wie es manche Anbieter leichtfertig versprächen – sei es in der Hochgeschwindigkeits-Bearbeitung nicht getan. „Erst das optimierte Zusammenspiel von dynamischen Vorschüben, einer schnellen und drehmomentstarken Spindel, einer speziell entwickelten Steuerung sowie den geeigneten Präzisionswerkzeugen machen die Technik plan- und nachweisbar wirtschaftlich“, betont der Produktmanager.

In der Tat ist auch die Zerspanleistung nur eine relative Größe. Um exakte Oberflä-chen und Konturen zu erzielen, müssen die Komponenten der HSC-Werkzeugmaschinen thermostabil sein. Soweit sich Verschiebungen nicht ganz unterbinden lassen, werden sie bei modernen Systemen über Sensoren erfasst und über die Steuerung automatisch ausgeglichen.

Weiterhin entscheidend ist die Präzision an der Schnittstelle von Werkstück und Maschine. Denn die Tools selbst machen mittlerweile die wenigsten Probleme. Vielmehr müssten auch die Werkzeughalter, so unterstreicht Mikron-Mann Brauen, HSC-tauglich sein und auf weniger als 0,01 mm rundlaufgenau.

In der dreiachsigen High- Speed-Fräsmaschine HSM700, die sein Unternehmen in Halle 5 auf Stand 13 vorstellt, seien diese Vorgaben erfüllt. So werden die Werkzeuge zum Beispiel über ein Lasersystem vermessen und die Ergebnisse direkt in die Steuerung weitergeleitet. Als Portalmaschine aufgebaut, beschleunigt die HSM700 mit 10 m/s2 in der 700, 550 sowie 450 mm langen X-, Y- und Z-Achse. Der Frästisch nimmt Teile bis zu 700 kg Masse auf. Die Motorspindelspindel tourt mit 42 000 min-1.

Als Steuerung setzt Mikron entweder die Atek HPlus ein, alternativ die Heidenhain’sche TNC430. Sie sorgen dafür, dass die Bewegungssysteme der Maschine so exakt und dynamisch wie möglich positionieren.

Die Hermle AG, Gosheim, zeigt in den Hallen 4.0 und 5.0 auf den Ständen 005 und 006 die Bearbeitungszentren der Reihe C. Alle sind HSC-fähig. So dreht die kleinste Type C600 – Verfahrwege 600, 450 und 450 mm in X-, Y- und Z-Achse – auf Wunsch jetzt bis zu 40 000 min-1 an der Hauptspindel, ebenso die C800 mit 800, 600 und 500 mm. Die größte Maschine der Reihe, die C1200, liefert der Hersteller mit maximal 24 000 min-1. Alle Spindeln sind in dem Raumfahrt-Werkstoff Cronidur gelagert und sollen sehr langlebig sein.

Die Hamburger Makino GmbH stellt ihre Hochgeschwindigkeits-Maschine V33 in Halle 5.0 auf Stand 006 vor. Anders als die Zentren von Hermle und Mikron, ist sie nicht als Portal oder Gantry aufgebaut, sondern als Ständermaschine. Flachführungen sollen für eine bestmögliche Dämpfung sorgen. Ebenfalls abweichend von der HSM700 und der C-Baureihe richtet sich die V33 ausschließlich an den Werkzeug- und Formenbau. Für die Trockenbearbeitung werden Kühl- und Spülluft direkt durch die Arbeitsspindel zugeführt. Letztere wird mit 15 kW angetrieben und dreht bis zu 30 000 min-1. Sie wird über ein geregeltes Kühlsystem thermisch stabilisiert. Als Verfahrwege und -geschwindigkeiten nennt der Hersteller 600 mm x 400 mm x 350 mm und 20 m/min.

Ausdrücklicher Wert wurde auf die Steuerung gelegt. Eine sogenannte Super Geometric Intelligence sorgt dafür, dass die gefahrene Bahn in jeder Situation in einem definierten Fehlerband bleibt.