Neue Lösungen für altbekannte Probleme

Teuer sind immer die Nebenzeiten, denn hier fliegen keine Späne. Also lassen die sich Werkzeugmaschinenbauer neue Kunstgriffe einfallen, wie sie das Problem packen könnten. Dass sie mit ihren Lösungen dabei auf Nebenwege, ins Stocken oder auch ins Abseits geraten können, liegt in der Natur der Sache. Manchmal werden kluge Entwicklungen aber auch nur zur Unzeit vorgestellt oder von anderen Trends vorübergehend überholt.

Wer etwa dachte, die französisch-italienische Comau-Gruppe hätte sich mit ihrem Highspeed-Modul Urane SX nun endgültig für die Parallelkinematik entschieden, wird auf der Emo nicht schlecht gestaunt haben: Die Spindeln der neuen Serie aus Urane 20, 35 und 225 werden ausschließlich über Linearantrieb verfahren. Dies sei genau so schnell, aber genauer und auch günstiger als die neue Kinematik, erklärt Marketingchef Jean-Robert Passemard. Außerdem sei eine Doppelspindel-Lösung mit der Parallelkinematik kaum zu realisieren. Die neuen Urane-Typen beschleunigen mit 10 bis 15 m/s² auf 80 m/min. Die Positioniertreue liegt bei maximal 4 µm.

Der von der Ludwigsburger Hüller Hille GmbH gebaute Versuchsträger Specht Xperimental arbeitet ebenfalls mit neuen Kinematiken und ist kaum schneller als die linear-motorisierte Konrurrenz, er soll jedoch ein völlig anderes Problem lösen: Ändert sich die Temperatur in der Werkhalle, variiert jede Maschine ihre Grundgenauigkeit. Der Xperimental dagegen kalibriert sich selbständig über eine mechatronische Regelkette, korrigiert geometrische Fehler, temperaturbedingte Verlagerungen sowie Verschleiß. Die Maschine fräst und bohrt prismatische Teile.

Dass Werkzeugmaschinen mit nicht-kartesischer Kinematik bereits jetzt geldwerten Nutzen bringen, will die Remscheider Honsberg Lamb GmbH mit ihrem Dreiachs-Zentrum Bobcat beweisen. Von der Schweizer Mikron AG als Studie für Daimler Chrysler entwickelt und jetzt von Honsberg in Serie gebaut, ist Bobcat mit seiner Schwenk-Kinematik so schnell und dynamisch wie Linearmotor-Maschinen. Der Antrieb erfolgt über Kugelgewindetriebe. Bei 1,5 g Beschleunigung in X und Y sowie 2 g in der Z-Achse kommt Bobcat auf 80 m/min Eilgangsgeschwindigkeit nebst einer Positionstreue von 5 µm. Die Maschine soll unter 240000 Euro kosten.

Die Nürtinger Heller GmbH hat ihr Bearbeitungszentrum MC 16.2 mit einem eigenen Dynamikpaket getunt und nennt jetzt 12 g Beschleunigung auf 90 m/min Verfahrgeschwindigkeit in der X-, Y- und Z-Achse. Die Span-zu-Span-Zeit konnte sogar auf 1,8 s gedrückt werden. Für einen gesicherten Prozess sorgen des weiteren eine optimierte Kontrolle gegen Bohrerbruch sowie eine Vermessung der Werkzeuge mittels Laser. Die 30 kW starke Spindel dreht bis 16000 min-1.

Verbesserungen nicht im Prinzip sondern im Detail bietet auch die Chiron-Werke GmbH. Das Tuttlinger Unternehmen hat die Verfahrwege seines Fertigungszentrums FZ 08.2 erweitert und die Geschwindigkeiten erhöht. Darüber hinaus kann der Kunde sich jetzt für einen zusätzlichen Schwenkkopf entscheiden. Bei einer Breite von lediglich 1150 mm bietet die Maschine einen Arbeitsraum von 450 mm x 270 mm x 280 mm. Das Verfahrtempo der X-, Y- und Z-Achse liegt jetzt bei 75 m/min. Als Werkzeug-Wechselzeit nennt der Hersteller 0,8 s.

Neben dieser Schnelligkeit bietet die FZ 08.2 noch andere Vorteile. Das Kettenmagazin wurde jetzt in die Maschinenstruktur integriert und hat Platz für 24 Werkzeuge. Dadurch werden auch komplexe Arbeiten möglich. Die besten Voraussetzungen für solche Aufgaben bietet der optionale NC-Schwenkkopf.

Eine Studie, wie ein günstig herstellbares Zentrum für kleine Frästeile aussehen könnte, zeigte die Roschiwal+Partner GmbH. Laut detailreifem Konzept der Augsburger liegen die Herstelkosten bei 75000 Euro. Das Bearbeitungszentrum ist bereits patentiert und hat Linearmotoren in allen seinen fünf Achsen. Dadurch lassen sich die Werkstücke im Pick-up-Verfahren binnen 2,5 s wechseln. Auch die Werkstückaufnahme ist in kurzer Zeit getauscht, so dass das Zentrum sich zum Einsatz in der Einzelfertigung bis hin zur Großserie eignen soll. Die Werkzeuge werden innerhalb 1,8 s über eine Repetiermechanik ohne eigenen Antrieb gewechselt. Die Wechselenergie wird von der Z-Achsbewegung des Linearmotors abgeleitet. Eine hängende Schlittenanordnung gewährleistet optimalen Spänefall und bietet die Voraussetzungen für Nass- und Trockenbearbeitung. Weiterhin ergeben sich hierdurch einfache, funktionssichere Schlittenabdeckungen. Die schmale Bauweise sowie die Bedienung von vorne bietet ideale Voraussetzungen für eine Verkettung von mehreren Maschinen. fi