Im Airbus-Werk Varel setzt Werner Martens voll auf die Komplettbearbeitung. Im Bereich Rotationsteilefertigung kommen dazu sechs Millturn Dreh-Bohr-Fräszentren mit Erfolg zum Einsatz.
Zerspanen komplexer Rotationsteile aus Aluminium, Stahl und Titan mit Dreh-, Bohr- und Fräsoperationen“, so beschreibt Fertigungsleiter Werner Martens die Aufgabe seines Bereiches. Die Rotationsteilefertigung ist einer von vier Bereichen, in die sich das Zerspanungs-center des Airbus-Werkes Varel in Norddeutschland gliedert. 720 Mitarbeiter erzeugen hier Zerspanungskomponenten und Fertigungsmittel für Rumpf und Flügel sämtlicher Airbus-Modelle. „Drehen alleine gibt es bei uns nicht mehr“, stellt Martens fest.
Mit einer Investition in zwei Millturn Dreh-Bohr-Fräszentren der WFL Millturn Technologies GmbH & Co. KG in Linz/Österreich war der Bereich 1997 auf die Komplettbearbeitung umgestellt worden. Mit Erfolg. Heute verfügt Martens über sechs Millturns und kennt die Maschinen wie kaum ein anderer. „Wir fertigen dreischichtig plus samstags, und jede Millturn leistet jährlich 5200 Nettoproduktionsstunden“, fasst Martens zusammen.
Nebenbei habe sich der Spannmittel- und Rüstaufwand um 90 % reduziert, ergänzt Dieter Weeken, Industrial Engineer für Verfahrensoptimierung und Analysen. Ein einzelnes Millturn Dreh-Bohr-Fräszentrum leiste heute die Arbeit, für die früher drei bis vier unterschiedliche Maschinen notwendig gewesen seien. Logistik und Arbeitsplanung wurden wesentlich vereinfacht und die Wege innerhalb der Produktion auf ein Minimum reduziert. Material-lager – Säge – Dreh-Bohr-Fräszentrum – Qualitätssicherung, auf diese Formel reduziert sich der gesamte Ablauf.
Die Millturns werden während der Bearbeitung völlig entkoppelt von der Hauptzeit mit Werkzeugen aufgerüstet. Durch einfachen Zugriff von vorne und die innovative Werkzeugverwaltungs-Software ist das Magazin schon vor Beendigung eines Loses ohne Zeitverlust für das nächste gerüstet. Die erforderlichen Werkzeuge unterteilen sich in einen Basiswerkzeugsatz zum Außenschruppen, Schlichtdrehen, Zentrierbohren, Fasen und Gewinden, der ständig aufgerüstet bleibt, sowie in einen werkstückspezifischen Werkzeugsatz. Damit reduziert sich der Rüstaufwand auf die werkstückspezifischen Werkzeuge.
Durch ein Chip-Schreib-Lesesystem im Magazinbereich werden Geometrie-, Verschleiß- und Standzeitdaten beim Aufrüsten in die Steuerung eingelesen und beim Abrüsten auf den Chip am Werkzeug gespeichert. So kann jede Schneide bis zum Standzeitende auf jeder beliebigen Maschine weiter verwendet werden. „Dank der innovativen Achskonfiguration der Millturns können wir heute viele Bearbeitungen mit Standardwerkzeugen statt mit Sonderwerkzeugen erledigen“, hebt Martens hervor.
Die vier WFL M30-G Millturns sind mit Gegenspindel und Promot-Portalroboter ausgestattet. Von Bedeutung bei der Investition in die Dreh-Bohr-Fräszentren war neben der B-Achse zur Schrägbearbeitung auch eine vollwertige, interpolierbare C-Achse für die Gegenspindel. Zusätzlich zu der als Einzelwerkzeugträger ausgeführten 9 kW-Fräseinheit kommt am unteren Schlitten ein 12-fach Revolver zum Einsatz. Somit kann mit beiden Systemen auf beiden Spindeln parallel oder an jeweils einer der beiden Spindeln 4-achsig gearbeitet werden, was einer Zeitreduktion um 50 % gleichkommt. Durch die automatische Übergabe der Werkstücke auf die jeweils andere Spindel können alle sechs Seiten ohne manuellen Eingriff bearbeitet werden. Ein Portalroboter be- und entlädt die Werkstücke automatisch.
Die größere M65 Millturn, die der Fertigung von Klappenhebeln, sogenannter Trunnions, dient, verfügt zusätzlich über eine externe Hochdruckkühlmittelzufuhr mit 100 l/min zum Ejektorbohren. Eine Besonderheit ist das Spannfutter: Die Kombination von 2-Backen- und 3-Backenfutter sowie die integrierte Zentrierspitze machen zusätz-liche Spannvorrichtungen überflüssig. Mit der Investition in diese Maschine im Jahr 2000 gelang beim „Trunnion“ eine Reduktion der Kosten gegenüber der Fremdfertigung von über 60 %.
Bei einer derart komplexen Bearbeitung ist es mit der Investition in Maschinen allein nicht getan. Schließlich galt es, den kompletten Prozess von der Konstruktion, Programmierung, Simulation, Materialfluss, Werkzeugbereitstellung und schließlich Bearbeitung zu integrieren. Wenn es darum geht, die Maschinenstunden möglichst produktiv zu nutzen, müssen die Stillstandszeiten kurz gehalten werden.
Besonders beim Zusammenspiel von Maschinenfunktionen und CAD-CAM-Systemen liegen die großen Vorteile bei der offenen Siemens Sinumerik-Steuerung der WFL-Maschinen. Im Zuge der Maschineninvestition folgte das Programmiersystem TC-APT-I mit grafischer Bedienoberfläche für alle NC-Technologien. Die Konstruktionszeichnungen werden damit vom Catia-CAD-System übernommen. Nach der Festlegung des Bearbeitungsablaufes und Auswahl der Werkzeuge aus der Werkzeugdatenbank folgt die Simulation des Bearbeitungsablaufes. Dafür steht eine eigene 3D-Simulationssoftware namens Vericut zur Verfügung. Diese wurde von Airbus Deutschland gemeinsam mit dem Schweizer Institut für Fertigungstechnologie entwickelt und stellt die Kinematik der WFL Maschinen perfekt dar. Damit werden der Prozess voroptimiert und eine Kollisionsbetrachtung durchgeführt. Die Werkzeuge sind für diesen Zweck in der Werkzeugdatenbank als Volumenmodelle hinterlegt.
Der nächste Schritt in der Prozessoptimierung wird bereits vollzogen. Denn das bestehende 2D-Programmiersystem TC-APT-I wird demnächst durch ein neues 3D-System ersetzt. Lb
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