Mehr Leistung und Komfort – außerdem höchste Produktivität auf kompakten Abmaßen bei der Fertigung komplexer Einzelteile und Serien – darauf zielt die Fehlmann Picomax 75 mit dem Einsatz der neuen Automationslösung ERC 80 Erowa Robot Compact und dem Fehlmann-Leitrechner Milling Center Manager MCM. 

Fehlmann: Picomax 75 mit Palettenwechsler ERC 80 

Automatisierungstechnik

5-Achs-Bearbeitungszentren

HSC-Maschinen

Kompakt, komfortabel, leistungsstark 

Die Gebr. Heller Maschinenfabrik zeigt zur Moulding Expo durchdachte Konzepte auf der Basis von Standardmaschinen – einen Produktmix, der nahezu allen Ansprüchen gerecht werden soll. 

Bearbeitungszentren

5-Achs-Simultanbearbeitung

Durchdachte Fertigungskonzepte 

2016 erweiterte Swen Emde den väterlichen Betrieb um einen Werkzeugbau – und setzte von Beginn an auf Bearbeitungszentren von Hermle.

Bearbeitungszentren für den Werkzeug- und Formenbau

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Spanende Verfahren

Auf´s richtige Pferd gesetzt

Die Fischer GmbH aus dem sächsischen Geringswalde fertigt Grundplatten für sehr große Werkzeuge automatisiert auf dem Fräs-Bearbeitungszentrum Mikron HPM 1850U von GF Machining Solutions.  

Fünf-Achs-Simultanfräsen im XXL-Format 

Automation bei Losgröße 1 

Das neue 5-Achs-Vertikal-Bearbeitungszentrum MAM72–52V ist für die mannlose und flexible Fertigung von kleinen und mittleren Losgrößen konzipiert.

Das MAM72–52V von Matsuura

Mit dem Handlingsystem ›HS flex heavy‹ setzt die Hermle AG ihr fast 20-jähriges Engagement in der Automatisierung ihrer Bearbeitungszentren fort. Das leistungsfähige, kompakte und auch im Preis äußerst attraktive Automationstool spricht auch Werkzeug- und Formenbauer an.

Automatisierungszellen

Komplettbearbeitung

Komplettbearbeitungsmaschinen

Automatisierungskomponenten

Fertigungsautomation

Prozessautomation

1200 kg sind kein Problem

Der Werkzeugbau Siegfried Hofmann muss bei der Fertigung von Baukammern für 3D-Drucker mit lang auskragenden Werkzeugen bis zu 700 mm tief eintauchen. Eine serientaugliche und prozessstabile Lösung auf Basis eines 5-Achs-Horizontal-BAZ lieferte Grob in Mindelheim.

Hauptspindeln für Werkzeugmaschinen

Maschinenelemente

Lineartechnik

Tief hinein ins volle Material

Was tun, wenn eine improvisiert automatisierte Fräsmaschine in die Jahre kommt? Alles schweren Herzens entsorgen? Nein! Rauh + Kettner in Zirndorf hat in Fehlmann einen Partner gefunden, der die bestehende Peripherie problemlos in ein modernes 5-Achs-BAZ eingebunden hat.

Roboter für Werkzeugmaschinen

Handling, Handhabungstechnik

Vorhandenes genial genutzt

Mikropräzisionsbearbeitung ist für Siegfried Innerbichler und seine Mitarbeiter Gegenwart und Zukunft. Dementsprechend investiert der Tiroler Kleinbetrieb in Highend-Technik – zuletzt in das fünfachsige Präzisions-BAZ „Micro HD“ von Kern. Innerbichler erklärt: »Damit fräsen wir zu 100 Prozent fehlerfrei und mit perfekter Oberfläche in Serie – vom ersten Bauteil an. Sogar das Polieren ist seither überflüssig.«

Mikrozerspanung

Werkzeugmaschinen für die Mikrobearbeitung

»Die Maschine fräst genauer, als wir messen können«

Mit der Präsentation der neuen Generation 5-Achs-Bearbeitungszentren HF erweitert Heller deren Einsatzspektrum, was sie auch für die Einzelteilfertigung interessant macht.

HSC- / HPC-Bearbeitung

Zweite Generation der  HF-Baureihe

Ein Hersteller hat eine interessante Auswahl an Maschinenkonzepten für unterschiedliche Produktionsanforderungen. Dabei erhöhen diverse Fräsköpfe und Elektrospindeln die Vielseitigkeit der Barbeitung. 

Hochleistungs-Multifunktionsbearbeitungszentren 

Hoher Abtrag garantiert 

Komplexer Werkzeugbau ist an einem Hochtechnologiestandort wie Deutschland gefragt. Wer hier Erfolg haben will, kommt ohne simultane Fünf-Achs-Bearbeitung und raffinierte CNC-Steuerung nicht mehr aus. 

Simultan-Bearbeitung im Werkzeugbau 

Erfolgsbasis Fünf-Achs-Zentrum 

Neue Maßstäbe in der physikalischen Auslegung sind nur eine Seite der Medaille bei Bearbeitungszentren, die fünfachsige Simultanbearbeitung die andere. Innovationen müssen das und mehr berücksichtigen. 

Sinnvolle Strategien und Konstruktionen und nicht nur Leistung 

Produktivität hat Priorität 

Die Firma Grob ist mit einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit horizontaler Spindel für alle Anwendungen in der Zerspanung auf dem Markt. Darüber hinaus ergänzen die Grob-Universalmaschinen mit den Baugrößen G350, G550 und G750 immer weiter den Baukasten der G-Baureihe und eröffnen ein größeres Anwendungsspektrum. Mittlerweile können die Anwender mit einer T-Option in allen Maschinengrößen neben der 5-Achs-Fräsbearbeitung auch die Drehbearbeitung in den Prozess integrieren. 

Baukasten erweitert 

5-Achs-Bearbeitungszentrum G550 New 

Handtmann präsentiert auf der AMB sein erstes Bearbeitungszentrum mit Drehfunktion. Dadurch erweitert sich das breite Anwendungsspektrum der HBZ-Trunnion-Baureihe weiter. 

5-Achs-Horizontal-Bearbeitungszentren 

Jetzt auch zum Drehen 

Spaltmaße im 1-µm-Bereich sind bei Stanzwerkzeugen keine Seltenheit. Das ruft das Koordinatenschleifen auf den Plan. In der Folge steigt die Attraktivität von Bearbeitungszentren, die dieses Verfahren mit abdecken können. Röders hat sich dieser Herausforderung gestellt.

Schleifen hat seine Vorzüge. »Im Vergleich zum Fräsen bietet es Vorteile bezüglich der erreichbaren Genauigkeit sowie der Oberflächenqualität«, weiß Dipl.-Ing. Jürgen Röders, Geschäftsführer der Röders GmbH in Soltau. Grund hierfür sind die frischen und daher extrem scharfen Bruchkanten der im Schleifkörper eingebetteten Schleifmittelkörner. Deshalb werden bei vielen Präzisionsbearbeitungen die letzten Mikrometer durch Schleifbearbeitungen abgetragen.

Früher erforderte dies den Einsatz einer zweiten Werkzeugmaschine mit dem entsprechenden Umrüstaufwand. Daher habe seine Firma bereits 2001 erste Koordinatenschleifanwendungen auf HSC-BAZ ausgeführt. Im Unterschied zu den klassischen Koordinatenschleifmaschinen, die eine Zirkularbewegung der Schleifspindel mit einem Planetenkopf ermöglichen, müssen hierbei lineare Achsen interpolierend angesteuert werden. Anfangs gab es noch Nachteile bezüglich der erzielten Rundheitsgenauigkeit, doch auch bei Maschinen mit Zirkularkinematik des Arbeitskopfs sind bei Kreisbewegungen Rundheitsabweichungen von 0,5 µm kaum zu vermeiden.

»Mit unseren HSC-Fräsbearbeitungszentren der neuesten Generation, wie dem 5-Achs-BAZ RXP 601 DSH, sind solche Werte problemlos auch durch Linearachsen darstellbar«, ergänzt Dr.-Ing. Oliver Gossel, Prokurist bei Röders. Entscheidend hierfür sei zunächst die Grundgenauigkeit der Maschine. Hier komme Röders dank hochwertiger Führungen, hochauflösender Maßstäbe und einem ausgefeilten Temperaturmanagement aller wesentlichen mechanischen Komponenten problemlos auf Positioniergenauigkeiten von unter einem Mikrometer. Weitere Aspekte seien der reibungsfreie Gewichtsausgleich der Z-Achse sowie die automatische Kompensation der thermisch bedingten Längung der Spindel. Bei 5-Achs-Maschinen werden zudem vor Auslieferung bei Röders Abweichungen der Dreh- und Schwenkachse des Tischs messtechnisch erfasst und kompensiert. Für zusätzliche Genauigkeit sorgt ›Racecut‹, die 32-kHz-Abtastfrequenz der Regelung in allen Regelkreisen, die Abweichungen bereits in der Entstehung erkennt und ausgleicht.

Hinzu kommen in die Maschine integrierte Hilfsmittel für die Vermessung der Werkstücke und Werkzeuge einschließlich einer 3D-Anschlifferkennung. Für das Abrichten von Schleifwerkzeugen stehen diamantbestückte Abrichträder zur Verfügung. Das Tüpfelchen auf dem i in Sachen Präzision liefert dann die Vektorsteuerung der Arbeitsspindel. Dadurch werden einmal abgerichtete Schleifwerkzeuge auch nach mehrfachem Auswechseln stets wieder in genau der gleichen Winkelposition eingespannt. So werden Fluchtungsfehler beim Wechsel sicher vermieden.

Die Dokumentation der Präzision auch beim Schleifen…

»Die heute mit Röders-Maschinen erreichbare Präzision lässt sich anschaulich anhand einer Spritzgussform für Kameralinsen für Smartphones aufzeigen«, sagt Jürgen Röders. Bei dieser besonders anspruchsvollen Anwendung werden 24 Nester mit je einer Durchgangsbohrung in einer Platte eingefräst und anschließend präzisionsgeschliffen. Erschwert wird dies dadurch, dass die zu schleifende Kontur teils erst in 20 mm Tiefe beginnt, sodass das vergleichsweise schlanke Werkzeug unter ungünstigen Abdrängungsbedingungen arbeiten muss. Die 30 mm dicke Werkzeuggrundplatte besteht aus Werkzeugstahl mit 52 bis 54 HRC. Die Nester weisen eine unsymmetrische Kontur auf. Für die daran anschließende zylindrische Durchgangsbohrung wird ein Durchmesser von 8 mm mit Toleranzvorgaben -0/+0,5 µm gefordert. Auch in anderen Bereichen des Werkzeugs sind Toleranzen im Sub-Mikrometer-Bereich einzuhalten. Das Fräsen und Schleifen erfolgten auf einem dreiachsigen Bearbeitungszentrum Röders RHP 500.

…erfordert den Einsatz von Messtechnik neuester Generation

»Wer Werkzeugmaschinen mit einer derartigen Genauigkeit herstellen will, muss über eine entsprechend präzise Messtechnik verfügen«, erläutert Oliver Gossel. Deshalb habe man eine Koordinatenmessmaschine des Typs Xenos von Zeiss gekauft. Von diesem High-End-System mit einer Messgenauigkeit von 0,3 + L/1000 µm gibt es bisher nur rund zwei Dutzend Exemplare, die zumeist bei Forschungseinrichtungen der Luft- und Raumfahrt oder der optischen Industrie stehen. Zur Investition gehörte die Einrichtung eines erschütterungsarmen Messraums mit ausgeklügelter und kontrollierter Klimatisierung (Zuluft auf 0,02 K kontrolliert).

Spezielle Software erleichtert  die Programmierung

»Schleifen und Fräsen sind unterschiedliche Technologien, wobei das Schleifen merklich umfassendere Parametersätze erfordert«, verrät Röders. Deshalb sei es auch nicht immer einfach, Schleifern das Fräsen oder Fräsern das Schleifen nahezubringen. Zudem liefern bisher nicht alle CAM-Programme fertige NC-Programme für das Koordinatenschleifen und oft seien die auch gar nicht nötig.

Um den Kunden die Arbeit zu erleichtern, haben die Röders-Software-Spezialisten die Programmierung des Koordinatenschleifens deutlich vereinfacht. So kann sich der Anwender zu dem Job eine Datenbank mit vorgegebenen Parametersätzen zuladen. Das beschleunigt das Programmieren und verringert das Risiko von Fehleingaben. Auch lässt sich die bereits vorhandene Datenbank mit Erfahrungswerten aus der eigenen Produktion eigenständig erweitern. Darüber leiste Röders gerne zusätzliche Unterstützung. Aufgrund der eigenen, auf Windows basierenden und einfach zu bedienenden Steuerung ›RMS6‹ ist die Einarbeitung der Kunden in beide Technologien einfach möglich.

Volle Produktivität beim Fräsen ebenso wie beim Schleifen

»Einer der wesentlichen Vorteile der Röders-Technologie beruht darauf, dass unsere Werkzeugmaschinen von vorneherein für die hohen Belastungen beim HSC-Fräsen ausgelegt werden«, bekräftigt Gossel. Bei reinen Koordinatenschleifanwendungen seien die Beanspruchungen wegen der geringeren Materialabtragung nicht so hoch wie beim Schruppen von Werkzeugstahl.

In der Praxis lassen sich aufgrund dieser vergleichsweise deutlich höheren Steifigkeit signifikant größere Zeitspanvolumina erreichen, da die Schleifwerkzeuge optimal zum Einsatz gebracht werden können. »Oft zeigen sich unsere Kunden überrascht, dass mit derselben Maschine einerseits geschruppt und im Anschluss auf den Mikrometer genau geschliffen werden kann«, so Röders. Dies könne realisiert werden, da die Bearbeitungskräfte keinen Einfluss auf die Maschinengeometrie haben oder gar zu einem Verschleiß führen, sodass eine sehr hohe Dauergenauigkeit erreichbar sei.

RÖDERS GmbH  

https://www.roeders.de

Lesen Sie außerdem in dieser Ausgabe:

<ul><li>Serviceleistung 3D-Druck: Individuelle Lösungen für den Formenbau</li><li> Rundum-Sorglospakete: Formenbauer setzt auf partner-Know-how</li><li>Wenn jede Sekunde zählt: Kombi-Kompetenz als idealer Problemlöser</li></ul>

Ausgabenartikel

Komplettbearbeitung realisiert: Dr.-Ing. Oliver Gossel (links) und Dipl.-Ing Jürgen Röders vor einem 5-Achs-BAZ RXP 601 DSH, das sich gleichermaßen für das HSC-Fräsen wie auch für das Koordinatenschleifen eignet

Anspruchsvoll: Grundplatten einer Spritzgussform für Smartphone-Kameralinsen mit 24 Nestern. Für die zylindrische 8-mm-Durchgangsbohrung wird eine  Toleranz von -0/+0,5 µm vorgegeben

60 HRC und mehr: Fünfachsig mittels HSC-Fräsen und Koordinatenschleifen auf der RXP 601 DSH aus Kaltarbeitsstahl hergestelltes Schnittmesser für die Blechbearbeitung

16:9

Röders - Hauptartikel

Klaus Vollrath leitet das Redaktionsbüro Klaus Vollrath im schweizerischen Aarwangen.

Schleifen

Profilschleifen

ausgabe 03/2021

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