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11.05.2020

Grob G550 mit Automation bei Polar-Form Werkzeugbau

Fräsen und Tieflochbohren auf einer Maschine

Ein perfekt abgestimmtes System bestehend aus einer 5-Achs-Universalmaschine, die um ein Werkzeugzusatzmagazin (TM) erweitert und in Form eines Palettenrundspeichersystems (PSS-R) automatisiert wurde. Das war der ausschlaggebende Punkt für die Polar-Form Werkzeugbau GmbH sich erstmals für Grob-Produkte zu entscheiden.

Das Grob G550-5-Achs-BAZ bei Polar-Form © Grob

Das Grob G550-5-Achs-BAZ bei Polar-Form © Grob

Zahlreiche Zulieferer der Automobilindustrie und Medizintechnik sowie Unternehmen der Elektronikbranche, der Telekommunikations- und Haushaltsgeräteindustrie vertrauen seit über 27 Jahren auf die Ein- und Mehrkomponenten-Werkzeuge von Polar-Form Werkzeugbau GmbH. Permanente Engpässe im Fräsbereich und ein hoher Zeit- und Kostendruck in der Fertigung haben bei dem Unternehmen aus über Jahre hinweg die Überzeugung reifen lassen, eine 5-Achs-Universalmaschine mit Automation anzuschaffen. In einem internen technischen Gremium mit allen Entscheidungsträgern und Maschinenbedienern wurde ermittelt, was die neue Maschine alles können oder besser noch, welche bestehenden Probleme sie lösen muss.

Gesucht: Allrounder auf hohem Niveau

Der Polar-Form Werkzeugbau in Lahr © Grob

Der Polar-Form Werkzeugbau in Lahr © Grob

Dazu gehörten Themen wie Tieflochbohren, Fräsen, hohes Zuladungsgewicht, großes Werkzeugzusatzmagazin, großer Arbeitsspeicher, enormes Datenvolumen, beengte Platzverhältnisse, ausgeprägte Zuverlässigkeit und eine perfekte Automation. Nach intensiver Marktrecherche waren letztendlich drei Maschinen in der näheren Auswahl, wobei die finale Entscheidung auf eine 5-Achs-Universalmaschine, ausgestattet mit einem Palettenrundspeichersystem und Werkzeugzusatzmagazin, von Grob fiel. „Wir hatten nie Zweifel an unserer Entscheidung, doch was diese Maschine wirklich alles kann, ist uns erst nach und nach klar geworden“, blickt Polar-Form Fertigungsleiter Dietmar Klötzle zurück.

Problemloser Aufbau

Nach der Entscheidung für den Kauf einer Grob-Maschine ging es in die Detailarbeit. Trotz beengter Platzverhältnisse konnte anhand der gelieferten Grob-Layouts und Aufstellpläne der perfekte Platz schnell gefunden werden. Wegen eines Stahlträgers in der Halle wurde sogar noch eine zweiteilige Sondertüre in die Maschine eingebaut. Am Ende hat alles gepasst – vom Einrichten der Maschine bis hin zur Inbetriebnahme.

Anwendungsorientierte Schulung

Wissen, worauf es ankommt: Die Projektbeteiligten von Grob und Polar-Form © Grob

Die Schulung der Mitarbeiter fand bei Polar-Form vor Ort statt. Geübt wurde bereits in der Anfangsphase an einem Teilespektrum, das bei Polar-Form tatsächlich gefertigt wird. Da auch das Programmieren der Maschine über ein CAM-Programm vor Ort durchgeführt wurde, konnten alle betroffenen Mitarbeiter hinzugezogen und von Beginn an mit eingebunden und geschult werden. Über das Testen konnten die ganzen Grundeinstellungen schnell erledigt und das horizontale Spindelkonzept der neuen Grob-Maschine verständlich gemacht werden.

Einfache Programmierung

Sehr einfach war auch die Maschinenprogrammierung, da die Programme im Gegensatz zu früher über den Programmierplatz eingespielt werden können statt direkt an der Maschine. „Schnell zeigte sich auch, wie gut das CAM-System mit der G550 und Heidenhain-Steuerung kommuniziert“, erinnert sich Michael Gür, Teamleiter Grobzerspanung bei Polar-Form. Jetzt können die Zyklen eins zu eins auf die G550 übernommen werden. Eine Vorgehensweise, die so bei den bisherigen Maschinen nicht möglich war.

„In Summe lässt sich feststellen, dass die Umstellung auf die Grob-Maschine überhaupt kein Problem darstellte“, erinnert sich Polar-Form Messtechniker Frank Schwarz. „Zumal wir in der Einarbeitungsphase nicht alle wieder bei null anfangen mussten. Gewisse Sachen sind überall gleich.“

Tieflochbohren und Fräsen auf einer Maschine

Formplatte mit Tieflochbohrungen, aufgespannt auf Magnetspannplatte zur 5-Seitenbearbeitung © Grob

Formplatte mit Tieflochbohrungen, aufgespannt auf Magnetspannplatte zur 5-Seitenbearbeitung © Grob

Bisher fanden das Tieflochbohren und das Fräsen auf zwei verschiedenen Maschinen statt. Mit der G550 können jetzt sowohl Fräsarbeiten als auch das Tieflochbohren mit über 400 mm Werkzeuglänge realisiert werden, da die Spindel im Tunnelprinzip nach hinten wegfährt. Da bei den Grob-Maschinen die Spindeln horizontal angeordnet sind und komplett in den Tunnel zurückfahren, kann bei maximaler Werkzeuglänge von 465 mm auch 5-achsig geschwenkt und bearbeitet werden. Ein weiterer großer Vorteil der horizontalen Spindellage von Grob ist der hervorragende Spänefall, was bei Werkstücken mit tiefen Kavitäten große Prozesssicherheit gewährleistet. Hier gab es besonders bei tiefen Taschenbearbeitungen immer wieder Probleme mit Späne-Nestern. Durch die Überkopfbearbeitung auf -90° oder -180° fallen die Späne alle sauber nach unten weg. Die Pluspunkte liegen also ganz klar im umfangreichen Teilespektrum, das auf der G550 abgearbeitet werden kann.

„Wo wir früher zwei und mehr Maschinen gebraucht haben“, erinnert sich Klötzle, „geht das jetzt mit einer. Mit der G550 können wir komplett fräsen, tieflochbohren und fünf Seiten bearbeiten.“

Bessere Qualität bei halbierter Lieferzeit

Ein gutes Beispiel der Fertigungsoptimierung sind die bei Polar-Form wichtigen Drehteller, mit einem Durchmesser von bis zu 800 mm für Spritzgussmaschinen. Wo bisher drei Arbeitsgänge notwendig waren, können diese jetzt komplett in einer Aufspannung bearbeitet werden.

Made in Mindelheim: der Stammsitz der Grob-Werke © Grob

Made in Mindelheim: der Stammsitz der Grob-Werke © Grob

Viele Arbeiten, die früher auf zwei oder drei Maschinen gelaufen sind und zum Teil externe Bearbeitungen erforderten, laufen jetzt auf der Grob-Maschine. „Dadurch spare ich mir das Umrüsten und reduziere nicht nur meine Durchlaufzeiten, sondern auch meine Fehlerquellen“, so Klötzle. Bisher wurden nach dem Fräsen die Drehteller zum externen Drehen gegeben und danach auf eine separate Tieflochbohrmaschine gespannt. Das Drehen wird durch das Fräsen auf der Grob-Maschine ersetzt. Selbst das Tieflochbohren funktioniert auf der G550 hervorragend, unter Einsparung von sehr viel Durchlaufzeit.

Einzig das Verzahnen der Drehteller erfolgt noch extern, doch auch das wäre über die neuen Verzahnungszyklen von Grob auf der G550 realisierbar. Der Bearbeitungsprozess läuft durch das Grob-Palettenrundspeichersystem weitestgehend unbemannt, mit der Folge, dass viel Arbeit ins Haus zurückgeholt werden konnte und die Wertschöpfung wieder bei Polar-Form stattfindet. Bei verbesserter Qualität und einer um 50 Prozent verkürzten Lieferzeit.

Automation erhöht die Flexibilität und reduziert die Kosten

Eine weitere Neuerung bei Polar-Form war der Einsatz von Automation in der Kombination aus Palettenrundspeichersystem (PSS-R) und Werkzeugzusatzmagazin (TM). In der Version PSS-R13 stehen dem Unternehmen jetzt auf drei Ebenen dreizehn Paletten-Ablageplätze zur Verfügung. Damit war klar, dass bei derart vielen Anwendungen auch das Werkzeugmagazin entsprechend groß dimensioniert sein muss, denn sonst lassen sich die Paletten nicht bedienen.

Mit dem Werkzeugzusatzmagazin können die gewünschten, komplexen Bearbeitungsaufgaben durchgeführt werden und das bei einer Werkzeugkapazität von insgesamt 217 Werk¬zeugen. Das TM arbeitet mit einer autarken Steuerung, wobei die Werkzeugverwaltung von der Leitsteuerung des PSS-R13 übernommen wird. „Im Fräsbereich kam bei uns so gut wie keine Automation zum Einsatz“, erinnert sich Klötzle. „Doch jetzt haben wir die Möglichkeit, die Maschine nächtelang durchlaufen zu lassen. Insgesamt ist der Mehrwert, der durch das Werkzeugzusatzmagazin und der Automation, in Kombination mit der Grob-Maschine G550 entstanden ist, enorm.“

Unternehmensinformation

GROB-WERKE GmbH & Co. KG Werkzeugmaschinen

Industriestr. 4
DE 87719 Mindelheim
Tel.: 08261 996-0
Fax: 08261 996-268

POLAR-FORM Werkzeugbau GmbH

Karl-Kammer-Str. 11
DE 77933 Lahr
Tel.: 07821 9503-0
Fax: 07821 9503-20

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