Spanenende Fertigung Hochgeschwindigkeitszerspanung hat ihren Zenit noch nicht erreicht

Die Hochgeschwindigkeitszerspanung oder High Speed Cutting hat noch lange nicht das Ende der Entwicklung erreicht. Doch die Frage nach dem Speed ist nicht mehr so aktuell wie früher. Gefragt sind Lösungsangebote für die Prozessketten der Zerspaner. Grundsätzlich steigt die Variantenzahl bei immer kürzeren Innovationszyklen.

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Das Dauerthema „High Speed Cutting“ (HSC) findet auch weiterhin große Beachtung. Nach Auffassung von Markus Rehm, Geschäftsführer der zum Gildemeister-Konzern gehörenden Deckel Maho Seebach GmbH, wird sich im Wettbewerb zeigen, welche Anbieter intelligente Lösungen entwickelt haben, um den HSC-Prozess ganzheitlich zu optimieren. „So stehen bei uns neben dem eigentlichen Bearbeitungsprozess die vor- und nachgelagerten Prozessschritte inklusive vollständiger Simulation, cleverer Automatisierungslösungen und einer neuen Steuerungsgeneration im Mittelpunkt“, verrät Rehm. Wer sich über die Zukunft im HSC-Bereich informieren wolle, stoße auf vielfältige Trends.

Grundsätzlich steigt die Variantenzahl bei immer kürzeren Innovationszyklen, was im Prinzip für alle wichtigen Abnehmerbranchen des Werkzeugbaus gilt. Dazu erläutert der Deckel-Maho-Manager: „Nehmen Sie nur das Beispiel der Modellvielfalt in der Automobilindustrie oder den Bereich der Telekommunikation. Aus diesen Rahmenbedingungen heraus leiten sich 1:1 die Trends für den Werkzeugmaschinenbau ab. Für unsere Kunden geht es darum, hochflexibel ohne Stillstandszeiten zu produzieren.“

Mehr Dynamik und Flexibilität bei Präzisionszentren

Speziell im Zusammenhang mit der HSC-Technologie steht eine Entwicklung von Deckel Maho, die 2007 auf der EMO Weltpremiere feierte. Mit der DMC 55 V linear wird ein deutliches Zeichen für noch mehr Dynamik und Flexibilität im Bereich der kompakten Präzisionszentren gesetzt. „Konstruktiv ausgelegt als Portalmaschine im thermosymmetrischen Design, verfügt diese Innovation über Linearantriebe in allen Achsen für maximale Dynamik über 2 g und schnelle Eilgang- und Vorschubgeschwindigkeiten bis 80 m/min“, berichtet Geschäftsführer Rehm stolz.

Produktstrategisch wird die DMC 55 V linear zweigleisig angeboten – entweder in Drei-Achs-Ausführung mit bewegter Tisch-Einheit oder als Fünf-Achs-Zentrum mit integriertem Dreh-Schwenktisch, der in Gantry-Bauweise konzipiert ist und über zwei seitlich installierte Linearantriebe positioniert wird, was den so genannten Schubladeneffekt eliminiert und somit den Anspruch maximaler Präzision unterstreicht.

Auch bei der international aufgestellten MAG Industrial Automation Systems, zu der unter anderem der Spezialmaschinenhersteller MAG Boehringer zählt, ist man davon überzeugt, dass beim High Speed Cutting noch längst nicht das Ende der Entwicklung erreicht ist. „Wenn Maschine, Werkzeug und Steuerung optimal aufeinander abgestimmt sind, lässt sich noch etliches an Geschwindigkeit herausholen“, betont Marketingleiter Martin Winterstein. Deshalb wurden beispielsweise neue Steuerungen für die Maschinen entwickelt – mit noch leistungsfähigeren Prozessoren. Dadurch wird es möglich, die maschinellen Abläufe auch bei extremen Höchstgeschwindigkeiten optimal und prozesssicher auszusteuern.

Aber die Frage nach noch mehr Speed ist nicht mehr so aktuell wie in früheren Jahren. „Irgendwann geben selbst die besten Maschinen nicht mehr her“, bemerkt Winterstein dazu. Er sieht es als wichtigste Aufgabe seines Unternehmens, dem Kunden für seinen Bearbeitungsfall eine prozesssichere Lösung zu bieten. Daran arbeitet die Firmengruppe MAG IAS mit vereinten Kräften. So werden beispielsweise auch die Bereiche MAG Infimatic und MAG Maintenance Technologies verstärkt in die Lösungsprozesse eingebunden: Infimatic entwickelt leistungsfähige Software, und Maintenance Technologies sorgt dafür, dass auch das „Drumherum“ stimmt – vom passenden Werkzeug bis zur passenden Aufnahme. Das Produktportfolio der Unternehmensgruppe MAG IAS, die mit dreizehn Marken am Markt ist, reicht von der Systemlösung über Dreh- und Fräszentren bis hin zu Sondermaschinen, Steuerungssystemen und Servicekonzepten.

Dirk Prust, Geschäftsführer Technik der Chiron-Werke in Tuttlingen, verweist darauf, dass High Speed Cutting – über das klassische Anwendungsgebiet in der Finish-Bearbeitung im Werkzeug- und Formenbau hinaus – viele Anwendungen in der Produktionstechnik gefunden hat. Er betont: „Hohe Schnittgeschwindigkeiten eignen sich hervorragend, um ästhetisch anspruchsvolle Oberflächen herzustellen. Die Anforderungen sind hier noch höher als bei technischen Flächen, denn das menschliche Auge erkennt kaum messbare Inhomogenitäten.“ Erstklassige Oberflächen auf Zierteilen für die Haustechnik, Unterhaltungselektronik, im Automobil oder für Schmuck und Uhren würden erfolgreich mit HSC-Technologien auf Chiron-Zentren hergestellt.

Produktionseffizienz im Vordergrund

„Bei technischen Anwendungen steht die Produktionseffizienz und damit ein höheres Zeitspanvolumen heute klar im Vordergrund“, stellt Chiron-Technikchef Prust fest. Mit High Performance Cutting (HPC) werde der Vorschub pro Schneide erhöht. Bei der Zerspanung von hoch legierten Stählen, wie etwa Implantaten oder Turbinenschaufeln, wird diese Methode mit moderaten Drehzahlen auf Chiron-Zentren praktiziert. Turbolader-Impeller oder Aerospace-Strukturbauteile aus Aluminium lassen sich in Kombination von HPC mit hohen Spindeldrehzahlen überaus effizient produzieren. „Chiron lässt auch an diesen Bauteilen richtig die Späne fliegen“, merkt Prust an.

Kritisch zum Thema High Speed Cutting stellt der Experte fest, dass es viel weniger HSC-Anwendungen gebe, als man denkt. Vielfach würden hohe Spindeldrehzahlen aufgrund kleiner Werkzeugdurchmesser – wie beispielsweise beim Bearbeiten kleiner Bohrungen oder beim Fräsen feiner Strukturen – benötigt, um überhaupt konventionelle „Cutting Speeds“ zu erreichen. Die erforderliche hohe Spindeldrehzahl werde dann oft mit High Speed Cutting gleichgesetzt, obwohl es sich um völlig normale Zerspanungen handelt.

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