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Bearbeitungszentrum Mehrspindlige Bearbeitungszentren bieten deutlich höhere Produktivität

| Autor/ Redakteur: Walter Frick / Frank Fladerer

Bearbeitungszentren und Fräsmaschinen sind seit jeher Ausstellungsschwerpunkte der Metav. Mehrspindlige Bearbeitungszentren, die Mehrspänner unter den Werkzeugmaschinen, punkten durch potenzierte Produktivität: Mehr Spindeln – mehr Späne.

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Mehrspindlige Bearbeitungszentren wie der neue Vierspindler Stama MC 531-Twin 2 gelten als ein Schlüssel zu höherer Produktivität, der vor allem für die Serienfertigung interessant sein kann. Bild: Stama
Mehrspindlige Bearbeitungszentren wie der neue Vierspindler Stama MC 531-Twin 2 gelten als ein Schlüssel zu höherer Produktivität, der vor allem für die Serienfertigung interessant sein kann. Bild: Stama
( Archiv: Vogel Business Media )

Die Komplettbearbeitung auf einer Maschine mit einem Minimum an Aufspannungen ist zweifellos der direkteste Weg vom Rohteil zum Fertigteil. Innerbetriebliche Transporte sowie Liegezeiten vor Einzelmaschinen entfallen, mögliche Wartezeiten reduzieren sich auf eine Maschine.

Neben der Reduzierung unproduktiver Nebenzeiten, die bei der arbeitsteiligen Fertigung unvermeidlich sind, spart die Komplettbearbeitung auch Investitions-, Personal- und Raumkosten und verringert den Aufwand für die Fertigungsplanung.

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Nun gibt es aber Komplettbearbeitung nicht aus dem Katalog und auch Prozessketten verkürzen sich nicht auf Knopfdruck. Der Anwender ist deshalb gut beraten, sich bei Optimierungsmaßnahmen umfassend zu informieren und beraten zu lassen. Gelegenheit dazu gibt es auf der Metav 2008 in Düsseldorf.

Befragt nach den derzeit wichtigsten Trends und Entwicklungen bei mehrspindligen Bearbeitungszentren und aktuellen Anwender-Anforderungen nennt Winfried Benz, Geschäftsführer der Licon mt GmbH & Co. KG, Laupheim, an erster Stelle „eine verstärkte Nachfrage nach Fünfachs-Bearbeitungskonzepten“. Des Weiteren sollen die Maschinen für die Trockenbearbeitung ausgelegt und „möglichst jede Bearbeitungsspindel separat in allen Achsen korrigierbar sein“.

Fünfachs-Bearbeitungszentren derzeit stark gefragt

Weiter werde eine hohe Produktivität durch hauptzeitparalleles Be- und Entladen verlangt. Außerdem verstärke sich die Nachfrage nach Alternativen zu Motorspindeln.

Licon bietet hierzu direkt angetriebene Spindeln aus dem eigenen Liflex-Baukasten an (HSK 63/80/100). Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit verlange der Kunde zunehmend nach maßgeschneiderten Bearbeitungskonzepten, die im Hinblick auf sein spezifisches Teileportfolio die beste Flexibilität bieten.

Als bauartspezifische Vorteile mehrspindliger Bearbeitungszentren nennt der Licon-Geschäftsführer unter anderem einen geringeren Platzbedarf als bei herkömmlichen Bearbeitungszentrenkonzepten, weniger Personalbedarf und weniger Aufwand für die Automatisierung. Darüber hinaus benötige ein Mehrspindler weniger Spannvorrichtungen und damit weniger Aufwand für Prozessüberwachung (Messaufwand).

Licon präsentiert doppelspindliges Bearbeitungszentrum auf der Metav

Auf der Metav 2008 zeigt Licon eine Liflex 1078: ein doppelspindliges Bearbeitungszentrum mit einem Bearbeitungskubus von 1000 mm × 700 mm × 800 mm (X/Y/Z) pro Spindel. Die Maschine kann mit unterschiedlichen Schwenkbrücken ausgestattet werden und in der Version 4 Z somit bis zu zwei mal vier Rundtische aufnehmen.

Es handelt sich um eine sehr steife Fahrständermaschine. Oft werden bei doppelspindligen Bearbeitungszentren die beiden Arbeitsspindeln auf gemeinsamen Achsen verfahren. Besonders bei großen Spindelabständen, in diesem Fall 1000 mm, erläutert Benz, „wirkt sich dies nachteilig auf die Bearbeitungstoleranzen aus. Bei dieser Maschine sind alle drei Achsen der beiden Hauptspindeln unabhängig voneinander verfahrbar“.

Bearbeitungszentrum mit verschiedenen Brücken konfigurieren

Das Bearbeitungszentrum kann mit verschiedenen Brücken konfiguriert werden: Zwei oder vier Tische in Direktbeladung in der Version B-Rundtisch auf A-Achse zur Fünf-Achsbearbeitung (Version 2 U oder 4 U) oder aber in der Version 2 Z und 4 Z. Hierbei kann die Maschine hauptzeitparallel beladen werden – also entweder jeweils zwei (2 Z) oder vier (4 Z) Rundtische auf einer Seite.

Die Maschine ist mit einer Liflex-Hauptspindel ausgerüstet. Die Spindel gibt es in drei verschiedenen Größen: HSK 63/80/100. In der Grundversion bedient jeweils ein Scheibenmagazin eine Spindel und bietet Platz für 30 Werkzeuge Sonderausführungen auf Anfrage. Die Maschine ist geeignet sowohl für Nass- wie auch für Trockenbearbeitung mit MMS.

An die Metav 2008 hat Licon-Geschäftsführer Winfried Benz große Erwartungen: „Viele Anwender kennen noch nicht die breite Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten, die unser Liflex-Baukasten bietet. Wir wollen auf der Messe die Breite der Anwendungsmöglichkeiten unserer Produkte zeigen und auch unsere internationalen Geschäftskontakte weiter ausbauen.“

Flexibilität steht bei mehrspindligen Bearbeitungszentren im Vordergrund

Als einer der „inzwischen bekanntesten Hersteller von Mehrspindelbearbeitungszentren“ steht für die Samag Saalfelder Werkzeugmaschinen GmbH, sagt Geschäftsführer Detlef Stoebe, „bei heutigen Marktanforderungen, wie schneller Auftragswechsel, die Flexibilität im Vordergrund“. Durch Einsatz von Palettenbeschickung und Nullpunktspannsystemen könne fast ohne Stillstandszeiten auf Auftragswechsel reagiert werden.

Gerade bei der Bearbeitung von Leichtmetallwerkstoffen haben sich die Bearbeitungszeiten durch den Einsatz neuer Schneidstoffe so stark reduziert, dass die Neben- und Hilfszeiten die Stückkosten zum größeren Teil bestimmen. Samag reagiert mit höheren Achsgeschwindigkeiten, Beschleunigungen, Direktantrieben in Linear-, Teil- und Schwenkachsen und durch angestrebte Komplettbearbeitung in einer Aufspannung.

Horizontale Bearbeitungszentren von Saalfelder Werkzeugmaschinen

Die Ausrüstung der horizontalen Bearbeitungszentren der Baureihe MFZ ist werkstückgebunden, das heißt komplett mit Vorrichtung, Werkzeugauslegung, Automation und der entsprechenden Technik sowie Schulung des Anwenders, bei Bedarf auch Produktionsbegleitung. Vorgeschaltete standardisierte Automationszellen können individuell angepasst werden und tragen den Kundenforderungen nach Lösungen aus einer Hand Rechnung.

Die Zellen als Ergänzung des Angebotes von Samag, sagt Stoebe, „treffen gleich mehrere Trends: Zum einen wünschen sich Anwender zunehmend eine möglichst komplette Turn-Key-Lösung, bei der die Abstimmung der einzelnen Arbeitsschritte direkt dem Maschinenhersteller übertragen wird“. Nicht allein aus Komfortgründen, sondern vor dem Hintergrund der Zeitersparnis werden Komplettbearbeitungen wichtiger.

Automatische Handhabung und flexible Bearbeitungszentren senken Stückkosten

Andererseits stellen automatische Handhabungsprozesse zusammen mit einer hohen Flexibilität der Bearbeitungszentren den größten Faktor zur Stückkostenreduzierung dar. Das günstige Preis-Leistungs-Verhältnis ergebe sich aus dem hohen Durchsatz, den die MFZ-Maschinen durch kurze Rüst- und Bearbeitungszeiten erreichen.

„Unser Angebot zur Stückkostenreduzierung besteht in einer Komplettlösung aus dem eigenen Haus, bei der wir eine hohe Produktivität und Qualität gewährleisten können“, erläutert Samag-Geschäftsführer Detlef Stoebe.

Als Haupteinsatzgebiete mehrspindliger Bearbeitungszentren sieht Stoebe die Mittel- und Großserienfertigung mit hohen Genauigkeiten in den verschiedensten Branchen wie zum Beispiel die Automobil- und Automobilzuliefererindustrie oder die Hydraulik- und Pneumatikindustrie.

Bearbeitungszentren für die Schwerzerspanung

Auf der Metav zeigt Samag ein doppelspindliges horizontales Bearbeitungszentrum MFZ 600-2 für schwere Zerspanung mit Doppelpalettenwechsler. Die Metav, so Stoebe „wird für uns eine Messe sein, wo unmittelbar nach der EMO nochmals Raum auf breiter Plattform besteht, die Kundenkontakte zu pflegen und interessante technische Gespräche fortzuführen“.

Für Dr. Achim Feinauer, Geschäftsführer der Stama Maschinenfabrik GmbH in Schlierbach, sind die wichtigsten Trends bei mehrspindligen Bearbeitungszentren unter anderem: „Die Fünf-Achs-Komplettbearbeitung, höhere Genauigkeiten und zunehmend nachgefragte intelligente Automation.“

Als Haupteinsatzgebiete mehrspindliger Bearbeitungszentren nennt Feinauer Anwendungen mit Losgrößen ab 500 bis 1000 Teilen je Tag. Die Vorteile dieser Maschinengattung sind für ihn „die niedrigen Stückkosten und der geringe Platzbedarf“.

Vierspindel-Bearbeitungszentrum von Stama schafft vier Werkstücke in einem Arbeitszyklus

Die momentane Spitze der Mehrspindler krönt das neue Stama-Vierspindel-Zentrum MC 531-Twin 2. Vier Werkstücke in einem Arbeitszyklus, damit werde die „schon hervorragende Produktivität der Twin-Zentren nochmals verdoppelt“. Besonders bewährt habe sich in der 25-jährigen Praxis die Einfachheit der Twin-Technik mit einem gemeinsamen Z-Schlitten.

In Verbindung mit den gängigen Werkzeug- und Werkzeug-Voreinstell-Techniken, so Feinauer „lassen sich damit Genauigkeiten realisieren, die auch einspindlig eine Herausforderung darstellen“. Feinauer ist überzeugt: Hohe Produktivität, Verfügbarkeit und eine Werkstückqualität zeichnen die Stama-Twin-Zentren seit jeher aus. „Der Entwicklungsschritt zum Vierspindler ist so gesehen die logische Konsequenz, um an den Erfolg der Doppelspindelbearbeitung anzuknüpfen.“

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