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CNC-Werkzeugmaschinen

Präzisionsbearbeitung von anspruchsvollen Bauteilen

| Autor / Redakteur: Peter Springfeld / Victoria Sonnenberg

Dreh- und Fräsmaschine mit einem verfahrbaren Portal für die Vertikalbearbeitung sowie begehbaren X-Achsen.
Bildergalerie: 7 Bilder
Dreh- und Fräsmaschine mit einem verfahrbaren Portal für die Vertikalbearbeitung sowie begehbaren X-Achsen. (Bild: Pama)

Ein Zulieferer realisiert kurzfristig mit rund 50 CNC-Werkzeugmaschinen hochpräzise, aber auch einfache sowie komplexe Teilen bis zu einem Kubus mit einer Seitenlänge von 2500 mm, einem Durchmesser von 5300 mm und 20 t Stückgewicht.

Seit 1946 am Markt, fertigt das Deggendorfer Unternehmen Rile anspruchsvolle, hochpräzise Zulieferteile sowie Baugruppen und Automatisierungsanlagen für einen breiten Anwendungsbereich. Dazu gehören die Automatisierung von Werkzeugmaschinen, Roboterapplikationen, Anbauteile für Maschinen, Getriebe- und Motorenkomponenten sowie Baugruppen für die Medizintechnik. Für die Luftfahrtechnik bearbeitet Rile Turbinenteile und Laufschienen in höchster Präzision. So breit wie das Spektrum der Lohn- und Zulieferfertigung ist auch der Werkstoffbereich: Neben Stahl, Edelstahl, Guss und Buntmetallen wie Aluminium und Magnesium bearbeitet Rile Teile aus Titan und Kunststoffen, beispielsweise Karbon. Aus Karbon fertigt Rile Pinolen für Messmaschinen.

50 untereinander austauschbare CNC-Werkzeugmaschinen

„Zur Realisierung dieser anspruchsvollen Fertigungsaufgaben“, hebt Peter Radlsbeck, Geschäftsführender Gesellschafter hervor, „stehen rund 50 moderne, zum Teil untereinander austauschbare CNC-Werkzeugmaschinen zur Verfügung. Sie werden von hoch qualifizierten Mitarbeitern bedient, die wir in der Regel selbst ausgebildet haben. Unser Angebot besteht in einer sehr kurzfristigen Fertigung von hochpräzisen einfachen und komplexen Teilen bis zu einem Kubus mit einer Seitenlänge von 2500 mm, einem Durchmesser von 5300 mm und 20 t Stückgewicht. Wir fertigen im Toleranzbereich von IT-6 und realisieren Oberflächen im Rauhigkeitsbereich von 0,8 µm.“

Mit dem Ausbau der Energieerzeugung durch Windkraftanlagen kamen auch Aufträge für die Präzisionsfertigung von entsprechenden Großteilen ins Deggendorfer Unternehmen. Dazu wurde trotz der fertigungstechnischen Ausstattung eine weitere Bearbeitungsmaschine zum Drehen und Fräsen gebraucht. Stefan Zimmer, Vertriebsleiter der Nürnberger Abras Vertriebsgesellschaft, stellte den Kontakt zum renommierten italienischen Maschinenbauer Pama her. „Wir“, bekundet Peter Radls- beck, „hatten bereits gute Erfahrungen mit italienischen Werkzeugmaschinenherstellern und waren deshalb sofort auch für Pama offen.“

Hohe Fertigungstiefe schafft Vertrauen

„Mit Pama“, hebt Peter Radlsbeck hervor, „hatten wir Ansprechpartner, die sehr intensiv auf unsere Bedürfnisse eingegangen sind. Die Chemie zwischen den handelnden Personen stimmte von Anfang an. Wir fanden schnell Vertrauen und fühlten, dass Pama in der Lage ist, aus den bestehenden Baukästen, die Pama im Hause hat, eine entsprechende Maschine zu bauen. So konnten wir uns beim Besuch in Rovereto überzeugen, wie Pama im eigenen Werk sämtliche Kernkomponenten einschließlich der Fräsköpfe in hoher Qualität selbst herstellt. Wir haben uns ähnliche Maschinen angesehen und uns mit allen maßgeblichen Partnern bestens auf Deutsch verständigt. So gab es keinerlei Informationsverlust bei den technischen, organisatorischen und betriebswirtschaftlichen Absprachen. Letztendlich haben die recht schnell gefundene finale Konzeption, die abgesprochene Präzisionsarbeit und die zu erwartende Lebensdauer der Maschine den Ausschlag für die Investitionsentscheidung gegeben.“

Für Pama neu, entstand eine Dreh- und Fräsmaschine mit einem verfahrbaren Portal für die Vertikalbearbeitung sowie begehbaren X-Achs-Abdeckungen. Zwei hydrostatisch gelagerte Direct-Drive-Drehtische, eine spezielle Späneentsorgungsanlage sowie eine Einhausung, die nicht nur eine Pendelbearbeitung, sondern auch eine Bearbeitung von extrem langen Bauteilen ermöglicht, runden das Konzept ab.

Entsprechend den zu bearbeitenden Großteilen haben die Ständer des Portals einen Abstand von 5600 mm. Das Portal trägt am Querbalken die Traghülse und bietet ihr einen Verfahrweg in Y-Richtung von 5815 mm. Dieser Verfahrweg ist nicht nur für die Bearbeitung der Werkstücke auf den beiden 4 m im Durchmesser großen Drehtischen notwendig, er dient darüber hinaus zum automatischen Einwechseln der Dreh- und Fräswerkzeuge sowie zum automatischen Wechseln von Fräsköpfen für die 5-Seiten-Bearbeitung. Die Z-Achse (RAM) verfährt 1600 mm. Der maximale Abstand zwischen den Tischoberkanten und der Traghülsen-Stirnseite beträgt 2565 mm. Entsprechend dem Aufbau der Traghülsen der Horizontal-Bohr- und Fräsmaschinen von Pama besitzt auch die hydrostatische Bohrspindel der Portalfräsmaschine Modell Vertiram 2000 GT einen Axialverfahrweg von 800 mm.

„Dem Kundenwunsch entsprechend“, erläutert Frank Seifert, Pama-Sales-Manager, „lieferte Pama die komplette Maschineneinhausung. Sie ist so gestaltet, dass sie zur Pendelbearbeitung zwei flexible Bearbeitungsbereiche schafft. Zur Bearbeitung von extrem langen Werkstücken wird die Trennwand zur Seite geschoben, damit man das Langteil auf beiden Drehtischen aufspannen kann. Dazu bewegt sich das Portal entlang einer 14 m langen X-Achse.“

Auch bei dieser neuen Maschine bildet ein aus Gusskomponenten gefertigter Maschinenrahmen das Fundament zur Präzisionsbearbeitung. Die zu bearbeitenden Großteile werden mithilfe von Vorrichtungen, die Rile selbst baut, schwingungsarm gespannt. Zur Präzisionszerspanung trägt des Weiteren die kräftige Traghülse mit einem Querschnitt von 500 mm × 500 mm bei. Sie wird an allen vier Seiten im Spindelkasten hydrostatisch geführt. Zurückgekühltes Hydrauliköl sorgt für den Wärmeabfluss.

„Entsprechend der neuen Konzeption der Portal- Dreh-und-Fräs-Maschine“, erläutert Frank Seifert, „entwickelten die Pama-Ingenieure die patentierte und vielfach bewährte Wärmekompensation der Traghülse weiter. Dazu trägt ein von Pama patentiertes System bei, welches die Längenausdehnung von RAM und Bohrspindel überwacht und die Ergebnisse in Echtzeit an die Steuerung weiterleitet. Insgesamt bieten Pama-Maschinen ihren Nutzern Fertigungstoleranzen, wie wir sie von Lehrenbohrwerken kennen.“

Zur zuverlässigen und präzisen Dreh- und Fräsbearbeitung besitzt die Portalmaschine zwei hydrostatisch gelagerte Direct-Drive-Drehtische. Jeder der beiden Karusselldrehtische TTH 60 trägt Lasten bis zu 60 t bei maximal 150 min-1. Zur Wärmestabilisierung durchläuft auch dieses Hydrauliköl ein entsprechendes Kühlaggregat.

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