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Wenn’s besonders präzis werden muss

3+2-achsiges Bearbeiten sorgt für Flexibilität und hohe Genauigkeit
Wenn’s besonders präzis werden muss

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„Präzis für Sie“ – mit diesem Slogan wirbt die Samuel Werder AG, Lohnfertiger für Feinwerktechnik. Für besonders komplexe Frästeile setzt das Zulieferunternehmen aus Veltheim (Schweiz) schnelle Bearbeitungszentren von Brother ein und stattet sie zusätzlich mit einem zweiachsigen CNC-Drehtisch von PL Lehmann aus. Durch die Komplettbearbeitung in einem Arbeitsgang lassen sich selbst bei Kleinserien enge Form- und Lagetoleranzen einhalten.

Werder Feinwerktechnik steht seit bald sechs Jahrzehnten für Präzision, Flexibilität und Zuverlässigkeit. Die Produktionsbandbreite reicht von Kleinauflagen bis zu Serien von 100 000 Stück – Teile aus Aluminium, Stahl, Titan, Silber, Messing, Bronze, Neusilber, Magnesium und Kunststoffen. Neben mehr als 30 CNC-Drehmaschinen stehen dem Fertigungsteam rund um Produktionsleiter André Stäger ebenso viele CNC-gesteuerte Bearbeitungszentren mit bis zu fünf Achsen zur Verfügung. Sie sind in der Lage, hochgenaue Fräs- und Bohrarbeiten auszuführen, teilweise assistiert von Knickarm-Robotern zum automatisierten Werkstückwechsel und/oder ausgestattet mit Hochdruck- und Feuerlöschanlage zum Zerspanen von Titan und Edelstahl. Die produzierte Qualität wird schließlich auf vier CNC-Messmaschinen im klimatisierten Messraum geprüft.

Bei den Aufträgen zeichnet sich ein klarer Trend ab, wie Geschäftsführer Claude Werder hervorhebt: „Die Teile werden immer komplexer und müssen zudem höhere Genauigkeitsanforderungen erfüllen.“ Seine Antwort darauf: „Wir produzieren zunehmend auf fünfachsigen Bearbeitungszentren, mit denen wir in der Lage sind, selbst anspruchsvolle Werkstücke in einer Aufspannung komplett zu bearbeiten. Dadurch können wir auch kleine Serien wirtschaftlich fertigen.“
Fünfachsige Bearbeitung bei Bedarf
Schon seit einigen Jahren stattet Produktionsleiter Stäger deshalb dreiachsige Bohr-/Fräszentren mit zusätzlichen zweiachsigen Teilapparaten aus, die den Maschinen fünfachsige Fähigkeiten verleihen: „Wir haben bisher drei unterschiedliche Fabrikate eingesetzt und festgestellt, dass dieses 3 plus 2-Prinzip für uns als Lohnfertiger optimal ist. Es verleiht uns hohe Flexibilität und ist im Preis/Leistungs-Verhältnis deutlich günstiger als reine Fünfachsmaschinen. Jedoch gibt es je nach Hersteller deutliche Unterschiede in der Leistungsfähigkeit und vor allem im Service.“ Stäger schildert Situationen, in denen nach einem Crash die Reparatur des Drehtisches mehrere Wochen gedauert hat. „Ein so langer Ausfall ist für uns als Dienstleister schwer zu kompensieren. Daher haben wir uns entschlossen, CNC-Drehtische des Schweizer Anbieters PL Lehmann einzusetzen.“
Den Ausschlag gab nicht allein, dass PL Lehmann sein Stammhaus nur eine Stunde entfernt in Bärau hat. „Wir haben uns bei Maschinenanbietern und Endanwendern umgehört und festgestellt, dass sie nahezu unisono die Qualität, Leistungsstärke dieser Drehtische und den Service des Anbieters loben“, begründet der Werder-Produktionsleiter. „So haben wir vor zwei Jahren eine erste Maschine mit einem Lehmann-Drehtisch ausgestattet.“ Die positiven Erfahrungen hinsichtlich Präzision, Geschwindigkeiten und Klemmkräfte bestätigten sich auch bei einer zweiten Maschine, einer Brother TC-S2D-0, die vor 18 Monaten zusammen mit dem zweiachsigen Lehmann-Tisch vom Typ TF-510510.LL vario X angeschafft worden war. Stäger resümiert: „Zwar gibt es Wettbewerbsprodukte zu günstigeren Preisen, doch die Investition hat sich in jedem Fall gelohnt. Die CNC-Drehtische erfüllen unsere technischen Wünsche seit Anfang an, und es gab noch keinerlei Servicebedarf.“
Mit zunehmenden Aufträgen speziell eines Kunden, der bei Werder Schließzylinder bearbeiten lässt, wuchs der Bedarf an fünfachsiger Fertigungskapazität weiter an. Geschäftsführer Werder konkretisiert: „Wir sind von diesem Kunden stark gefordert, da wir häufig Prototypen und Kleinserien produzieren dürfen und sehr viele verschiedene Varianten benötigt werden. Zudem sind bei diesen Schließzylindern die Präzisionsanforderungen relativ hoch. Um reibungslos zu funktionieren, müssen enge Form- und Lagetoleranzen eingehalten werden.“
Kompakter Drehtisch
Stäger ergänzt: „Aus unserer Erfahrung sind dafür die schnellen Bohr-Fräs-Zentren von Brother mit zusätzlichem Lehmann CNC-Drehtisch ideal. Zumal letzterer sehr kompakt aufgebaut ist und bei der Installation auf dem Maschinentisch noch Platz für einen zusätzlichen Schraubstock bleibt. So können wir nicht nur fünf Seiten, sondern auch die Rückseite auf einer Maschine bearbeiten.“
Die Entscheidung, die Produktionskapazitäten mit zwei zusätzlichen Brother-Maschinen mit Lehmann-Drehtischen auszubauen, war schnell gefallen – zumal das Maschinenkonzept im Hause Werder wohlbekannt und geschätzt ist. Schließlich stehen insgesamt 15 Maschinen des japanischen Herstellers in der Produktionshalle, deren Fläche wegen des stetigen Auftrags- und Umsatzwachstums im April dieses Jahres verdoppelt wurde. Einzig der Maschinentyp erfuhr einen Wechsel. „Nach unserer Erfahrung sind für Vier- oder Fünfachsbearbeitung 21 zur Verfügung stehende Werkzeuge oftmals zu wenig“, begründet Stäger. Die beiden Anfang 2014 gelieferten Maschinen sind daher vom Typ Brother TC-22B-0 (Verfahrwege: X 700 / Y 400 / Z 410 mm), die über ein 28er Magazin (SK30-Aufnahmen) verfügen.
Kompetenter Handelspartner
Bewährter Partner bei der Beschaffung der beiden Brother TC-22B-0 war das Unternehmen Schneider mc SA in Chavornay, das zur Newemag-Gruppe und somit zu den führenden Anbietern von Werkzeugmaschinen in der Schweiz gehört. Newemag/Schneider mc bietet nicht nur verschiedenste Dreh- und Fräszentren an, auch Zubehör und Erweiterungen wie die CNC-Drehtische von PL Lehmann sind Bestandteil des Angebots. So hat Werder Feinwerktechnik die beiden Brother TC-22B-0 mit jeweils einem Lehmann-Drehtisch TF-510510.LL vario X der aktuellen Edition 2 ausstatten lassen. Dies ist ein zweiachsiger, einspindliger, CNC-gesteuerter Drehtisch ohne Gegenlager, bei dem sich die zentrisch angeordnete Teilachse in höhenmäßig variabler Position befindet. Mit Distanzstück eignet er sich auch für größere Werkstückdurchmesser.
Stäger ist mit den beiden Anfang 2014 gelieferten Maschinen sehr zufrieden. Zu den Drehtischen meint er: „Die neue Technik, die in den Lehmann-Produkten steckt, ist schon sehr beeindruckend. Im Vergleich zu unseren früheren Teilschwenkapparaten weisen diese Drehtische deutlich höhere Klemmkräfte und auch andere verbesserte Leistungsdaten auf, so dass keine zweite Abstützung notwendig ist.“
Leichtzerspanung, aber hoch präzise
Die Maschinen sind nicht für grobe Zerspanung gedacht. Werder Feinwerktechnik bearbeitet auf ihnen vorwiegend Leichtmetalle, Kunststoffe oder Messing, aus dem die typischen Schließzylinder sind. Diese Bauteile gibt es in den Hauptdurchmessern 17 und 22 mm, ihre Länge variiert von 30 bis auf nahezu 200 mm. Die typischen Bearbeitungen sind Bohren, Ausdrehen, Fräsbearbeitung und Gewindeschneiden. „Da entstehen keine großen Kräfte, so dass die einseitige Lagerung der fünften Achse vollkommen ausreicht“, argumentiert der Produktionsleiter. Selbst kleine 20 x 20 mm Teile von 20 x 20 mm aus Edelstahl ließen sich darauf hochgenau bearbeiten. Diese Komponenten kommen in Glasfaseranwendungen zum Einsatz und müssen, ebenso wie die Schließzylinder, enge Positionstoleranzen erfüllen. Im Schwenkbereich gilt es zum Beispiel, Lagetoleranzen von zirka 5/100 mm auf Längen bis zu 150 mm einzuhalten. Die geforderten Durchmessertoleranzen liegen bei 15 µm.
Für Stäger ist die Fünfachsenbearbeitung bei der Herstellung der Schließzylinder eine Grundvoraussetzung, um überhaupt in solchen Toleranzen fertigen zu können. Eine „reine“ Fünfachsmaschine kam für ihn dennoch nicht in Frage: „Wir benötigen hauptsächlich die Positionierfunktionen der Schwenkteilapparate. Fünfachsig simultan arbeiten wir selten, und selbst dazu ist unsere Brother/Lehmann-Kombination in der Lage. Auf einer reinen Fünfachsmaschine hätten wir dagegen keinen Platz für eine zusätzliche Spannvorrichtung, die für uns von wesentlicher Bedeutung ist.“
Samuel Werder AG www.werder-ag.ch
Schneider mc SA www.schneidermcsa.ch
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