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Gelebte Flexibilität

Moderner Maschinenpark für die 5-Achs- und Komplettbearbeitung
Gelebte Flexibilität

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Die Zimmer GmbH Technische Werkstätten bilden mit ihren etwa 300 Mitarbeitern und einer Fertigung die jährlich circa 40 Millionen Euro echte Wertschöpfung leistet, das Rückgrat der inzwischen fünf Betriebe umfassenden Zimmer Group. In den letzten zehn Jahren konnte der Zerspanungsbereich des Unternehmens unter Mithilfe der DMG Stuttgart kontinuierlich modernisiert werden, inzwischen beinhaltet der Maschinenpark über 20 DMG-Maschinen.

Innerhalb der Zimmer Technische Werkstätten produzieren für die gesamte Firmengruppe in mehreren Hallen über 80 CNC-Maschinen, darunter 35 Bearbeitungszentren, Kernbauteile vom Prototyp bis zu mittelgroßen Serien. Dabei wurde gerade in letzter Zeit in modernste Maschinen investiert, auf denen Werkstücke durch die 5-Seiten-Bearbeitung bzw. durch angestelltes 5-Achs-Fräsen komplett bearbeitet werden.

Hochmoderne Fertigungszellen
Als Paradestück dieser progressiv verlaufenden Entwicklung kann der Erwerb zweier hochmoderner Deckel Maho-Fertigungszellen angeführt werden, die den gegenwärtig machbaren Stand an Maschinentechnik und Frästechnologie repräsentieren. Vor etwas mehr als zwei Jahren begann die Geschäftsführung unter Leitung von Günther Zimmer und seinem Produktionsleiter Klaus Seifried den Fräsmaschinenmarkt mit dem Ziel unter die Lupe zu nehmen, einen Hersteller hochproduktiver Fräszentren für den Mehrschichtbetrieb auszumachen.
Die neuen Fräszentren sollten in analoger Ausführung zum einen effiziente Horizontalbearbeitungen ausführen, zum anderen auch eine universelle 5-Seiten- und 5-Achsbearbeitung mit hoher Produktivität ausführen können. Umfangreiche Automatisierungseinrichtungen für den Mehrschichtbetrieb waren zusätzlich gefordert. Diese widersprüchlich anmutenden Forderungen ließen den angefragten Kreis der Maschinenhersteller schnell schrumpfen, und man kam mit der DMG Stuttgart und den Deckel Maho-Fertigungszellen zum Ziel. Zudem gilt bei den Zimmer-Spezialisten das Motto: „Wozu denn in die Ferne schweifen, sieh das Gute liegt so nah“.
So repräsentieren die Deckel Maho-Erzeugnisse aus Pfronten für die Rheinauer nicht nur die Rolle des Marktführers bei der 5-Achsbearbeitung, sondern die Spezialisten wissen auch um die Belieferung eines inzwischen breitgefächerten Marktes mit produktiven Deckel Maho-Horizontalbearbeitungszentren; angefangen von der DMC 55 H Duoblock mit einer 400 x 400 mm Palette bis hin zur DMC 160 H Duoblock mit 1250 x 1000 mm und 3000 kg Palettenbeladung. Dass auf allen Maschinen des Pfrontener Herstellers Präzisionsteile auch über lange Fertigungszeiträume erzeugt werden können, kennen und kannten die Mitarbeiter der Zimmer Technische Werkstätten aus eigener Erfahrung. So wurden im zweiten Halbjahr 2008 gleich zwei flexibel einsetzbare Deckel Maho-Fertigungszellen mit einem hohen Automatisierungsgrad für die Arbeitsraumgröße im 600 mm Kubusbereich in Rheinau in Betrieb genommen. Den Kern der beiden Fertigungszellen bilden die Hochleistungszentren DMC 55 H Duoblock als Horizontal- und das Universalfräszentrum DMC 60 U Duoblock für die 5-Achsbearbeitung. Beide Fräszentren basieren auf dem inzwischen tausendfach bewährten Duoblock-Konzept, das die Pfrontener zum betreffenden Zeitpunkt schon als 3. Generation einer nicht endenden Erfolgsstory bereitstellten und gegenwärtig in alle Welt liefern. Immer wieder wird gefragt, was dieses patentierte Maschinenkonzept so erfolgreich macht. Gute Lösungen sind wie im vorliegenden Fall immer einfach.
Der Maschinenständer bietet durch zwei eigensteife, fest verbundene Blöcke aus hochwertigem GGG60 eine große stationäre Masse und eine hohe Gesamtsteifigkeit des Grundmaschinenkörpers; etwa 100 % Steifegewinn ergibt sich gegenüber vergleichbaren Fahrständermodellen. Der leichte, aber stabile Längsschlitten trägt den Spindelkopf und bietet unabhängig von der Position der Arbeitsspindel hohe statische und dynamische Belastbarkeit, bis zu 50 % weniger bewegte Massen lassen sich gegenüber einer Fahrständermaschine messen. Somit ganrantiert das FEM-optimierte und patentierte Duoblock-Konstruktionsprinzip höchste Stabilität und Dauergenauigkeit. Das eingensteife Maschinenbett aus GGG60 ermöglicht darüber hinaus eine 3-Punkt-Auflage für eine einfache und schnelle Inbetriebnahme.
Für eine optimale Prozesssicherheit sorgen neben den steilen Abdeckungen und Kabinenschrägen, die für einen optimalen Spänefluss im Arbeitsraum sorgen, auch die schnelle Späneabfuhr nach hinten aus der Maschine.
Hochleistungsspindel
Als Hochleistungsspindel des DMC 55 H Duoblock wählten die Zimmer-Spezialisten die Variante mit HSK-A63-Aufnahme, 10 000 U/min und 42 kW. Mit 236 Nm max. Drehmoment liegt man beim Zerspanen verschiedener Rohmaterialien dabei auf der sicheren Seite. Mit dieser thermisch optimierten Spindel in Kartuschenbauweise lassen sich beispielsweise bis zu 2000 cm3 Aluminium oder 650 cm3 CK 45-Stahl pro Minute zerspanen. Im Gegenzug werden beim Fertigschlichten die maximalen Streubreiten Psmax nach VDI/DGQ von 5 µm regelmäßig unterboten. Gleiches gilt auch für die konstante Langzeitgenauigkeit der bei Zimmer mit IT 6 Genauigkeitsklasse gefertigten Werkstücke. Das Deckel Maho-Universalfräszentrum DMC 60 U Duoblock verfügt über einen NC-gesteuerten Schwenkfräskopf als B-Achse. Durch die unter 45° angeordnete Schwenkebene erreicht die patentierte B-Achse höchste Stabilität und Genauigkeit durch Bearbeitung im Achsen-Drehpunkt. Somit können maximale Schnittwerte in jeder Richtung und Schwenkposition gefahren werden. Mit der bei der Firma Zimmer verwendeten 12 000 U/min Motorspindel mit 28 kW und 121 Nm lassen sich bis zu 225 cm3 CK45 zerspanen.
Dieses Konzept der B-Achse ist auch die Grundlage des 5X-Torquemaster, der anstelle einer Motorspindel über eine Getriebespindel mit bis zu 1550 Nm verfügt.
Die Highlights der weiteren Ausstattung für die beiden Deckel Maho-Fertigungszellen mit der DMC 55 H Duoblock und DMC 60 U Duoblock lassen sich in punkto Produktivität und Flexibilität wie folgt zusammenfassen: Die vertikalen Kettenmagazine bieten jeweils Platz für 180 Werkzeuge, der schnelle kurvengesteurte Doppelgreifer garantiert kürzeste Span-zu-Span-Zeiten – 2,9 s bei der DMC 55 H und 3,6 s bei der DMC 60 U.
Der äußerst platzsparende Rundspeicher RS5 der beiden Bearbeitungszentren verfügt über 5 weitere Palettenplätze, wodurch insgesamt 7 Paletten im System zur Verfügung stehen. Die Palettenbeladung und auch die Störkonturen der maximalen Werkstücke entsprechen dabei genau denen einer Maschine ohne Rundspeicher. Somit lassen sich die die 400 x 400 mm Paletten der DMC 55 H Duoblock mit 500 kg beladen, wie die 500 x 630 mm Paletten der DMC 60 U Duoblock. Die Palettenverwaltung erfolgt im Übrigen über die Steuerung der Maschine. Für noch mehr Paletten im System steht für die Duoblock-Maschinen ein Rundspeicher RS10 mit insgesamt 12 Paletten zur Verfügung – bis hin zur DMC 125 H / U / FD Duoblock.
Ergänzend zum Produktionspaket mit innerer Kühlmittelzuführung und 40 bar im Standard sind für die Zimmer-Spezialisten prozessstabilisierende Optionen wichtig, wie z. B. Infrarot-Messtaster, Werkzeugbruchkontrolle, Kühlmitteltemperierung oder das Spindeldiagnosesystem. Ergänzend bietet die Option 3D Quickset die Möglichkeit, die kinematische Genauigkeit aller Achs-Konfigurationen zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren.
Doch was gelten alle diese Parameter im praktischen Betrieb der Zimmer Technische Werkstätten? Dazu Günther Zimmer: „Wir schätzen neben dem gelungenen neuen DMG-Design die hervorragende Bedienbarkeit und die allgemein gute Zugänglichkeit, wenn unsere Anlagen zum Beispiel für die 3. Schicht gerüstet werden. Denn unser Ziel ist es, dass unsere Anlagen möglichst 24 Stunden laufen sollen. Wir sind vom Deckel Maho-Maschinenkonzept auf der Basis des Modulbaukastens überzeugt. Da wir unsere Forderung nach weitestgehender Komplettbearbeitung konsequent weiter verfolgen, denken wir gegenwärtig über den Einsatz von entsprechenden Fräs-Drehmaschinen (FD) nach, die dann natürlich auch auf der Basis des bewährten Duoblock-Konzeptes ausgeführt sein werden.“
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