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Komplettbearbeitung auf CNC-Drehzentren

Entscheidende Erfolgsfaktoren
Komplettbearbeitung auf CNC-Drehzentren

Wer seine Teile auf verschiedenen Maschinen sequentiell dreht, bohrt und fräst, läuft Gefahr, auftragslos zu werden. Denn wirtschaftliches Fertigen sieht heute anders aus: Harald Öschger ist Metallbearbeiter mit Begeisterung für den Fortschritt. Für ihn ist Komplettbearbeitung – mit den vier Kernfaktoren Maschine, Werkzeughalter, Werkzeug und Know-how – der Schlüssel zum Erfolg am Standort Deutschland. In der eigenen Fertigung setzt er auf CNC-Drehzentren von Teamtec-Biglia.

Verbesserte Produktionsabläufe, schnellere Fertigung, weniger Nacharbeit, am besten alle Teile einbaufertig von der Maschine – daran arbeitet Harald Öschger, Gründer und Geschäftsführer der Öschger GmbH im badischen Emmendingen, mit seiner Belegschaft Tag für Tag. Der Erfolg gibt ihm Recht: Aus dem Ein-Mann-Betrieb von 1990 ist heute ein Dienstleistungsunternehmen mit 32 Mitarbeitern geworden, das sich auf die Produktion von Präzisionsdrehteilen aus rostfreien Stählen und Sonderwerkstoffen mit komplexen Geometrien spezialisiert hat. Kunden aus der Medizin-, Elektro-, Mess- und Regeltechnik sowie dem Maschinen- und Automobilbau wissen die bei Öschger produzierte Qualität und Zuverlässigkeit zu schätzen.

Hinter dem Erfolg steckt Know-how und System. „Nach Möglichkeit werden bei uns alle Teile auf einer Maschine komplettbearbeitet“, bringt Harald Öschger seine Philosophie auf den Punkt. „Dazu brauchen wir die fürs Teilespektrum passenden Maschinen, die richtigen Werkzeughalter und Werkzeuge sowie das spezielle Know-how, das wir uns über Jahre erarbeitet haben.“
Diesbezüglich geht er mit Rüdiger Blum, Geschäftsführer der teamtec Werkzeugmaschinen GmbH, Alzenau, völlig konform. Auch er ist ein begeisterter Anhänger der Komplettbearbeitung, und sein Unternehmen zählt zu den führenden Maschinenanbietern für diese Technologie. Der teamtec-Chef erklärt: „Die CNC Drehzentren von Biglia, bringen beste Grundvoraussetzungen für die Komplettbearbeitung komplexer Bauteile – steife Maschinenkonstruktion, Werkzeugrevolver mit stabiler Direktaufnahme statt VDI-System. Die Leistung der angetriebenen Werkzeuge betragen je nach Modell 47 Nm und 70 Nm.“
Augen auf beim Maschinenkauf
Bei der Auswahl einer geeigneten Maschine muss auf eine Vielzahl technischer und wirtschaftlicher Faktoren geachtet werden. Das Teilespektrum mit Werkstoffen, Größe und Stückzahlen legt erste Kriterien fest. Laut Blum ist die Beratung der Anwender durch erfahrene Praktiker entscheidend: „Das Werkstückspektrum und die Losgrößen des Kunden entscheiden über die bestmögliche Lösung. Damit hier keine teuren Fehlentscheidungen getroffen werden, bieten wir Kunden und Interessenten als besonderen Service eine Probebearbeitung im Technologiezentrum in Alzenau an. Das Thema Komplettbearbeitung ist zu komplex um es theoretisch abzuhandeln. Wenn der Kunde sieht, wie sein Werkstück in einer Maschinenaufspannung komplett gefertigt wird, hat er eine klare Vorstellung über Kosten, Zeit, Qualität und Werkzeugverschleiß. Also eine echte Kalkulationsgrundlage.“ Ein Grund, warum sich Harald Öschger für die Biglia B470 YSM so begeistert: „Fast meine gesamte Edelstahlbearbeitung mache ich auf drei B470 YSM und einer B301 YS. Das sind immerhin rund 40 Tonnen Edelstahl – V2A und V4A – in Aufträgen, die vorwiegend für die Medizinindustrie sind mit Losgrößen zwischen 100 und 1000 Stück. Die Maschinen sind robust, zuverlässig und hochpräzise.“ Gerade für die Komplettbearbeitung bietet die B470 YSM beste Voraussetzungen. Dazu trägt die Ausstattung von Haupt- und Gegenspindel mit C-Achse ebenso bei wie die zwei Revolver mit angetriebenen Werkzeugen, die ab sofort beide über eine Y-Achse verfügen. Für Harald Öschger ist das eine sehr vorteilhafte Verbesserung, weil sich dadurch eine noch flexiblere, vierachsige Fräsbearbeitung realisieren lässt. Er schätzt, dass sich „durch die zusätzliche Y-Achse am unteren Revolver die Bearbeitungszeit je nach Komplexität des Bauteils nochmals um 10 bis 25 Prozent reduzieren lässt“.
Zudem weist er auf eine sehr nützliche Besonderheit der Quattro-Baureihe hin: eine absenkbare Gegenspindel, die das simultane Bearbeiten an beiden Spindeln in unterschiedlichen Ebenen ermöglicht. Dadurch können auch lange Bohrwerkzeuge ohne Kollisionsgefahr zum Einsatz kommen. Dieses technische Prinzip hat noch einen weiteren Vorteil: Die Biglia B 470YSM ist deutlich kürzer und kompakter gebaut als vergleichbare Mehrachsen-Drehzentren, was bei knappen Platzverhältnissen in der Fertigung nicht unerheblich ist. Rüdiger Blum ergänzt: „Die absenkbare Gegenspindel ist bei den Quattro-Maschinen Standard – und in der neuen Generation ist sie als gesteuerte Achse verfügbar, so dass sie nicht nur auf Anschlag, sondern auch auf Zwischenpositionen gefahren werden kann.“
Revolver mit Direktaufnahmen
Wichtiger Bestandteil der Biglia-Maschinen ist ihr Servo-Revolver mit zwölf Werkzeugplätzen, der sich durch Stabilität, schnelle Taktzeiten von 0,15 Sekunden und hohe Genauigkeit auszeichnet. Harald Öschger richtet auf ihn besonderes Augenmerk: „Für die Komplettbearbeitung auf einem Drehzentrum spielen neben den Basiseigenschaften der Maschine vor allem die angetriebenen Werkzeuge eine wesentliche Rolle – und in diesem Zug auch der Revolver. Bei Biglia-Maschinen bieten die Direktaufnahmen des Revolvers deutliche Stabilitätsvorteile und seine Umschlagsgenauigkeit weicht von Station 1 auf Station 6 um weniger als 6 µm im Umfang ab – ein sehr gutes Ergebnis und eine wesentliche Voraussetzung, um mit der Maschine gleichbleibende Qualität in engen Toleranzfeldern zu fertigen.“
Ausrichten nicht notwendig
Kritiker des Revolvers mit Direktaufnahmen weisen auf die vier Schrauben hin, mit denen der Werkzeughalter mit dem Revolver verbunden wird – was beim Werkzeugwechsel Zeit kostet. Für Rüdiger Blum nur ein vordergründiges Argument: „Wenn die Werkzeughalter präzise gearbeitet und auf unseren Revolver abgestimmt sind, ist der Ausrichtaufwand gleich null. Durch die großen Anlage- und Auflageflächen ergeben sich außerdem deutliche Stabilitätsvorteile gegenüber dem VDI-System bei gleichartigen Maschinen. Denn die Lagefixierung der VDI-Werkzeugaufnahmen DIN 69880 ist relativ ungenau. Um das auszugleichen, kommen zusätzliche Justierhilfen über Fixierstifte zum Einsatz, was den Ausrichtaufwand in die Höhe treibt. Auch bezüglich der Gesamtstabilität weist das in die Jahre gekommene VDI-System DIN 69880 deutliche Nachteile auf.“
Eine wichtige Rolle für präzise Komplettbearbeitung übernehmen die Werkzeughalter. Diese eingangs erwähnte Ansicht Öschgers teilt auch teamtec-Geschäftsführer Rüdiger Blum. Er erklärt: „Als Maschinenanbieter ist es uns bewusst, dass die Maschine nur ein Teil des gesamten Fertigungssystems ist. Erst das Zusammenwirken von passender Maschine, passendem Werkzeug, gepaart mit besten Werkzeugaufnahmen und dem Wissen, wie man die Komponenten optimal einsetzt, bringt wirtschaftliche, qualitativ hochwertige Ergebnisse. Da wir den Maschinenkäufern einen hohen Mehr-Wert liefern wollen, gehören auch perfekt passende High-Tech-Werkzeughalter inklusive patentierter Schrumpftechnologie für eine perfekte Werkzeugspannung zur schlüsselfertigen Gesamtlösung.“
Dass die hochwertigen Komponenten dieser speziell auf Biglia zugeschnittenen Werkzeughalter von Harald Öschger produziert werden, ist kein Zufall, eher glückliche Fügung. Denn der Zerspanexperte hat schon immer großen Wert auf leistungsstarke und präzise angetriebene Werkzeuge gelegt, die ihm ein Pionier auf diesem Gebiet, Hermann Oesterle, liefert. An dessen Unternehmen ist Öschger sogar beteiligt. Nach der Investition in die Biglia-Maschinen wollte er auch für diese perfekt passende Werkzeughalter haben. Oesterle entwickelte, Öschger produzierte – das Ergebnis war derart überzeugend, dass sich teamtec die Exklusivrechte für die Halter mit Direktaufnahmen sicherte und seitdem mit den Maschinen vertreibt.
Werkzeughalter der Extraklasse
Was ist das besondere an diesen Oesterle-Werkzeughaltern? Schon bei der Entwicklung wird auf höchste Stabilität und Steifigkeit der Werkzeughalter bei maximaler Lagerdimensionierung geachtet. Die hohe Wechsel- und Wiederholgenauigkeit der Werkzeughalter entsteht unter anderem durch die präzise Fertigung, die Öschger bietet. Seine Erfahrungen fließen wiederum unmittelbar in Verbesserungen ein. So hat sich seit dem ersten Biglia-Werkzeughalter aus dem Jahr 2004 ein deutlich erweitertes und permanent überarbeitetes Komplettprogramm entwickelt, das alle Bedürfnisse abdeckt. Es umfasst Werkzeughalter unterschiedlicher Form und Funktion, einfach und doppelt, Bohrstangenhalter sowie angetriebene Werkzeuge mit radialem und axialem Spindelkopf. Ob Schnellläufer, Schruppversionen oder doppelte Antriebe, für jeden Einsatzfall sind entsprechende Halter vorhanden. Da sie speziell für den Biglia-Revolver entwickelt wurden, bieten sie optimale Platzausnutzung und geringste Kollisionsgefahr.
Ein Vorteil, der besonders bei der Komplettbearbeitung zum Tragen kommt, ist die Bestückbarkeit des Werkzeugsystems mit Mehrfachhaltern. So lassen sich bis zu 48 Werkzeuge auf dem Biglia-Revolver unterbringen, wodurch sich ein Werkzeugvorrat ergibt, der auch bei werkzeug-intensiver Bearbeitung ausreicht.
Schlüsselfaktor Know-how
Der vierte Faktor für erfolgreiche Komplettbearbeitung ist das Know-how. Es lässt sich am schwersten einkaufen, so dass sich in diesem Punkt die Anwender am meisten unterscheiden. Rüdiger Blum bietet für diesen Bereich größtmögliche Unterstützung an: „Unsere Anwendungsingenieure kommen alle aus der Praxis und können Kunden in der Komplettbearbeitung bestens beraten. Gerade bei der Vierachsbearbeitung kommt es wesentlich auf die optimale Zuordnung der Bearbeitung auf Revolver 1 und 2 an. Bei einfachen Drehteilen ist das keine Herausforderung; bei der Komplettbearbeitung von Teilen mit Passungen und vielen Bohrungen, Anfräsungen, Flächen, Nuten und Gewinden ist die richtige Zerspanungsstrategie für eine prozesssichere Fertigung entscheidend. Wenn die Teile aus Edelstahl sind gilt das umsomehr.“
Über den Lauf der Jahre verfeinern Anwender wie Öschger natürlich ihr theoretisches Wissen: „Schon der „Faserverlauf“ im zu bearbeitenden Material beeinflusst die Strategie. Denn gerade für die Medizintechnik sind absolute Maßhaltigkeit, Gratfreiheit und exzellente Oberflächengüten erforderlich. Das lässt sich nur mit viel Erfahrung, den passenden Maschinen, Werkzeughaltern und Werkzeugen erreichen.“
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