Bis zu 20 Prozent kürzere Bearbeitungszeiten

Üblicherweise ist die Schnittstelle zu den CAD-Systemen bei der 3D-Bearbeitung ein Fräsprogramm, meist im ISO-Format, das die durch die Maschine abzufahrende Bahn im karthesischen Raum enthält. Diese wird durch eine Folge von Stützpunkten beschrieben. Die Steuerung hat die Aufgabe, die Maschine möglichst genau durch die Punkte zu verfahren. Die Schwierigkeit besteht dabei in der Interpolation zwischen den Punkten, da in dem Fräsprogramm hierfür keine Informationen enthalten sind. Das heißt, die Steuerung muss versuchen, anhand der Punktefolge zu erkennen, wie die Krümmung der Bahn zwischen den Stützpunkten aussehen soll.

Dieser Algorithmus konnte jetzt vom Röders-Entwicklungsteam deutlich verbessert werden. Die interpolierte Fräsbahn verläuft mit optimalem sehr glattem Krümmungsverlauf exakt durch die Stützpunkte. Dadurch kann die Maschine mit hohem Vorschub die Fräsbahn abfahren und gleichzeitig die Genauigkeit halten. Nur bei plötzlichen Krümmungsänderungen oder kleinen Radien in der Bahn wird der Vorschub mit steilen Verzögerungs- und Beschleunigungsrampen kurzzeitig reduziert.

Das Ergebnis kann sich sehen lassen. Bis zu 20 Prozent werden die Bearbeitungszeiten durch die neue Software verringert. Das gilt für alle sechs Maschinentypen dieses Herstellers. Zusätzlich wird trotz der höheren Bahngeschwindigkeit eine bessere Oberflächenqualität erreicht. Das bedeutet über 20 Prozent Kostensenkung und kürzere Durchlaufzeiten ¿ ein besonders wichtiger Punkt angesichts des ständigen Termindrucks im Werkzeug- und Formenbau.

Zusätzlich zu dieser Leistungssteigerung konnte die Prozesssicherheit der Maschinen deutlich verbessert werden. So steht dem Bediener jetzt ein noch leistungsfähigeres Werkzeugmanagement zur Verfügung. Es können Werkzeuggruppen und Verschleißgrenzen definiert werden. Durch den serienmäßig eingebauten Mess-Laser werden die Toleranzen nach Vorgabe des Bedieners ständig überwacht. Eine Düse reinigt die Werkzeuge vor dem Messen im Laserstrahl und sorgt so für Zuverlässigkeit und Genauigkeit.

Konsequent Richtung Werkzeug- und Formenbau

Dieses Haus hat seine HSC-Fräsmaschinen konsequent für die 3D-Bearbeitung im Formen- und Werkzeugbau entwickelt und optimiert. Das Know-how gründet sich auf zehn Jahren Anwendungserfahrung. Im Unterschied zu anderen Werkzeugmaschinenanbietern, insbesondere den größeren Firmen, betreibt Röders nach eigenem Bekunden ¿eine äußerst intensive Entwicklungsarbeit¿. Neben den Maschinenkonstruktionen werden auch die Steuerungen und die Regelungstechnik im eigenen Haus ständig weiterentwickelt. Dadurch erreichen die Maschinen eine sehr hohe Leistung in der 3D-Bearbeitung.

Einen besonderen Vorteil haben die Röders-Kunden, die bereits auf deren HSC-Maschinen arbeiten. Ihnen steht ein kostengünstiger Update-Service zur Verfügung. Dieser schließt alle Maschinen ein, die seit 1995 geliefert wurden. Die neue Software-Version wird wie ein Windows-Programm einfach auf den Steuerungsrechner aufgespielt. Eine Umstellung der Programmierung oder Änderung von Parametern ist nicht erforderlich. Das heißt, auch bestehende Fräsprogramme werden schneller abgearbeitet und müssen nicht neu erstellt werden. Für ältere Maschinen gibt es gleichzeitig die Möglichkeit, die Hardware aufzurüsten. Da diese PC-basiert ist, entstehen ebenfalls nur geringe Kosten.

Maschine und Werkzeug

Die Wärmequellen sämtlicher HSC-Maschinen dieses Spezialisten werden mit Kühlwasser auf ±0,3 Grad temperiert. Das umfasst nicht nur die Frässpindel, sondern auch die Lager und Spindelmuttern. Außerdem wird das gesamte Maschinengestell durch ein Sperrluftgebläse auf gleich bleibendem Temperaturniveau gehalten. Das sichert die Bearbeitungsgenauigkeit auch über längere Zeiträume.

Das Wachstum der Frässpindel, auf Grund der hohen Drehzahlen beim HSC-Fräsen ein besonderes Problem, wird mit einem Sensor Mikrometergenau gemessen und in der Steuerung kompensiert. Der Sensorhalter ist direkt im Guss der Z-Achse befestigt und mit Kühlwasser temperiert. Dadurch können insbesondere Trennflächen mit höchster Präzision bearbeitet werden. Die Nacharbeit entfällt häufig ganz. Auch sind Warmlaufzeiten für die Spindel nicht mehr erforderlich. Die Bearbeitung beginnt direkt nach dem Werkzeugwechsel.

Für das Spannen der Fräswerkzeuge setzt Röders schon seit vielen Jahren auf die Schrumpftechnik. Praktisch alle Kunden arbeiten mit Schrumpfaufnahmen und -geräten dieses Hauses. Auch hier gab es Weiterentwicklungen: Statt der Erwärmung der Schrumpfaufnahmen über Wärmeübergang wird jetzt ein kostengünstiges induktives Schrumpfgerät angeboten. Damit dauert der Schrumpfvorgang weniger als 45 Sekunden. In das Schrumpfgerät wurde eine Kühlstation integriert, so dass die Abkühlung der Schrumpfaufnahmen auch nur noch Minutensache ist.

Der Maschinenhersteller legt besonderen Wert auf Kundenservice. Dieser geht deutlich über die Reparatur und Wartung der Maschinen hinaus. Auch bei Anwendungsproblemen helfen die Anwendungstechniker weltweit. Um noch näher am Kunden zu sein, hat man im letzten Jahr eine eigene Niederlassung in den USA eröffnet.

Alle Maschinentypen können an eine Telefonleitung angeschlossen werden. Dadurch wird es den Servicetechnikern ermöglicht, sämtliche Parameter und Zustände der Maschinen über Telefon direkt auszulesen. Servicefälle, die früher an die drei Stunden gedauert haben, sind damit oft in 30 Minuten erledigt. Auf Grund der PC-basierten Steuerung mit Windows NT ist der Anschluss preiswert. Standardsoftware wie PC-Anywhere kann eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil, diese steht auch dem Kunden zur Verfügung. So kann er in der mannlosen Schicht die Maschinen vom privaten PC zu Hause überprüfen und den Arbeitsfortschritt jederzeit abfragen.

Weitere Entwicklungen sind von der Firma Röders in den nächsten Monaten zu erwarten. So ist zur EMO in Hannover die Vorstellung von drei neuen Maschinentypen geplant.

Links: http://www.roeders.de