Weniger ist Mehr

„Bereits fünfzehn Monate nach dem ersten Telefonat mit unserem Kunden und der Erörterung seiner Vorschläge lieferten wir ihm das neue Bearbeitungszentrum DBF 630 aus“, erinnert sich Dr. Norbert Hennes, Vorsitzender der Geschäftsführung von Dörries Scharmann Technologie GmbH (DST). Die Unterschiede zur konventionellen Bearbeitung solcher Werksstücke sind groß: Nur eine Maschine mit einem Bediener, komplett vom Rohling bis zum fertigen Werkstück in einer Aufspannung und 25 bis 85 % eingesparte Maschinendurchlaufzeit.

Bisher zwei Maschinen und viel Aufwand

Größere komplexe Werkstücke mit mehreren zylindrischen und kreisförmigen Flächen, deren Drehachsen in unterschiedlichen Ebenen liegen, mit zusätzlichen planen Flächen sowie Bohrungen werden konventionell auf verschiedenen Maschinen bearbeitet. Eine Horizontal-Drehmaschine übernimmt klassisch die Drehbearbeitung; dabei ist das Umspannen und Einrichten auf die jeweilige Rotationsachse erforderlich. Anschließend führt ein Horizontal-BAZ die übrigen Fräs- und Bohroperationen aus. Eine leider unverzichtbare Folge sind während der Dreharbeiten die Unwuchten mit Formfehlern des Werkstücks und das häufige, meist drei- bis fünfmalige Umspannen und Neueinrichten des Werkstücks. Sowohl aus den Unwuchten als auch dem Umspannen resultieren Ungenauigkeiten, erhöhter Arbeitsaufwand und vor allem erhebliche Nebenzeiten. Wegen der großen Störkreise der restlichen Werkstückkontur muss die Drehmaschine bzw. die Werkstückaufspannung entsprechend groß dimensioniert und komplex sein. Für die unterschiedlichen Bearbeitungsvorgänge sind ebenso zwei Maschinen wie zwei Bediener erforderlich.

Zeitsparende und gewinnbringende Lösung

Die Lösung von DST lautet: Drehen, Bohren und Fräsen (DBF) in einer Maschine in einer Aufspannung. Sie gewährleistet die Komplettbearbeitung mit Rund- und Planlaufgenauigkeiten von 5 bis 6 m. Diese Genauigkeit ist zum Beispiel für die Dichtflächen bei Pumpen- und Ventilgehäusen ebenso wichtig wie bei den Funktionsflächen von Getriebeteilen. Das Werkstückhandling ohne Zwischenlagerung ist bei der DBF 630 denkbar einfach: Zeit- und sonstige Aufwände für das Umspannen und jeweils neues Einrichten entfallen. Ein Bediener an einer Maschine erledigt alle Arbeiten in einem Durchgang. Nachgewiesene Verkürzungen der Durchlaufzeit betragen bei LKW-Achsschenkeln 25 %, dies entspricht jeweils sechs Minuten, die Durchlaufzeit reduziert sich von 24 auf 18 Minuten. Die Bearbeitungszeit von Bohrkronensegmenten für den Untertagebau reduziert sich sogar um 85%, von sieben Tagen auf nur noch einen Tag. Hinsichtlich unterschiedlicher Werkstücke und Bearbeitungsoperationen ist die Flexibilität sehr groß und so auch für kleine Losgrößen wirtschaftlich. Eine hohe Produktivität sowie ein kurzer Return on Investment (ROI) zählen zu den weiteren Stärken des Multitalents.

Die Grundkonstruktion des Horizontal-BAZ DBF 630 besteht aus einer horizontalen Tischgruppe und einem Bearbeitungskopf. Auf der Tischgruppe sind zwei Wechselpaletten von 630 x 630 mm angeordnet. Sie lassen sich um eine gemeinsame Achse schwenken. So kann der Bediener während der Hauptzeit ein zweites Werkstück rüsten. Besonderes Kennzeichen und das Alleinstellungsmerkmal des BAZ bildet ihr Dreh-, Bohr- und Fräskopf (DBF). Seine Arbeitsspindel führt alle Bearbeitungen am gespannten Werkstück aus. Das gilt auch für die Rotationsbewegung beim Drehen, das heisst das Werkstück steht fest. Die einzigartige Kopftechnik bietet einen großen Achsweg im Planschieber. Zum Drehen fluchtet die Arbeitsspindel mit der Achse des zu erzeugenden Zapfens bzw. der der Zylinderfläche. Der Drehdurchmesser und die Spantiefe werden mit dem radial um +/- 35 mm verfahrbaren Drehwerkzeug eingestellt (U-Achse). Spezielle Drehwerkzeuge ermöglichen auch größere Drehradien. Das Drehwerkzeug rotiert beim Spanen um die Achse der zu erzeugenden Zylinderfläche. Im Bearbeitungskopf integrierte Ausgleichsmassen kompensieren automatisch die sonst bei der Drehbearbeitung wirkende Unwucht. So sind beim Drehen Drehzahlen bis 1.200 min-1 möglich sowie Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 250 m/min in Abhängigkeit von der U-Achsen Verschiebung. Weil die U-Achse eine vollwertige NC-Achse ist, lassen sich über den Planschieber auch Konturen erzielen. Zum Bohren und Fräsen beschleunigt eine 35 kW-Spindel bis auf 3.500 min-1. Das maximale Drehmoment von 1.700 Nm ermöglicht auch tiefe Schnitte. Die innere Kühlmittel-Schmierstoff-Zufuhr versorgt auch die Drehwerkzeuge. Zum Bohren und Fräsen fixiert der Planschieber die Werkzeuge in der Mittelstellung, wie bei BAZ üblich. Das kompakte BAZ nimmt Werkstücke bis 600 kg auf und verfügt über bis zu 330 Werkzeugplätze. hs