Effizienzsteigerung durch hohe Zerspanungsleistung und Präzision

Hohe Maschinenperformance ist kennzeichnend für die CONTUR ACE-30 M

von Dr. R. V. Schüler, Essen

Permanent steigende Anforderungen von Seiten der Auftraggeber an die Hersteller im Maschinenbau sowie auftretende Wettbewerbssituationen führen mit einer gewissen Kontinuität zur Modernisierung des jeweiligen Maschinenparks. Die Motivation hierzu ist nicht nur im Wachstum des Auftragsvolumens zu sehen, sondern vielmehr in der Abdeckung zusätzlicher technologischer Herausforderungen. Diese Ansprüche erstrecken sich auf die zu verarbeitenden Werkstoffe, Präzision und Qualität sowie die Bearbeitungsverfahren und einzusetzende Werkzeuge. Hinzu kommen strategische Überlegungen und diverse wirtschaftliche Abwägungen wie Amortisation, hohe Auslastung der Maschine und längerfristige Investitionssicherheit beispielsweise durch eine flexible Einsatzbreite.

Vor diesem Hintergrund hat sich die DROSTAMA GmbH zur Anschaffung einer modernen CNC-Drehmaschine aus dem Hause SAEILO Werkzeugmaschinen entschieden.  

„Um konsequent unseren Slogan „Maßarbeit in Präzision“ umsetzen und den Erwartungen unserer Auftraggeber entsprechen zu können, muss die unter anderem zum Einsatz kommende CNC-Drehmaschine CONTUR ACE-30 bestimmte Anforderungen erfüllen“, erklärt Martin Heimes, Geschäftsführer der DROSTAMA GmbH – Drolshagener Stahl- und Maschinenbau.

Das 1979 in Drolshagen im Bergischen Land als Stahlbaubetrieb gegründete Unternehmen konzentrierte sich zunächst auf die Fertigung von Kranbrücken sowie Kranzubehör. Nach einigen Jahren kam als zweites Standbein die Zerspanung hinzu. Heute werden sowohl Einzelteile als auch komplette Serien in einem modernen Maschinenpark mit diversen Bearbeitungszentren und CNC-Drehmaschinen produziert. Hierbei handelt es sich um Artikel aus allen gängigen Werkstoffen. Namhafte Hersteller aus der Antriebstechnik gehören zu den Auftraggebern des auf Innovation bedachten Fertigungsunternehmens. Die betriebsinterne Qualitätssicherung überwacht während der Produktionsprozesse neben der Materialqualität insbesondere die Maßhaltigkeit der zu fertigenden Werkstücke.

Konkreter Auslöser zur Investition in eine moderne CNC-Drehmaschine war, eine weitere Produktivitätssteigerung zu erreichen und darüber hinaus einen wesentlichen Beitrag zu mehr Effizienz in der Fertigungsplanung zu erhalten. Daher bestanden die wichtigsten Kriterien zur Auswahl der CNC-Drehmaschine ACE-30 M des Anbieters SAEILO in der Forderung nach

• hoher Zerspanungsleistung, u. a. unterstützt durch eine ausreichende thermische und dynamische Stabilität
• höchster Präzision und Oberflächegüte der Werkstücke
• zuverlässigen Bearbeitungsprozessen
  auch im Fall komplexer Werkstücke
• Produktion großer Stückzahlen bei gleichbleibender Qualität
• Reproduzierbarkeit konstanter Fertigungszeiten
• leichter Bedienbarkeit, wobei manuelle Eingriffe die Ausnahme bilden
• Flexibilität in den Bearbeitungsmöglichkeiten etwa durch Werkzeugrevolver-Einsatz
• Reduzierung des Werkzeugverschleißes.

Voraussetzungen für eine nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit werden erfüllt

Bei der ACE-30 handelt es sich um eine CNC-Schrägbett-Drehmaschine mit einem 90 mm großen Stangendurchmesser und einem maximalen Drehdurchmesser von 390 mm. Weiterhin bietet diese Drehmaschine eine hohe Maschinenperformance, indem sie unter anderem mit einem Drehmoment an der Spindel bis zu 932 Nm eine beachtliche Zerspanungsleistung aufbringt. Die erforderliche Antriebsleistung von 29/43 kW wird durch eine Untersetzung des Riemens mit 1:2,2 erzielt.

Mit einem Maschinengewicht von 7,5 Tonnen und der Auslegung zur Bearbeitung von Stangenmaterialien bis zu einer Länge von 850 mm präsentiert sich die ACE-30 als eine imposante CNC-Drehmaschine mit innovativen Bearbeitungsstrategien und intuitiver Bedienoberfläche in modernem Maschinendesign. Als Garant für gute Dämpfungseigenschaften dient der stabile Maschinenunterbau aus Meehanite-Guss und soliden, breiten Flachführungen, so dass sich beispielsweise unterbrochene Schnitte als unproblematisch im Bearbeitungsprozess erweisen.

12-fach Sauter-Werkzeugrevolver mit angetriebenen Werkzeugen

Für einen effektiven Werkzeugwechsel kommt ein 12-fach SAUTER-Revolver VDI-40 für angetriebene Werkzeuge zum Einsatz. Die C-Achse verfügt über eine Spindelklemmung und wurde mit einer zusätzlichen Stabilisierung versehen. Weitere Besonderheiten der umfangreichen Maschinenausstattung bilden das 3-Backen Kitagawa-Kraftspannfutter, eine manuell einschwenkbare Werkzeugvermessung sowie ein manuell verstellbarer, hydraulischer Reitstock mit programmierbarer Reitstockpinole.

Die Maschinensteuerung erfolgt über die SINUMERIK 828D von Siemens, welche wesentlich zur Realisierung hoher Dynamik und Präzision beiträgt. Die vollgrafische Bedienoberfläche mit einem hochauflösenden TFT-Farbdisplay und die Struktur der CNC-Direkttasten unterstützen die schnelle Bedienung mit wenigen Tastendrücken. Ein einfaches Datenhandling ermöglicht die schnelle und unkomplizierte Übertragung von CNC-Daten. Diese gebotene intuitive Benutzeroberfläche der Maschinenbedienung trägt zu sehr effektiven Einrichtungs-, Fertigungs- und Kontrollprozessen bei. Zum einen lassen sich deutlich Zeiteinsparungen beispielsweise in der Phase der Einrichtung und zum anderen eine hohe Prozesssicherheit durch Transparenz in den Bearbeitungsphasen erzielen.

Werkstückvermessung, Werkzeugwechsel und Bedienung schnell und einfach

Ein wesentliches Merkmal der ACE-30 besteht in der excellenten Programmierbarkeit mit Hilfe der SINUMERIK 828D ShopTurn. Daher lassen sich selbst komplizierte Konturen und Werkstücke aufgrund von hinterlegten effektiven Verfahrwegen ohne Komplikationen fertigen. Durchgehend wird der Maschinenbediener über alle Vorbereitungs- und Bearbeitungsphasen begleitet bzw. interaktiv unterstützt. Ausgehend vom Referenzpunkt der Maschine, dem Werkstücknullpunkt und der Werkzeugvermessung kann die Abarbeitung des aktuellen Arbeitsplans erfolgen.

Eine Visualisierung der Bearbeitungsprozesse durch Simulation ermöglicht dem Bediener, im Vorfeld und während der Fertigung unter anderem alle Verfahrwege und deren Auswirkungen zu verfolgen sowie entsprechende Eingriffe etwa Geschwindigkeiten zu regeln.

Ein hochauflösendes TFT-Farbdisplay und CNC-Direkttasten unterstützen die schnelle Bedienung

Das Programmieren eines grafischen Arbeitsplans erfolgt mit DIN/ISO-Befehlen und der Definition von DIN-Zyklen. Dabei kann der Bediener sich zu jedem einzelnen Arbeitsschritt das betreffende Werkstück in Form einer Strichgrafik vergegenwärtigen. Der visualisierte Arbeitsplan bietet hohe Transparenz und bessere Editiermöglichkeiten. So lassen sich beim Abspanen des Materials mehrere Bearbeitungsoperationen und Konturen verketten.

Nach der Eingabe des Vorschubs  und der Schnittgeschwindigkeit wird automatisch vom System die erforderliche Drehzahl ermittelt. Weiterhin werden zu einem definierten Arbeitsschritt die notwendigen Positionsbewegungen generiert. Jederzeit kann zwischen grafischer Ansicht und Auflistung der Parametereinstellungen gewechselt werden. Ein Alarm oder andere Meldungen erscheinen im Klartext auf dem Display.

Die erzielbaren Vorteile sind mannigfaltig. So lassen sich durch geeignete Werkzeugauswahl und Optimierung der Verfahrwege deutlich die Fertigungszeiten reduzieren. Ebenso trägt eine geschickte Steuerung der Bearbeitungsfolgen zum Beispiel durch das Einsparen eines Werkzeugwechsels dazu bei. Es werden höchste Vorschubgeschwindigkeiten bei optimaler Wiederholgenauigkeit erreicht.

Hauptspindel mit einem großen Stangendurchlass von 90 mm

In Bezug auf die gewünschte Einsatzbreite hat sich herausgestellt, dass diese CNC-Drehmaschine für die Einzelfertigung ebenso wie für die Klein- und Großserienfertigung interessant ist. Es werden alle gängigen CNC-Programmiermethoden unterstützt, um dem Anwender eine möglichst große Flexibilität zu bieten.

„Mit der ACE-30 lässt sich gut Drehen. Ihr Einsatz in unserem Unternehmen hat sich mehr als bewährt und schon nach kurzer Zeit amortisiert. Dies mag nicht zuletzt auf das gute Preis-Leistungs-Verhältnis zurückzuführen sein. Es hat sich gezeigt, dass diese Drehmaschine über enorme Leistungsreserven verfügt – was sich als sehr vorteilhaft für den einen oder anderen Fertigungsauftrag erwiesen hat“, resümiert Martin Heimes.

„Unsere Erwartungen hinsichtlich exakter Maßhaltigkeit, Oberflächengüte und auch der hohen Zerspanleistung wurden absolut erfüllt. Interessant war auch festzustellen, dass selbst Neuanfänger nach kürzester Zeit in der Lage waren, die Maschine zu beherrschen. Abschließend sei bemerkt, dass wir uns auch in Bezug auf Service und Support sehr gut betreut wissen.“