Konstruktive Zusammenarbeit

Wenn ein Hersteller von Werkstückspanntechnik mehrere 5-Achs-Bearbeitungszentren kauft, sollen diese natürlich mit den eigenen Spannelementen ausgestattet werden und Referenz für das technisch Machbare in Sachen effektives Rüsten sein. Beim Erwerb von drei neuen Grob-Universalmaschinen der Baureihen G350 und G550 durch die Römheld GmbH waren eine Reihe von Änderungen notwendig – ein Aufwand, der sich für beide Unternehmen gelohnt hat.

Eine Grob G350 mit einem modularen Wechseltisch und Nullpunktspannsystemen schlug Hans-Walter Parr, Leiter Vorplanung bei der Römheld GmbH in Laubach, seiner Geschäftsleitung aus einem Dutzend von ihm verglichener einspindeliger 5-Achs-Bearbeitungszentren zur Anschaffung vor. Das Unternehmen suchte Ersatz für eine Stama 530 und eine CSK 300, die seit Mitte der 90er Jahre knapp 100.000 Stunden gelaufen waren. Der staatlich geprüfte Maschinenbaumeister hatte sehr konkrete Vorstellungen von der Wunschmaschine: sie sollte modular im Aufbau, kompakt in der Bauweise und effizient in der Fertigung sein. Für die in der Produktion bei ROEMHELD anfallenden, häufig wechselnden und komplexen Bauteile sollte sie zudem schnell und einfach über Nullpunktspannsysteme mit unterschiedlichen Werkstück-Vorrichtungen bestückbar sein. Hierzu wollte das Unternehmen auf Produkte aus dem eigenen Hause, von der Stark Spannsysteme GmbH, einer Tochtergesellschaft der ROEMHELD Gruppe, zurückgreifen.

Daten zur eingesetzten Grob G350:

  • Arbeitswege in X-/Y-/Z-Achse [mm]: 600 / 770 / 805
  • Geschwindigkeiten (max.) in X-/Y-/Z-Achse [m/min]: 65 / 42 / 90
  • Beschleunigungen (max.) in X-/Y-/Z-Achse [m/s2]: 7
  • Vorschubkräfte (max.) in X-/Y-/Z-Achse [kN]: 8
  • Werkzeugaufnahme: HSK-A63
  • Werkzeugplätze: 40 + 99
  • Drehzahl Hauptspindel nmax [1/min]: 12.000
  • Span-zu-Span-Zeit (mit Siemens 840D sl) [s]: 4,0
  • Sonderkonstruktion Rundtisch Durchmesser [mm]: 550
  • Sonderkonstruktion Werkstück-Spanntechnik mit Stark Nullpunktspannsystem Speedy Classic 1 Stark Nullpunktspannsystem Speedy Classic 2 mit zentraler Mediendurchführung

Auf Nullpunktspannsystemen bestanden

Die G350 des Mindelheimer Werkzeugmaschinenherstellers Grob stellte sich zwar in den Augen aller Beteiligter bei ROEMHELD als die erste Wahl dar, aber dessen Konstruktionsabteilung winkte bei den Ausstattungswünschen erst einmal ab: technisch zu stark vom Standard abweichend. Die Aufspannung auf T-Nutenplatten war für die Vielzahl unterschiedlicher Werkstücke mit Losgrößen zwischen fünf und zehn Stück in einer Aufspannung zu unwirtschaftlich und nicht flexibel genug, befand Parr, dessen technischer Ehrgeiz geweckt war. Als ersten überzeugte er Christian Ried vom Vertrieb Universalmaschinen und Projektleiter bei Grob: „Hartnäckig und sehr akribisch hat Herr Parr uns die Vorteile der gewünschten Nullpunktspannsysteme für die Fertigung gezeigt und dargelegt, dass sie auf unseren Maschinen realisierbar sind.“
Nicht, dass Grob keine guten Erfahrung mit der Spanntechnik der ROEMHELD-Gruppe gehabt hätte – im Gegenteil: Auf vielen der Bearbeitungszentren bewähren sich seit Jahrzehnten Spannelemente der Marken HILMA und ROEMHELD und auch in der eigenen Fertigung in Mindelheim werden sie erfolgreich eingesetzt. Parr hatte nun die außergewöhnliche Idee, zwei Nullpunktspannsystemen in einem Maschinentisch zu kombinieren.
 

Reibungslose Integration

Einmal überzeugt, machten sich alle Beteiligten mit Engagement an die Arbeit und lösten die Aufgabe zur allseitigen Zufriedenheit. Am Ende wurde die G350 mit einem eigens konstruierten Wechseltisch ausgestattet, in den fünf ROEMHELD Nullpunktspannelemente integriert sind: im Zentrum befindet sich ein Speedy Classic 2, hierum sind vier Speedy Classic 1 gruppiert. „Die vier äußeren Spanntöpfe sind für das Spannen von Paletten mit Durchmessern von 550 mm, mit dem mittleren können zusätzlich einzelne Werkstücke gespannt werden“, erläutert Parr das Prinzip. Drei der äußeren Spanntöpfe sind schwimmend, der vierte zentriert zusammen mit dem mittleren Spannsystem die aufgebrachten Vorrichtungen. Mit Druck versorgt werden sie von einem ROEMHELD-Hydraulikaggregat mir Proportionaltechnik, das in die Maschinensteuerung integriert ist, so dass sich die Spannelemente von dort zentral bedienen lassen.

Die Zusammenarbeit und die Integration der Spanntechnik von ROEMHELD liefen reibungslos. „Mehrere Stunden Arbeit“, so Ried, hat lediglich die Anpassung des Rundtisches und der Maschinensteuerung gekostet, die Zusatzfunktionen für das Ansteuern der Spannelemente und Vorrichtungen erforderten.
 

Hohe Flexibilität bei kurzen Maschinenstillständen

Dank der speziellen Konstruktion lassen sich auf der modifizierten G350 bei kurzen Maschinenstillständen unterschiedlichste Vorrichtungen mit verschiedenen Werkstück-Spannsystemen montieren, das Rüsten kann hauptzeitparallel stattfinden. Die Mediendurchführungen und Schnell-Kupplungssysteme für Druckluft, Wasser und Hydrauliköl sind bereits in den verwendeten Nullpunktspannsystemen integriert. Freiliegende Leitungen gibt es nicht, so wird die Verschmutzungsgefahr minimiert.

Für eine schnelle Bearbeitung komplexer Bauteile kann die von ROEMHELD bestellte G350 auf 139 Werkzeuge zugreifen, 40 in einem Scheibenmagazin und 99 in einem weiteren Zusatzmagazin. Der Drehverteiler ist für die unterschiedlichen Spannsysteme geeignet, so können einfach wie doppelt spannende hydraulische Spannelemente eingesetzt werden. Darüber hinaus verfügt das Bearbeitungszentrum über eine innere Kühlmittelzufuhr von 80 bar durch die Hauptspindel und eine Reinigungseinrichtung für Werkzeuge, dadurch werden Späne schnell beseitigt. Die Hydraulikdrücke lassen sich komplett über die NC-Steuerung der Maschine regeln, über die dank des Einsatzes von Proportionalventilen auch Maschinenschraubstöcke gelöst und geschlossen werden können, die auf dem Nullpunktspannsystem montiert sind. Um die Präzision der Bearbeitung bereits an der Maschine kontrollieren zu können, ist die G350 außerdem auf speziellen Wunsch von ROEMHELD mit einem Funkmesstaster ausgestattet. Die zusätzliche Möglichkeit der Ferndiagnose erleichtert es, eventuell auftretende Fehler schnell zu beheben.
 

Praxistest bestanden

„Die zahlreichen Sonderwünsche konnten wir deshalb so schnell umsetzten, weil wir eine hohe Fertigungstiefe haben und deshalb die Lösungen im Haus finden und realisieren konnten“, ist sich Projektleiter Ried sicher. Seit August 2011 ist die G350 bei ROEMHELD fehlerfrei im zweischichtigen Einsatz und ein großer Erfolg, versichert Hans-Walter Parr: „Anfangs war uns die Leistungsfähigkeit der Grob Maschine nicht bewusst. Mittlerweile sind wir dazu übergegangen, auch anspruchsvollere und komplexe Flanschteile mit bis zu vierzig Werkzeugen zu fertigen.“ Die Präzision ist sehr hoch, bestätigt der gelernte Maschinenschlosser, das zeigen die Messungen an der Maschine, was von der Qualitätssicherung bestätigt wird.

Zeitgewinn: Rüsten in 30 statt 70 Minuten

Begeistert ist Parr von der Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten und dem Zeitgewinn. Früher auf den 3-Achs-Maschinen hat das Bearbeiten eines Deckels 24 Minuten gedauert, heute ist er bereits in 14 Minuten fertig. Noch deutlicher ist die Einsparung beim Rüsten: „Statt 70 Minuten brauchen wir heute nur noch 30 Minuten, also weniger als die Hälfte.“

Von der Maschine und der Zusammenarbeit überzeugt, hat ROEMHELD bei Grob zusätzlich zu dem gelieferten 5-Achsen-Universalbearbeitungszentrum bereits eine weitere G350 bestellt, außerdem eine G550, das größere Modell. Alle natürlich mit in den Rundtisch integrierten ROEMHELD-Nullpunktspannsystemen, bei der G550 werden es sogar neun statt fünf Töpfe sein. Mit den neuen Maschinen, die im Sommer 2012 geliefert werden, erhöht sich die Zahl der Bearbeitungszentren in Laubach dann auf 15.

Der Zusatzaufwand für die Sonderausstattung hat sich auch für Grob gelohnt, betont Christian Ried: „Einem Kunden, der ein passendes Nullpunktspannsystem für seine G350 oder G550 sucht, können wir jetzt die an ROEMHELD gelieferten Stark-Elemente empfehlen.“ Da die Pläne hierfür nun vorliegen, ist diese Ausstattungsvariante auch schnell lieferbar.
 

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