Einzelteilprogrammierung und -fertigung: Von der Pflicht zur Kür «Der erste Schuss» muss sitzen

Redakteur: Silvano Böni

CNC-Werkzeugmaschinen, auf denen häufig Einzelteile und Kleinserien gefertigt werden, müssen sich besonders einfach und zügig rüsten, bedienen und programmieren lassen. Leistungsfähige Steuerungstechnik trägt mass- geblich dazu bei, weil sie aufwändige Programmierschritte abnimmt und dem Anwender das Potenzial der Maschine wirtschaftlich zugänglich macht.

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Mit einer neuen Leadwell-Drehmaschine haben Roman Willi und sein Team das Leistungsspektrum des Unternehmens deutlich erweitert: Die Fertigung hochkomplexer Drehteile gehört seither zum Alltagsgeschäft.
Mit einer neuen Leadwell-Drehmaschine haben Roman Willi und sein Team das Leistungsspektrum des Unternehmens deutlich erweitert: Die Fertigung hochkomplexer Drehteile gehört seither zum Alltagsgeschäft.
(Bild: Wirox)

Wasserleitungen und Alphörner haben eines gemeinsam: Für beide sind gedrehte Teile erforderlich. Die Wirox GmbH entwickelt und fertigt als Lohnfertiger Drehteile aller Art. Dass neben Teilen für die Industrie tatsächlich auch Alphornteile dazugehören, verdeutlicht, dass Geschäftsführer Roman Willi wirklich auf jegliche Art von Aufträgen gefasst sein muss und gegebenenfalls für unterschiedlichste Anforderungen produziert. In der Vergangenheit war allerdings der Aufwand für komplexere Einzelteile so hoch gewesen, dass deren Fertigung eher Pflicht als gern gesehene Kür war. Das hat sich mit der Anschaffung einer Werkzeugmaschine Leadwell LTC-25 iLM, die mit der Siemens-CNC Sinumerik 828D ausgerüstet und seit Herbst 2013 in Betrieb ist, völlig geändert. «Zwischenzeitlich freue ich mich über jeden, der zumindest mit einer Knitterzeichnung in der Hand kommt und einen anspruchsvollen Auftrag bringt», erklärt der Chef.

Leistungsspektrum erhöht

Lohnfertiger Wirox sitzt in Meiringen und war anfangs auf die Fertigung von Kunststoff-Drehteilen spezialisiert, stellt zwischenzeitlich aber auch Teile aus verschiedenen Stählen und Metallen her, beispielsweise für Auftraggeber aus der Automobil- oder der Maschinenindustrie. Mit einer neuen Leadwell-Drehmaschine haben Roman Willi und sein Team das Leistungsspektrum nochmals deutlich erweitert: Die Fertigung hochkomplexer Drehteile gehört seither zum Alltagsgeschäft. Egal ob grössere Stückzahlen autonom und mannlos oder Einzelteile und Kleinserien zu fertigen sind – mit der neuen Maschine läuft die Produktion zuverlässig und auf Hochtouren. «Fehlversuche können wir uns keine leisten. Deshalb bleibt jedes Einzelteil eine gewisse Herausforderung – schliesslich muss schon der erste Schuss sitzen», erklärt der Geschäftsführer. «Aber dank dieser Maschine und ihrer Steuerung muss ich heute über vieles, was früher enorm Zeit gekostet hat, gar nicht mehr nachdenken.» Deshalb hat der ausgebildete Kunststofftechnologe und Maschinenmechaniker fast schon eine Art sportlichen Ehrgeiz entwickelt, die Teile nicht nur in der gefragten Qualität, sondern auch besonders zügig zu programmieren und zu fertigen.

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Schneller programmieren

Während mancher Kunde mit einer fertigen Konstruktionszeichnung in die Meiringer Werkstatt kommt, haben andere nur eine vage Idee des gewünschten Teils im Kopf. Diese Auftraggeber wissen häufig nicht, welche Informationen zur Konstruktion nötig sind; deshalb ist es bei der Auftragsannahme entscheidend, die richtigen Fragen zu stellen. Nicht selten ist Fantasie gefragt, damit am Ende das herauskommt, was der Kunde will. So auch bei den Alphorn-Teilen: «Ich hatte keine Ahnung vom Alphornbau und musste erst herausfinden, auf was es dabei ankommt», erklärt der Chef. Viele Teile setzt er direkt während des Programmierens an der Maschinensteuerung um – ohne Umweg über ein CAD/CAM-System. Dabei kommen die Vorteile der Arbeitsschritt-Programmierung ShopTurn und der umfangreichen, visuellen Darstellungsmöglichkeiten der Benutzeroberfläche Sinumerik Operate voll zum Tragen. Anschauliche Beispiele dafür sind die animierten Zyklendialoge: Schleichen sich Programmfehler ein, so zeigen sie sich in der 3-D-Simulation sowie in den Schnittzeichnungen und können rechtzeitig eliminiert werden. «Schliesslich bringt es nichts, wenn ich das ganze Programm schreibe – und am Ende funktioniert schon der erste Schritt nicht», so der Wirox-Geschäftsführer. Er weiss, dass es eine durchaus spezielle Herangehens- und Arbeitsweise ist, die Kundenidee direkt an der Maschine zu programmieren. An der Sinumerik-CNC funktioniert das aber reibungslos und spart dem Unternehmer viel Zeit.

Hilfreiche, kostensparende Zyklen

Diese Maschinensteuerung stellt für viele Anwendungen Standardzyklen zur Verfügung, beispielsweise für das Konturdrehen oder auch für das Stechdrehen an den Stirnflächen und Längsseiten. Die Zyklen vereinfachen das Vorgehen und minimieren die Programmierzeiten erheblich. Der Firmenchef ist sich sicher: «Das Stechdrehen ist eine Technologie, die in der Praxis bisher nur selten zum Einsatz kam, weil funktionierende Zyklen fehlten. Seit wir die Siemens-gesteuerte Maschine haben, wenden wir diese Bearbeitungsmethode regelmässig an, weil der Zyklus einfach zu programmieren ist und einwandfrei funktioniert.» Da die Schneide beim Zurückfahren entlastet wird, läuft das Stechdrehen zudem sehr werkzeugschonend. Bei der konventionellen Bearbeitung sind für diese Aufgaben mehrere Schneidplatten notwendig – die jeweils einen Halter und einen Platz im Revolver erfordern. Dass sich mit dem Stechdrehen die Zahl der Werkzeuge reduziert, kommt gerade kleineren Betrieben zugute, deren Werkzeug-Budget zumeist vergleichsweise überschaubar ist. Speziell für das Stechdrehen ausgelegte Werkzeuge besitzen drei Schneiden, eine zum Einstechen und zwei Seitenschneiden für das Längsdrehen; sie ersetzen damit gleich mehrere Standard-Drehwerkzeuge. Roman Willi hat sich hier für ein Spezial-Werkzeug aus dem A4-Werkzeugprogramm von Kennametal entschieden. Mit ihm lässt sich neben dem Stechdrehen auch konturdrehen, plandrehen, einstechen, axialstechen und abstechen.

Speziell Konturen mit Hinterschnitten, steilen Flanken und tiefen Einstichen lassen sich mit dieser Bearbeitungsmethode sehr effektiv abspanen. Leerschnitte sind auf ein Minimum begrenzt, denn sowohl in der Vorwärts- wie auch in der Rückwärtsbewegung erfolgt ein Spanabtrag. Dies muss beim Programmieren berücksichtigt sein; die Arbeitsschritt-Programmierung ShopTurn unterstützt dies im Stechdreh-Zyklus und berechnet sämtliche Schnitte und Verfahrbewegungen des Werkzeugs automatisch.

Schneller fertigen

Seit die Leadwell-Drehmaschine bei Wirox in Betrieb ist, gestaltet sich die Fertigung unterschiedlicher Teile in loser Reihenfolge sehr einfach. Die schon zuvor bestehenden ISO-Programme (G-Code) konnten weitestgehend übernommen werden. Da nun Programme für Wirox-Lagerteile mit sämtlichen erforderlichen Informationen zu Werkzeugen unter der Artikelnummer auf der Maschine gespeichert bleiben, haben der Chef und sein Team permanenten Zugriff darauf, ohne dass ein Netzwerk oder eine teure IT-Lösung notwendig wären. Ist die Artikelnummer angewählt, ist die Maschine auch schon parat. Über «Rüstdaten sichern» können die Offset-Daten verschiedener Spannmittel und Werkstücke mit ihren unterschiedlichen Nullpunkten ebenfalls auf der Steuerung gespeichert werden. Das Rüsten, Einspannen und Umrüsten von Teilen kann deshalb jederzeit und zügig erfolgen. Mit der Möglichkeit, die Rohteilkontur von vorgeformten oder bearbeiteten Teilen zu definieren, gibt es auch hierbei keine Leerschnitte. Mit der automatischen Restmaterialerkennung beim Schruppen kann mit grossen Werkzeugen schnell viel Material abgetragen werden – das spart Zeit und senkt den Werkzeugverschleiss. Dank des einfachen Handlings laufen nun auch Teile auf der Leadwell, die bisher auf der konventionellen Drehmaschine bearbeitet wurden. Dazu gehören beispielsweise Gewindereparaturen, die einfach in der manuellen Betriebsart JOG mit «Gewinde synchronisieren» nachgeschnitten werden können.

So hat es durch die Anschaffung einer einzigen Maschine viele Veränderungen und Vereinfachungen in der Wirox-Werkstatt gegeben, auf die der Geschäftsführer nicht mehr verzichten will. Die unkomplizierte Maschinenbedienung hat dazu den grössten Beitrag geleistet: «Bei dieser Steuerung merke ich immer wieder, dass wirklich darüber nachgedacht wurde, was
derjenige braucht, der an der Maschine steht.» <<

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