Haimer: Optimiertes Werkzeugmanagement Durchgängige Prozesse rund ums Werkzeug

Vom Schrumpffutter und Fräswerkzeug bis zum Schrumpf-, Wucht- und Voreinstellgerät vertraut der Luftfahrtzulieferer Heggemann auf die Technologie von Haimer. Er profitiert von benutzerfreundlicher Bedienung, automatisierter Datenübertragung und längeren Standzeiten der Werkzeuge.

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Die Heggemann AG im nordrhein-westfälischen Büren entwickelt und fertigt seit ihrer Gründung im Jahr 1962 speziell für die Luftfahrt-, aber auch für die Automobilbranche anspruchsvolle Komponenten aus Titan, Inconel, Edelstahl, Stahl und hochfestem Aluminium. Als Zulieferer für die Luftfahrt ist das Unternehmen nahezu vollständig zertifiziert. Dazu sagt Vorstand Dr. Christian Howe: «Wir unterziehen uns jährlichen Audits durch das Luftfahrtbundesamt und auch durch die wichtigsten Hersteller, wie Airbus und Boeing, sowie durch First Supplier, wie MTU und Rolls Royce.» Der Zulieferer bietet das komplette Leistungsspektrum vom Engineering bis zum einbaufertigen Bauteil. «Dementsprechend unterstützen wir unsere Kunden in allen Phasen der Produktentwicklung – von der Konzeption und Entwicklung über die Simulation und das Engineering bis hin zum Prototypenbau. Wir prüfen und testen Produkte, zudem fertigen wir in kleinen und mittleren Serien», fügt Christian Howe an.

Strenge Forderungen hinsichtlich Genauigkeit und Qualität

Durchgängig gelten höchste Qualitätsstandards. Deshalb fertigt Heggemann auf zeitgemässen CNC-Fräs- und -Drehzentren. Ulrich Ahlers, Leiter Zerspanung, erklärt: «Wir bearbeiten ein breites Spektrum an Werkstoffen. Meist fertigen wir Einzelteile und in kleinen Serien. Dabei sind strenge Forderungen hinsichtlich der Präzision und der Qualität zu erfüllen. Dementsprechend kommt nicht nur den Maschinen, sondern auch den Werkzeugen und dem Toolmanagement eine grosse Bedeutung zu.»

Diesen Bereich beabsichtigten Ulrich Ahlers und der für die Werkzeugverwaltung zuständige Jürgen Ballbach zu optimieren. Sie wollten möglichst durchgängige Prozesse beim Schrumpfen, Wuchten und beim Voreinstellen der Werkzeuge verwirklichen. Dazu haben sie als Technologiepartner die Spezialisten von Haimer gewählt. Schon seit sechs beziehungsweise vier Jahren nutzt Jürgen Ballbach Schrumpfgeräte Power Clamp Comfort NG, um seine Fräswerkzeuge zu schrumpfen. Dank der innovativen Spule und der integrierten Kontaktkühlung kann er sehr komfortabel arbeiten.

Werkzeuge und Schwungscheiben wuchten

Vor zwei Jahren investierte der Luftfahrtzulieferer in ein Auswuchtsystem Tool Dynamic Comfort. Ulrich Ahlers beschreibt die Gründe: «Wir fräsen bei hohen Drehzahlen bis 18 000 pro Minute und arbeiten mit lang auskragenden Werkzeugen. Weisen Letztere eine Unwucht auf, belastet das die Spindel und verkürzt spürbar deren Standzeit.» Das verursacht erhebliche Kosten. Sie lassen sich durch das Wuchten vermeiden. Zudem arbeiten feingewuchtete Werkzeuge bei deutlich weniger Schwingungen. Daraus resultieren eine höhere Genauigkeit und eine bessere Oberflächengüte am Werkstück.

Um das modular aufgebaute Auswuchtsystem in doppelter Hinsicht zu nutzen, nutzen es die Fertigungstechniker bei Heggemann auch für Elemente für Schwungscheiben. Für diese fordert der Auftraggeber zwingend das dokumentierte Wuchten. Um beim Wuchten nicht zulässige Bereiche definieren zu können, muss lediglich das grosse Standard-Softwarepaket des Geräteherstellers installiert sein. Auch das Softwaretool «Alternative Ausgleichspositionen» ist erforderlich. Passende Aufnahmen für die Schwungscheibenelemente fertigten die Zerspanungsspezialisten beim Luftfahrtzulieferer selbst. Ulrich Ahlers resümiert: «Wir arbeiten nunmehr deutlich wirtschaftlicher und flexibler. Es erübrigt sich, die Elemente extern wuchten zu lassen.»

Für eine durchgängige Werkzeugverwaltung und -organisation sorgt das im Jahr 2018 beschaffte, vollständig automatisierte Werkzeugvoreinstellgerät Microset VIO linear. Dazu erläutert Ulrich Ahlers: «Wir fertigen lediglich in kleinen Serien. Deshalb ist täglich eine Vielzahl an Werkzeugen zu messen und voreinzustellen. Das automatisierte Voreinstellgerät minimiert den Aufwand.» Als zusätzlichen Vorteil nennt er die Durchgängigkeit zum Schrumpfen und Wuchten. Beispielsweise vereinfacht das die Wartung und den Service. Verantwortlich ist nun nur ein Ansprechpartner. Das reduziert den Aufwand und die Kosten in der kaufmännischen Verwaltung und beschleunigt die Abläufe.

Vernetzte Werkzeugvoreinstellung

Die Luftfahrtzulieferer forderten vom Werkzeugvoreinstellgerät eine durchgängige Verbindung vom CAM-System hyperMILL bis zur CNC-Maschine. Zudem sollte es vollständig automatisch arbeiten, um höchste Prozesssicherheit und einfachste Bedienung zu verwirklichen. Die Programmierer erstellen aus der zur Verfügung stehenden Werkzeugbibliothek für jeden Auftrag eine Werkzeugliste. Diese gelangt über Datenleitungen als Messauftrag zur Werkzeugvoreinstellung auf das Voreinstellgerät. Dabei erhält Letzteres alle erforderlichen Informationen bezüglich X- und Z-Mass sowie die Anfahrposition. Der Bediener setzt das jeweilige Werkzeug ein, wählt über den Touch-Bildschirm die Verknüpfung zu den 3D-CAD-Werkzeugdaten und startet den automatischen Messvorgang. Die erfassten Ist-Werte liefert das Voreinstellgerät dann im kompletten Werkzeugsatz via Postprozessor und Netzwerk an die vorgesehene Werkzeugmaschine.

Jürgen Ballbach schätzt sein neues Voreinstellgerät auch aufgrund vieler weiterer Vorteile. Zum Beispiel zieht es die Werkzeuge mit gleicher Kraft wie die CNC-Maschinen ein. Darüber hinaus nutzen die Fertigungstechniker in Büren inzwischen auch die Werkzeugaufnahmen von Haimer. Wie Ulrich Ahlers bestätigt, haben diese eine längere Standzeit und sind genauer.

Modulare Werkzeuge bewältigen schwierige Bedingungen

Auch mit Werkzeugen von Haimer kann der Luftfahrtzulieferer einige besondere Vorteile verwirklichen. Beispielsweise sind in ein gabelförmiges Bauteil zwei etwa 100 mm voneinander entfernte Langlochnuten als Passungen zu fräsen. Bisher bearbeitete man in Büren mit einem überlangen HM-Schaftfräser, der manuell freigeschliffen wurde. Nur so gelang es, durch die eine Lasche zu tauchen, um die zweite zu erreichen. Inzwischen fertigen die Spezialisten in Büren die Nuten mit dem modularen Werkzeugsystem Duo-Lock. Hartmetall-Wechselkopffräser werden auf Verlängerungen unterschiedlicher Geometrien und Längen aufgeschraubt.

Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei die Verlängerung. Der Werkzeughersteller stellt diese bereits individuell freigedreht zur Verfügung. Das erübrigt das manuelle, zeit- und arbeitsaufwendige Schleifen der Werkzeuge. Zudem lässt sich der Fräskopf rasch, einfach und zuverlässig wiederholgenau wechseln. Das bewältigen sogar die Maschinenbediener. Die spezielle Schnittstelle gewährleistet 0,01 mm Wiederholgenauigkeit in der Länge der Fräswerkzeuge. Deshalb kann das erneute Messen nach einem Wechsel des Fräskopfs entfallen. Wie Jürgen Ballbach berichtet, sorgt der Rundlauf des Gesamtsystems kleiner 5 µm für beste Bearbeitungsergebnisse und bis zu dreifache Standzeiten verglichen mit den ehemals eingesetzten, manuell freigeschliffenen Hartmetallwerkzeugen.

Rundum zufrieden

Dr. Christian Howe fasst die Erfahrungen mit dem durchgängigen System von Haimer zusammen: «Mit den hochwertigen Produkten dieses Herstellers ist es uns gelungen, die Fertigungsprozesse weiter zu verbessern. Deren hohe Qualität passt hervorragend zu den Forderungen unserer Kunden aus der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie. Zusätzlich profitieren wir von dem rasch und stets erreichbaren Service und der kompetenten Beratung durch die Spezialisten des Werkzeugherstellers.» - kmu - SMM

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