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Komplettbearbeitung in der Schwerzerspanung Effiziente Zerspanung dank integrierter Prozesse

| Redakteur: Anne Richter

Produktivitätsgewinn und hohe Präzision mit Komplettbearbeitung: Die zwei neuen Starrag-Bearbeitungszentren Heckert T45 und DBF 100 ermöglichen Effizienzeinsparungen bei der Zerspanung komplexer Bauteile. Der Zerspanprozess wird verkürzt, Spannlagen werden eingespart.

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«Heavy metal» im Visier: Für das hoch effiziente Schwerzerspanen von bis zu 4000 kg schweren Gehäusen – etwa an den Fluid Ends – eignet sich besonders das neue Bearbeitungszentrum Heckert DBF 1000.
«Heavy metal» im Visier: Für das hoch effiziente Schwerzerspanen von bis zu 4000 kg schweren Gehäusen – etwa an den Fluid Ends – eignet sich besonders das neue Bearbeitungszentrum Heckert DBF 1000.
(Bild: Starrag)

Die Baureihe Heckert DBF von Starrag hat sich dank ihrer enormen Performance einen guten Namen in Zulieferbetrieben
der Öl- und Gasindustrie gemacht. Für XXL-Schwerzerspanung eignet sich das neue horizontale Bearbeitungszentrum Heckert DBF 1000, das für bis zu vier Tonnen schwere Werkstücke ausgelegt ist. Seinen Erfolg verdankt die Baureihe dem DBF-Kopf, der aus einer Planscheibe mit integrierter Arbeitsspindel und CNC-Radialplanschlitten besteht. DBF steht dabei für Drehen, Bohren und Fräsen. Eine besondere Spezialität der Baureihe ist der erweiterte Z-Achsweg. Er erlaubt es, hydraulische Anschlüsse in Aggregate, sogenannte Fluid Ends, per Langlochbohren schnell und prozesssicher einzubringen.

Fluid Ends hoch effizient zerspanen

Hier kommt das neue Bearbeitungszentrum Heckert DBF 1000 ins Spiel, mit dem Anwender Fluid Ends in maximal 4000 kg schwere Gehäuse hoch effizient schwerzerspanen können. Für den Neuling spricht ausserdem, dass er dank eines zusätzlichen Sechs-Paletten-Linearspeichers und 320-ATC-­Werkzeugwechslers Geisterschicht-Betrieb erlaubt. Ein Werkzeug mit einem Durchmesser von 125 mm übernimmt das Planfräsen im Nonstop-Betrieb mit einem Vorschub von 5000 mm/min. Es folgen Ausklinkfräsen (Werkzeugdurchmesser: 50 mm), Vollbohren (70 mm), Drehen (89 mm) und Aussendrehen (300 mm). Besonders hohe Anforderungen stellen die Fluid Ends aus schweren Edelstahl­blöcken, die für einen durchschnittlichen Produkt­lebenszyklus von 2000 bis 3000 Stunden ausgelegt sind. Lang und aufwendig fällt daher auch die Komplettbearbeitung aus: Einem Hersteller gelang es jedoch mit einem DBF-Modell, den gesamten Zerspanungsprozess von bisher 50 auf 38 Stunden zu reduzieren – das entspricht einer Zeitersparnis von mehr als 20 Prozent. Dieser Produktivitätsgewinn gelingt auch bei sehr schwierigen Zerspanaufgaben wie sphärischen Bohrungen.

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DBF-Bearbeitungszentrum ersetzt zwei Schruppmaschinen und eine Schlichtmaschine

Für die DBF-Baureihe spricht auch, dass die integrierte DBF-Spindel genormte Werkzeugaufnahmen wie HSK 100 und Capto besitzt. Die Besitzer eines DBF-Kopfs können daher standardmässige Werkzeugaufnahmen kaufen und so problemlos alle Grössen bis 500 mm abdecken. Passé ist das sonst alle 70 mm übliche Aufspannen eines zusätzlichen Plandrehkopfes. Die Folgen sind erstaunlich: Die Werkzeugspitze sitzt dank der integrierten U-Achse näher an den Spindellagern der Plandrehköpfe, die über einen ATC-Werkzeugwechsler geladen werden. Exakt sind es nun 200 mm bis 275 mm anstelle des sonst üblichen Abstands von 335 mm bis 410 mm.

Von einem besonders erfolgreichen Einsatz in den USA berichtet Doug Henderson, Vice President of Sales bei Starrag US: «Dank des All-in-one-­Prozesses entfallen natürlich die Notwendigkeit
und die Kosten für separate Schrupp- und Schlichtmaschinen. Einmal hat ein einziges DBF-Bear­beitungszentrum sogar zwei 4-Achs-Schrupp­maschinen und eine 4-Achs-Bearbeitungsmaschine ersetzt.»

Komplettzerspanung dank fünfter Achse und Verfahrensintegration

Planetenradträger werden für unzählige industrielle Anwendungen und in unterschiedlichsten Baugrössen gefertigt. Sie kommen immer dann zum Einsatz, wenn hohe Drehmomente und Drehzahlen mit möglichst geringen Wirkungsverlusten bei kompakter Baugrösse übertragen werden müssen. Aus diesem Grund liegen die Präzisionsanforderungen bei diesen komplexen Bauteilen überaus hoch. Schliesslich lassen die genauigkeitsrelevanten Form­elemente, welche unterschiedliche Verfahren in der maschinellen Fertigung nötig machen, nur sehr enge Form- und Lagetoleranzen zu. Bei Starrag begegnet man dieser Aufgabe schon seit vielen Jahren mit grosser Begeisterung. Grundvoraussetzung hierbei ist die ausgeprägte Steifigkeit, die Starrag-Bearbeitungszentren mit sich bringen. Dank ihr überzeugen Starrag-Bearbeitungszentren auch nach Jahren strapaziöser Serienproduktion noch mit höchster Genauigkeit.

Mit der neuen Heckert T45 hat Starrag sein Lösungsspektrum für Planetenradträger kleinerer Baugrössen modernisiert und bereits in ersten Projekten überzeugende Ergebnisse erzielen können. In einem Fall spart der Kunde im Vergleich zu seinem bisherigen Prozess 70 Prozent seiner Spannlagen ein. Für den Fertigungsprozess bedeutet dies eine enorme Steigerung der Sicherheit. Zudem bringt weniger Handling des Bauteils auch geringere Neben- und insgesamt kürzere Durchlaufzeiten mit sich.

Die Notwendigkeit, einen Planetenradträger bis zur Fertigstellung auf mehreren Maschinen spannen zu müssen, wird dank der fünften Achse und dem hohen Ausmass an Verfahrensintegration der Heckert T45 hinfällig. Die Maschine ist mit einer schnell drehenden B-Achse – deren Maximaldrehzahl 900 min-1 beträgt – und einer geklemmten Spindel mit HSK-T100-Werkzeugaufnahme ausgestattet. Dies ermöglicht, dass die relevanten Formflächen des Planetenradträgers in einer Spannung gedreht, gefräst, gebohrt und obendrein auch noch verzahnt werden können. Starrag schafft es, mit nur zwei Spannlagen den Rohling eines Planetenradträgers fertig zu bearbeiten, während parallel dazu schon der nächste Rohling gespannt ist. Dieser wird anschliessend nahtlos in den Arbeitsraum eingewechselt, wodurch der Prozess bereits 12,5 Sekunden nach der Fertigstellung eines Planetenrad­trägers mit dem nächsten startet. -ari- SMM

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