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Geschwindigkeit, Flexibilität, Präzision NMV 3000: Maschine ohne Alternative

Redakteur: Matthias Böhm

>> Geschwindigkeit, Flexibilität und Präzision sind die Lieblingsdisziplinen der R+M Rogenmoser AG, sie beherrschen das perfekt. Kein Wunder, denn Raphael Rogenmoser – Polymechaniker und ehemaliger Kartweltmeister – bringt jetzt die jüngste Mori-Seiki NMV 3000 DCG auf Höchsttouren. Ein 5-Achs-Präzisions-BAZ mit Palettenspeicher, dessen Variabilität schlicht genial ist. Ein BAZ perfekt zugeschnitten auf Zulieferer mit wechselnden Bauteil-Serien.

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Mittlere bis kleine Serien sind Kernspektrum des Präzisionsfertigers R+M Rogenmoser AG.
Mittlere bis kleine Serien sind Kernspektrum des Präzisionsfertigers R+M Rogenmoser AG.
(Bild: Matthias Böhm)

Beim Gang durch die Werkshallen der R+M Rogenmoser AG sticht dem Besucher die Monokultur des Maschinenparks ins Auge: fast 100 % Mori-Seiki. Das ist eine Monokultur der besonderen Art: Von elf Werkzeugmaschinen sind zehn von der japanisch-schweizerischen Werkzeugmaschinen-Schmiede. Die Jüngste – eine NMV 3000 DCG mit Mori-Seiki-eigenem Palettenwechsler – kommt aus der Schweiz. Sie wird in Le Locle bei Dixi Machines montiert.

Das Anforderungspotenzial an die neue Maschine war hoch. Als Zulieferer muss die R+M Rogenmoser AG über das Jahr verteilt ein stark wechselndes Teilespektrum bearbeiten. Die Serien, Werkstoffe, Komplexitäten, Bauteilgrössen verändern sich zum Teil massiv. 5- bis 6-Seiten-Bearbeitung ist eher die Regel als die Ausnahme. 5-Achs-Simultan-Bearbeitung kommt nicht regelmässig, aber immer öfter vor.

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Perfekte Symbiose: Dixi und Mori-Seiki

Das alles muss im wirtschaftlichen Rahmen, im Drei-Schicht-Betrieb – dritte Schicht mannlos – von einer Maschine in Schweizer Präzision realisiert werden. Geht nicht? Markus Rogenmoser (Senior): «Geht nicht gibt’s nicht, auf jeden Fall nicht bei der R+M Rogenmoser AG.» Investiert wurde nach langem Evaluieren in eine Mori-Seiki NMV 3000 DCG. Ein Flaggschiff, wenn es um Zuverlässigkeit, Präzision und schliesslich flexible Automation geht. Noch dazu aus Schweizer Produktion. Was will man mehr.

Maschine aus Le Locle

Raphael Rogenmoser (Junior): «Wir wurden von Mori-Seiki/Dixi Machines nach Le Locle eingeladen und konnten zusehen, wie unsere NMV 3000 montiert wurde. Mori-Seiki/Dixi Machines haben eine anspruchsvolle Fertigungsphilosophie, insbesondere, wenn es um Fertigungsqualität geht, die sehr hoch angesetzt wird. Die haben die Präzision im Griff.»

Neue Liga der Zerspanung

Die NMV 3000 DCG bringt das Unternehmen R+M Rogenmoser AG in eine neue Liga der Zerspanung, da es das erste 5-Achs-Simultan-BAZ mit flexibler Vollautomation bei ihnen ist.

Markus Rogenmoser präsentiert ein Aluminium-Bauteil, das auf der NMV seit Kurzem gefertigt wird: «Diesen Auftrag hätten wir gar nicht annehmen können, wenn wir nicht in die Maschine investiert hätten. Der Grund liegt nicht nur in den vielen winkligen Bohrungen und Gewinden, sondern auch an einer Kalotte, die nur mit 5-Achs-Simultan-Bearbeitung gefertigt werden kann. Wegen der vielen schrägen Bohrungen hätten wir das Werkstück ohne 5-Achs-Maschine elfmal umspannen müssen.

Zum Werkstück

M. Rogenmoser: «Das Bauteil wird für automatisierte Klebeprozesse in der Automobilindustrie verwendet. In der Kalotte werden die Epoxidharz-Komponenten gemischt, das ist ein wichtiges strömungstechnisches Element. Mit der NMV 3000 DCG können wir das Werkstück nicht nur problemlos fertigen, sondern zu grossen Teilen auch mannlos. In der Regel zerspanen wir 5 bis 6 Seiten auf der NMV 3000 DCG. Die sechste Seite kann aber auch konventionell auf einer 3-Achs-Maschine gefertigt werden. Das entscheiden wir je nach Auftragslage und Belegung unseres Maschinenparks.»

Eigenes Spannsystem

Doch welche Präzision in der NMV 3000 DCG steckt, wird erst richtig deutlich, als die beiden Inhaber die Fertigungsabläufe ihres neuen Piranha-Spannmittels erläutern. Markus Rogenmoser: «Die meisten Spannsysteme bauen relativ hoch. Wir waren seit Langem auf der Suche nach einem niedrig bauenden Spannsystem. Wir wurden nicht fündig am Markt. Daraufhin haben wir unser eigenes Spannsystem entwickelt und konnten 10 mm Vorteil an Höhe gegenüber den Mitbewerbern gewinnen.»

Ein kurzer Abstecher zu dem Piranha-Spannsystem: Die losen Backen werden anstatt mit T-Nuten oder Flachführungen auf zwei gehärteten Präzisionsrundachsen geführt.

Deshalb kann das Piranha-Spannsystem mit sehr hohen Kräften spannen. Man muss die Werkstücke nicht vorprägen, die Prägung geschieht während des Spannprozesses. Ein weiterer Vorteil: Die Piranha-Spanner sind offen konzipiert, die Späne fallen durch, es verklemmt nichts, was der Prozesssicherheit abträglich wäre.

Eine Herausforderung

Fertigungstechnisch sind die Spannsysteme eine echte Herausforderung, wie Markus Rogenmoser hervorhebt: «Die beiden Führungsachsen müssen in den gehärteten Grundkörper auf beiden Seiten, ohne geringsten Versatz eingepasst werden. Wir hatten die Grundkörperfertigung des Piranha-Spannstocks ursprünglich auswärts gegeben, doch unser Zulieferer hatte Schwierigkeiten, die Bohrungen in den vorgegebenen Toleranzen auf ihrem 5-Achs-BAZ hart auszudrehen. Seit wir die NMV haben, können wir es selbst inhouse fertigen. Vorher konnten wir das zwar, aber es war nicht wirtschaftlich. Die NMV 3000 DCG kann solche Bohrungen geschwenkt im 1/100-Bereich hart ausdrehen, mit perfekten Lagetoleranzen. Prozesssicher, mannlos über das Wochenende. Wir haben auf der NMV selbst bei anspruchsvollsten Werkstücken keinen Ausschuss. Und das, obwohl wir regelmässig im 1/100-Toleranzbereich auf Umschlag fertigen müssen, bei Werkstücken, die bis zu 300 mm Kantenlänge haben. Wenn ich ehrlich bin, müssten wir die Werkstücke gar nicht mehr ausmessen, so zuverlässig fertigt die NMV.»

Meisterstück an «Führungsarbeit»

Über solche Aussagen freut sich Daniel Stier (Leiter Verkauf, Josef Binkert AG), obwohl er sich mittlerweile daran gewöhnt haben sollte. «Dass die NMV derart präzis ist, wird uns von unseren Kunden oft bestätigt. Aber ich kann das nicht oft genug hören. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die Maschine konstruktiv auf Präzision abgestimmt ist inklusive thermo-symmetrischem Aufbau. Ich möchte nur die innengekühlten Kugelrollspindeln erwähnen, das gibt es äusserst selten im WZM-Bereich. Zudem wird die y-Achse über zwei Kugelumlaufspindeln symmetrisch angetrieben, dadurch werden Trägheitsmomente beim Beschleunigen komplett unterbunden. Eine weitere Besonderheit ist die oktogonale Lagerung (ORC – Octagonal Ram Construction) der z-Achse, das ist ein Meisterstück an ‹Führungsarbeit›.»

Dazu ergänzt Raphael Rogenmoser: «Die Mori-Seiki-typische ORC-Lagerung der z-Achse ist eine Sache für sich. Wer so etwas fertigen kann in dieser Präzision, der versteht etwas vom Werkzeugmaschinenbau. Diese Führungsstruktur ist einmalig im WZM-Sektor und letztlich sieht man es am Ergebnis der Werkstücke.»

Flexibles Palettier-System

Apropos mannloser Betrieb. Das ist die Stärke der NMV 3000 DCG, Raphael Rogenmoser betont in diesem Zusammenhang: «Das Speichersystem ist genial, so etwas gibt es kein zweites Mal mit dieser Variabilität bei der geringen Baugrösse.»

Der flexible Palettenspeicher kann bis zu 114 Bauteile der Grösse D = 200 / H = 150 aufnehmen. Sind die Werkstücke grösser (max. D = 300 / H = 150), kann das Palettier-System vollautomatisch angepasst werden. Und das Beste am System ist: Es muss keine Schraube gelöst werden – nichts. Das System respektive der Handling-Roboter macht das komplett selbstständig und platziert die Systemplatten um. Das ist das Geniale, weil wir wechselnd kleine (40 x 40 x 65) und grosse Teile (max. 300 mm Kantenlänge) fertigen müssen. Mit unserem neuen Piranha-Spannsystem können wir zudem zwei Werkstücke nebeneinander spannen, sodass wir über 200 Werkstücke in einem Durchgang bearbeiten können.»

Warum die NMV 3000 DCG?

Jetzt kommt der Klassiker unter den Fragen des SMM-Redaktors: «Hat man sich denn auch die Konkurrenz angeschaut?»: «Wenn man unseren Maschinenpark betrachtet, würde man glauben, wir kennen nur einen Werkzeugmaschinenhersteller», sagt Markus Rogenmoser, und führt fort: «Aber wir prüfen beim Neumaschinenkauf immer die Alternativen. Wir haben neben der NMV alle vergleichbaren Werkzeugmaschinen miteinander verglichen. Ausschlaggebend waren neben unseren ausgezeichneten Erfahrungen mit den bisherigen Mori-Seiki-Maschinen das Automationssystem der NMV. Das gab es in dieser Flexibilität und Funktionalität bei keiner anderen Maschine. Zudem bekommen wir alles aus einer Hand, auch die Peripherie. Beim Service ist das matchentscheidend. Unsere Erfahrungen mit der Josef Binkert AG waren in den letzten Jahren immer hervorragend.»

Dem Spänefluss per Spüldüsen nachgeholfen

Raphael Rogenmoser: «Damit wir mit der NMV Aluminium mannlos zerspanen können, muss ein sicherer Spanfluss gewährleistet sein. Stahl ist unproblematisch, aber bei den Aluminiumspänen können sich wegen ihres geringeren Gewichts und des höheren Zeitspanvolumens Spannester bilden. Hierfür haben wir zusätzlich Spüldüsen in den Maschinenraum installiert. Mit dieser Lösung haben wir keine Probleme mit der Späneentsorgung. Dieses Cooling-System produziert die Firma R+M Rogenmoser AG ebenfalls selbst, und verschickt das patentierte System mittlerweile schon weltweit.» (siehe piranha-clamp.com)

Guter Kompromiss: Spindel für Alu und Stahl

Bei der Spindelwahl steht man als Zulieferer vor der Wahl: «Drehzahl oder Drehmoment». Rogenmoser hat sich für beides entschieden: «Wir haben die 12 000er-18,5-kW-Spindel gewählt, die ist universell einsetzbar. Sie hat eine genügend hohe Drehzahl für Aluminium und ein relativ hohes Drehmoment, um Stahl effizient zu zerspanen.»

Perfekt für die Zukunft gerüstet

Als Werkzeugschnittstelle setzt Rogenmoser auf BT 40, weil er so auf sein komplettes Werkzeugsortiment zugreifen kann. Sonst hätte er die HSK-63-Schnittstelle gewählt. Damit bei anspruchsvollen Operationen eine hohe Genauigkeit und Steifigkeit gegeben ist, setzt er auf BT 40 mit Plananlage. Die Kaiser-Big-Plus-Aufnahmen, die von dem Rümlanger Werkzeughersteller Kaiser in Lizenz des japanischen Herstellers gefertigt werden, kommen in diesen Fällen zum Einsatz. So ausgestattet kann in den kommenden Jahren erstens nichts mehr schiefgehen und zweitens ist die R+M Rogenmoser AG für ein hoch anspruchsvolles Werkstückspektrum für die Zukunft gerüstet. <<

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