Nebenzeiten im Fokus Präzision und Dynamik: effizientes Gesamtpaket

Von Manfred Lerch

Die Firma OMB aus Flawil konnte mit dem neuen Flaggschiff von Fehlmann, der Versa 945, ihr Produkteportfolio kontinuierlich erweitern und Nebenzeiten stark reduzieren. Die Versa 945 bietet grössere Verfahrwege und noch mehr Präzision und Dynamik als die Versa 825 aus dem Jahr 2018.

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Die Versa 945 ist von vorn zugänglich, die rechte Seite für die Automation bestimmt. Die Öffnung zur Automation wurde von Fehlmann sehr grosszügig ausgelegt.
Die Versa 945 ist von vorn zugänglich, die rechte Seite für die Automation bestimmt. Die Öffnung zur Automation wurde von Fehlmann sehr grosszügig ausgelegt.
(Bild: Fehlmann)

Mit der ersten Versa 825 ist es dem Unternehmen OMB in Flawil 2018 gelungen, die Kapazitäten von 2,5 Bearbeitungszentren abzudecken. Die 5-Achs-Maschine mit 32 Palettenplätzen entwickelte sich so über die Jahre zur absoluten Schlüsselmaschine. Anfang 2018 beschäftigte sich Markus Wick, Geschäftsführer der OMB Maschinenfabrik AG, mit der Investition in ein neues 5-Achs-Bearbeitungszentrum, denn im Zuge des Umzuges von Bütschwil nach Flawil wollte man auch den Maschinenpark erneuern. Dieses neue 5-Achs-Bearbeitungszentrum sollte zwei Maschinen, eine mit einem 10-fachen Palettenspeicher und eine mit einem doppelten Palettenwechsler, ersetzen.

Das heisst, Markus Wick war in diesem Zusammenhang auch auf der Suche nach einer Maschine mit einer hohen Autonomie: «Mein Ziel war, mit mindestens 30 Palettenplätzen die mannlose Fertigung enorm zu erweitern und flexibel zu sein. Die Lösung, die ich im Kopf hatte, konnte ich aber nicht finden. Entweder war der Preis jenseits von Gut und Böse oder die Lieferzeiten waren zu lang. Wir hatten aber das Problem, wenn die Maschine bis Oktober 2018 nicht in Betrieb sein würde, hätten wir an unserem alten Standort die Maschinen nicht abschalten können. Um es kurz zu machen, mit Fehlmann hat das geklappt, das Gesamtpaket hat mich überzeugt.» Das beginnt bei der Lieferzeit, der Portalbauweise, der Automation mit 32 Palettenplätzen und der Steuerung, denn im kubischen Bereich setzt man bei OMB ausschliesslich auf Heidenhain. Mittlerweile hat sich die Versa 825 durch die Zuverlässigkeit, Präzision und hohe Verfügbarkeit in Flawil zu einer absoluten Schlüsselmaschine entwickelt und ersetzt 2,5 Maschinen. Die Versa 825 ist seit 2,5 Jahren im Einsatz und obwohl nur im 1-Schicht-Betrieb gearbeitet wird, sind bislang 9668 Spindelstunden registriert.

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Diese Zufriedenheit führte dazu, dass Markus Wick immer wieder Adrian Tobler, Technische Beratung und Verkauf bei Fehlmann, mit der Frage nach einer eventuellen Neu- oder Weiterentwicklung mit grösseren Verfahrwegen und damit verbunden einem universelleren Einsatz konfrontierte. Irgendwann kam dann die Antwort, dass Fehlmann an solch einer Entwicklung sei und so erhielt OMB als erstes Unternehmen den Zuschlag für die Versa 945. Seit März 2021 wird darauf produziert und das Werkstückspektrum hat sich damit bereits deutlich erweitert. Mit einem Störkreis von 650 mm (Versa 825 von 560 mm) und einem noch grösseren Arbeitsraum mit entsprechenden Verfahrwegen werden aktuell längere Bauteile 5-achsig auf Umschlag oder Paletten 400 x 500 mm bearbeitet. Als einen grossen Vorteil sieht man in Flawil hier, dass die Paletten 400 x 400 mm inklusive Nullpunktspannsystemen und Vorrichtungen der Versa 825 und einer weiteren 5-Achsmaschine zur Versa 945 kompatibel sind. Die Losgrössen liegen bei OMB zwischen 10 und 300 Teilen. Allerdings werden immer häufiger Jahresmengen geordert. Dadurch nimmt die Fertigung von Wiederholteilen enorm zu.

Deutliche Unterschiede reduzieren die Nebenzeiten

Fehlmann bezeichnet die Versa 945 nicht nur wegen der erweiterten Verfahrwege als Flaggschiff. Mit der Neuentwicklung hat sich auch in Sachen Präzision und Dynamik einiges getan. Mit hochpräzisen geschliffenen Kugelgewindetrieben und Doppelmutter hat man sich bei Fehlmann für ein Antriebskonzept entschieden, das auch Kurzhubanwendung, z. B. beim Trochoidalfräsen, ermöglicht. Mit einer entsprechenden Beschleunigung und 50 m/min Eilgang in allen Achsen ergeben sich so kaum Einbussen gegenüber Linearmotoren. Fakten, die Markus Wick nur bestätigen kann: «Wir haben ein Bauteil von der Versa 825 mit den gleichen Spannmitteln sowie NC-Programmen auf die Versa 945 genommen und nur den Postprozessor verändert, damit die Schwenk­achse zur anderen Seite dreht. Ohne irgendwelche Optimierungen waren wir auf der Versa 945 20 Prozent schneller.» Diese Zeiteinsparung resultiert vor allem daraus, dass durch die Komplettbearbeitung mit zahlreichen Details auf allen Seiten sehr viele Rotationen in der 4. und 5. Achse notwendig und die Drehachsen deutlich schneller sind.

Für Adrian Tobler tragen diese Nebenzeiten aber ganz wesentlich zu solch enormen Zeiteinsparungen bei: «Die Schnittgeschwindigkeiten und Vor­schübe sind mittlerweile bei allen vergleichbaren Maschinen auf einem ähnlichen Niveau. Bei den Nebenzeiten, wie z. B. Werkzeugwechsel und Rotation, gibt es dagegen noch deutliche Unterschiede. Fehlmann setzt deshalb beim Werkzeugwechsel mit der Versa 945 weiter auf schnelle Doppelgreifer, sechs pneumatische Drehdurchführungen oder bei der Dreh-Schwenkbrücke auf das beidseitige Schwenken.» Durch dieses beidseitige Schwenken finden weniger Ausgleichsbewegungen statt. Das führt vor allem bei Simultanteilen zu präzisen Oberflächen. Oberflächen, die bei OMB immer schon ein Thema sind. Deshalb wurde auch bereits viel Geld in die Programmierung oder gewuchtete Werkzeuge plus aktuelle Frässtrategien wie z. B. das Trochoidalfräsen investiert.

In Sachen Präzision bewegt man sich in Flawil zu 80 Prozent bei 2/100 mm, zu 20 Prozent bei 1/100 mm. Bei diesen Toleranzen hat man mit der Versa 945, auch ohne Genauigkeitspaket, kein Problem. Im Gegenteil, muss es auf Umschlag stimmen, wird bei anderen Maschinen ein zweiter Nullpunkt gesetzt. Besonders wichtig erscheint Markus Wick aber, dass das gesamte Paket funktioniert: «Wir gehen in der Aluminiumzerspanung an die Leistungsgrenzen der Maschine, denn da spielt das Zeitspanvolumen eine grosse Rolle. Mit der hohen Steifigkeit in den Werkzeugachsen, der X-Achse mit dem Rund-Schwenktisch (Schwenkbrücke mit Gegenlager) oder auch der Fehlmann-Spindel (HSK-A63, 18 000 min-1, 120 Nm) sind wir da wirklich gut aufgestellt. Die Maschinen und auch der Service von Fehlmann, es stimmt einfach alles.» Probleme hat man allerdings noch mit dem Platz. Wenn die vorhandenen älteren Maschinen aber aussortiert sind, denkt man bei der Versa 945 auch über eine Erweiterung mit einer Automation nach. SMM

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