Big Kaiser: Prozesssicher dank kombinierter Kegel- und Plananlage Steifer spannen mit Kegel- und Plananlage

Redakteur: Konrad Mücke

Verglichen mit Standardausführungen spannen die Werkzeugaufnahmen Big-Plus mit zweifachem Kontakt von Kegel und Planfläche an der Spindelnase Werkzeuge deutlich steifer. Davon profitiert der deutsche Sportwaffenhersteller Hera.

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Beispielsweise Gehäuseoberteile für Sportgewehre erfordern komplexe und hoch­genaue Fräs- und Bohrbearbeitungen.
Beispielsweise Gehäuseoberteile für Sportgewehre erfordern komplexe und hoch­genaue Fräs- und Bohrbearbeitungen.
(Bild: Big Kaiser)

Thomas Nöth, Geschäftsführer des deutschen Sportwaffenherstellers Hera GmbH im deutschen Triefenstein, achtet darauf, seine Komponenten besonders effizient und hochgenau zu fertigen. Dies gelingt ihm mit der optimierten Kombination zeitgemässer CAD/CAM-­Technologien und hochwertiger Bearbeitungs­zentren. Aktuell fertigt der Hersteller auf zwei
Bohr-­Fräszentren Milltap 700 und einem Bearbeitungszentrum DMU 50 von DMG Mori. Erstere sind mit Werkzeugaufnahmen Big-Plus BT30 ausgestattet, bei Letzterem verfügt die Hauptspindel über eine Aufnahme Big-Plus SK40. Auf allen drei Maschinen werden Werkzeuge von Big Kaiser eingesetzt.

Bis 40 Prozent verkürzte Bearbeitungszeit

Fertigungsleiter Daniel Krüger hatte massgeblich mitgewirkt und die Entscheidung zugunsten der Investition in die Bearbeitungszentren, die Spindeln und die Werkzeugaufnahmen beeinflusst. Insbesondere wegen der Qualität einer besonders tiefen Bohrung mit 25,4 mm Durchmesser in der Hauptkomponente eines Sportgewehrs, dem Gehäuseoberteil, entschied sich der Sportwaffenhersteller für die besonders steifen und genauen Werkzeugaufnahmen.

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Dazu berichtet Daniel Krüger: «Die Gehäuseoberteile werden überwiegend gefräst. Dabei ist für uns vor allem die gesamte Präzisionskette entscheidend. Von der Spindel über die Werkzeugaufnahme, das Werkzeug und das Werkstück, die Einspannung bis zur Maschine muss alles stimmen. Mir nützt das steifste Bearbeitungszentrum nichts, wenn meine Werkzeugaufnahme nicht mithalten kann.» Wie er weiter ausführt, eignen sich speziell die Bearbeitungszentren von DMG sehr gut für seine Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit. Deren Hauptspindeln Speedmaster sind mit dem Auf­nahme­system Big-Plus ausgeführt. Neben den herkömmlichen Werkzeughaltern BT und SK nehmen sie auch Werkzeuge mit Aufnahmesystemen Big-Plus BT und SK auf. Letztere überzeugen vor allem mit ihrer doppelten Anlage, gegen den Kegel und gegen die Planfläche. Das sorgt für eine extrem stabile Verbindung zwischen Maschine und Werkzeug.

Wie Daniel Krüger sagt, hat ihn das System rundum überzeugt. «Wir können nicht nur unsere Forderungen an höchste Qualität erfüllen. Zusätzlich schaffen wir es, bei höheren Vorschubgeschwindigkeiten zu bearbeiten. Das verkürzt die Bearbeitungszeit um bis zu vierzig Prozent.»

Kleine Spindeln mit steifer Werkzeugaufnahme

Armin Salbaum aus dem Bereich Anwendungstechnik und Fertigungsoptimierung bei Big Kaiser erläutert: «Im Gegensatz zu üblichen Steilkegel-Werkzeugaufnahmen besteht beim System Big-Plus ein gleichzeitiger Kontakt am Kegel und an der Planfläche. Daraus resultiert die grosse Steifigkeit.» Das Werkzeug wird so weit in die Spindel gezogen, bis die Planfläche des Werkzeugs an der Oberfläche der Spindelnase anliegt. Um dies zu gewährleisten, ist die Genauigkeit der Abmessungen von Kegel und Planfläche entscheidend wichtig. Bei unzulässigen Abweichungen kann die Spindel schwer beschädigt werden. Als zusätzlichen Vorteil bietet die doppelte Anlage eine sehr gute Dämpfung. Die Werkzeuge arbeiten schwingungsarm. Das sorgt für hohe Oberflächengüte an den bearbeiteten Werkstücken. Auch verlängert das die Standzeiten der Werkzeuge. Zudem lassen sich höhere Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten verwirklichen.

Wie Daniel Krüger berichtet, lasse sich mit einer Maschinenspindel mit Aufnahme Big-Plus mit 30 mm Durchmesser ebenso arbeiten wie mit einer herkömmlichen Werkzeugaufnahme mit 40 mm Durchmesser. Dabei könne man die Aufnahme Big-Plus SK40 sogar als so steif wie eine übliche Aufnahme SK50 betrachten. Neben den technischen Vorteilen, zum Beispiel kleineren Störkonturen der Spindeln, kleineren Maschinenvarianten, ergeben sich daraus auch wirtschaftliche Aspekte. Wegen niedrigerer Investitionen verringern die Fertigungsbetriebe ihre Kosten.

Flexibel und sicher dank modularer Struktur

Die Werkzeughalter sind mit der speziellen Verbindung (Schnittstelle) CK von Big Kaiser ausgestattet. Mit nur einer Schraube werden Werkzeughalter geklemmt. So lassen sie sich schnell und zuverlässig wechseln. Zudem können Verlängerungen und Reduzierungen beliebig eingefügt werden. Dazu sagt Daniel Krüger: «Ich nutze die Werkzeughalter mit dem System von Big Kaiser, um Vollbohrer, Feinbohrköpfe und sogar Bohrfutter zu spannen. Das Ganze kann ich in eine beliebige Werkzeugaufnahme einspannen und so zwischen den Maschinen wechseln, obwohl diese mit unterschiedlichen Maschinenspindeln ausgestattet sind. Die Modularität, die ich damit erreiche, und die Anzahl von Werkzeugen, die ich so einspare, ist einfach super. So kann beim Wechseln nichts schiefgehen und wir können nicht nur Zeit einsparen, sondern auch Fehler vermeiden.»

Wirtschaftlicher durch Standardisierung

Kosten reduziert der Sportwaffenhersteller insbesondere durch einheitliche Komponenten. So arbeiten die Werkzeuge von Big Kaiser allesamt mit nur einer Variante an Wendeschneidplatten. Die Vorteile beschreibt Daniel Krüger: «Die Werkzeuge von Big Kaiser vereinfachen die Handhabung. Zum Beispiel sind alle Wendeschneidplatten gleich. Ich betreibe mehrere Anlagen und noch mehr Werkzeuge mit nur einer Ausführung. Das ist einfach effektiv. Ich muss nicht so viel Verschleissmaterial vorhalten und habe ausserdem ein deutlich kleineres Fehlerpotenzial. Abgesehen davon erzielen wir nun mit einem einschneidigen Feinbohrkopf, der sofort verfügbar ist, bessere Ergebnisse als mit der Sonderreibahle, die mit Beschaffungs- und Lieferzeit verbunden war. Bei gleicher Bearbeitungszeit habe ich nun eine bessere Oberfläche und weniger Ausschuss.»

Späne automatisiert entfernen

Als besonders günstig erachtet Daniel Krüger auch den Chip Fan von Big Kaiser. Wie ein Werkzeug wird er in die Hauptspindel der Maschine eingewechselt. Die Abläufe zum Abblasen der Werkstücke sind im CNC-Programm enthalten. Alternativ kann der Chip Fan auch mit Kühlmittel die Späne entfernen. Das erübrigt, dass ein Bediener manuell und zeitaufwendig die Späne mit Druckluft entfernt. Zudem verringert es die zum Reinigen erforderlichen Mengen an Luft und Kühlmittel. Wie Daniel Krüger bestätigt, minimiert das automatisierte Reinigen der Werkstücke und Entfernen der Späne zudem die ehemals üblichen Flecken auf den Werkstücken. «Auch die Gefahr, dass Bediener sich an umherfliegenden Spänen verletzen, ist jetzt gebannt», fügt er an. - kmu - SMM

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