«808S2» und «808MT2» Drehen und Fräsen auf 1,4 m²

Zwei Maschinenkonzepte, eine gemeinsame Plattform: Mit der Baureihe «80» erweitert Willemin-Macodel sein Angebot um zwei kompakte Bearbeitungszentren. Die an der SIAMS erstmals vorgestellte «808S2» verbindet simultanes 5-Achs-Fräsen mit Drehen. Die «808MT2» kombiniert die beiden Verfahren für die Bearbeitung ab Stange oder aus einzeln zugeführten Rohlingen. Beide benötigen nur 1,4 m² Stellfläche – einschliesslich der integrierten Aggregate.

Weniger als einen Meter breit, 1,4 m² Stellfläche und Platz für bis zu 137 Werkzeuge: Diese Eckdaten kennzeichnen die neue Baureihe «80» von Willemin-Macodel. Ihre beiden Modelle, die «808S2» und die «808MT2», unterscheiden sich äusserlich kaum. Sie nutzen dieselbe mechanische Basis und haben eine ähnliche Verkleidung, sind aber für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben ausgelegt.

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Die kompakten Abmessungen standen bereits beim Projektstart 2024 im Pflichtenheft. Eine Vorgabe: Die Maschine sollte durch eine einen Meter breite Tür passen. Das erleichtert den Transport innerhalb des Betriebs und die Aufstellung in bestehenden Werkstätten.

Peripherie im Maschinengehäuse

Eine kleine Maschine allein spart noch keinen Platz. Benötigen Hochdruckaggregat, Spindelkühlung oder Späneentsorgung zusätzliche Stellfläche, relativiert sich der Vorteil schnell. Willemin-Macodel hat deshalb bei der Baureihe «80» die Peripherie in die Maschine integriert.

Unter der Maschine sitzt der Kühlschmierstoffbehälter mit 80 Litern Fassungsvermögen. Darüber befindet sich an der Vorderseite der 50-Liter-Spänebehälter. Die Späneentnahme erfolgt von vorne. Feine Edelstahlgitter mit einer Filterfeinheit von 200 µm halten die Späne zurück und erleichtern deren Rückgewinnung – etwa bei der Bearbeitung von Edelmetallen.

Der Niederdruck-Kühlschmierstoffkreislauf liefert bis zu 40 l/min. Die Fördermenge lässt sich am Bedienpanel einstellen. Optional ist eine Hochdruckversorgung mit 80 bar erhältlich, die ebenfalls innerhalb der Maschine Platz findet. Für Anwendungen mit grösserem Späneaufkommen bietet der Hersteller einen Späneförderer an.

Energieverbrauch nach Bedarf

Neben dem Platzbedarf sollte auch der Energieverbrauch möglichst gering ausfallen. Ein Ansatzpunkt war die Druckluft: Die Entwickler ersetzten die meisten grossen Druckluftverbraucher durch andere Lösungen. Druckluft wird damit hauptsächlich noch als Sperrluft benötigt.

Die Hydraulik übernimmt das Bremsen der Rundachsen sowie das Spannen von Werkzeugen und Werkstücken. Für diese Aufgaben entwickelte Willemin-Macodel gemeinsam mit einem Partner ein Aggregat mit frequenzgeregeltem Antrieb. Die Drehzahl richtet sich nach dem tatsächlichen Bedarf. Der Motor läuft dadurch nur, wenn er benötigt wird; zugleich lässt sich der Hydraulikdruck fein regeln.

Die Verbrauchsdaten fliessen in das neue Energiecockpit «ENIO», mit dem sich der Stromverbrauch überwachen und steuern lässt. Auch das Einschalten, der automatische Warmlauf und der Wechsel in den Standby-Betrieb nach Serienende sind in das Betriebskonzept eingebunden. Sie sollen unnötige Laufzeiten vermeiden. Ziel ist ein autonomer Betrieb von bis zu 72 Stunden ohne Bedienereingriff.

Gemeinsame Plattform für zwei Maschinenkonzepte

Zwei unterschiedliche Anwendungen mit möglichst vielen identischen Komponenten abzudecken, war eine zentrale Entwicklungsaufgabe. Die gemeinsame Plattform umfasst unter anderem die Achsantriebe, die Frässpindel, das Werkzeugmagazin und die Steuerung.

In den Hauptachsen kommen Linearmotoren zum Einsatz, in den Rundachsen direktgetriebene Torquemotoren. Alle Achsen arbeiten im geschlossenen Regelkreis mit Längen- beziehungsweise Winkelmesssystemen. Die Auflösung beträgt 0,0125 µm bei den Linearachsen und 0,0001° bei den Rundachsen.

Der symmetrische Aufbau begünstigt eine gleichmässige Lastverteilung und ein stabiles thermisches Verhalten. Die bewegten Baugruppen wurden bei hoher Steifigkeit möglichst leicht ausgeführt, um die Achsdynamik zu erhöhen und um die Wiederholgenauigkeit zu optimieren.

Das gilt auch für die Hauptmotorspindel, die Willemin-Macodel vollständig im eigenen Haus entwickelt und montiert. Für das Gehäuse verwendet das Unternehmen Werkstoffe aus der Luftfahrt, die geringes Gewicht mit hoher Steifigkeit verbinden.

Zur thermischen Stabilisierung verfügen die Linearmotoren, die Spindel und die Graugusskomponenten des Maschinenbetts über separate Kühlkreisläufe. Die Temperatur wird mit einer Genauigkeit von 0,1 °C geregelt. Das soll temperaturbedingte Veränderungen der Maschinengeometrie begrenzen und thermische Stabilität sicherstellen.

Bis zu 137 Werkzeuge im Zugriff

Serienmässig bieten beide Maschinen 74 Magazinplätze. Die Kapazität lässt sich auf bis zu 137 Werkzeuge mit HSK-A25-Aufnahme erweitern. Alternativ kann das Magazin auch Werkstücke oder Spannsysteme aufnehmen.

Zulässig sind Werkzeugdurchmesser bis 35 mm. Bei freien Nachbarplätzen sind bis zu 70 mm möglich. Das maximale Werkzeuggewicht beträgt 1 kg, die Span-zu-Span-Zeit beim Werkzeugwechsel weniger als fünf Sekunden.

Bei kurzen Bearbeitungszyklen optimiert die automatische Magazinplatzverwaltung die Wechselzeiten. Dazu kann sie beispielsweise die Platzbelegung an die Einsatzreihenfolge der Werkzeuge anpassen. Eine Laserlichtschranke kontrolliert die Werkzeuge auf Bruch. Bei Bedarf kann die Maschine auf ein Schwesterwerkzeug im Magazin zurückgreifen.

Das Bedienpanel des Magazins lässt sich rechts oder links anordnen. Auch die Öffnungsrichtung der Tür kann an die Platzverhältnisse in der Werkstatt angepasst werden. Beide Modelle arbeiten mit der CNC-Steuerung «Fanuc 31i-B5» und einem grossformatigen Touchscreen.

«808S2»: simultan in fünf Achsen bearbeiten

Die «808S2» ist für das simultane 5-Achs-Fräsen komplexer Werkstücke ausgelegt und ermöglicht zusätzlich Drehoperationen. Ihre Kinematik kombiniert einen vertikalen Teilapparat mit einem von –120° bis +120° schwenkbaren Kopf. Der Teilapparat dient zugleich als Drehspindel und erreicht bis zu 6000 min^-1.

Die Verfahrwege betragen 370 mm in X, 120 mm in Y und 210 mm in Z. Damit lassen sich Werkstücke bis zu einer Grösse von 120 × 120 × 120 mm bearbeiten. Die maximale Vorschubgeschwindigkeit liegt bei 60 m/min. Die Frässpindel erreicht serienmässig 42 000 min^-1, optional sind 60 000 min^-1 möglich. Im Drehzahlbereich bis 27 000 min^-1 steht ein Dauerdrehmoment von 3 Nm zur Verfügung. Das Maschinenkonzept richtet sich insbesondere an Anwender, die komplexe Rohlinge mit hohen Anforderungen an Masshaltigkeit und Oberflächengüte fräsen und drehen wollen.

«808MT2»: Drehen und Fräsen ab Stange

Bei der «808MT2» steht die kombinierte Dreh- und Fräsbearbeitung ab Stange oder aus einzeln zugeführten Rohlingen im Vordergrund. Anders als die «808S2» verfügt sie über eine horizontale Drehspindel. Der X-Verfahrweg beträgt 250 mm, der Stangendurchlass 27 mm. Damit ist die Maschine auf kleinere, komplexe Präzisionsteile ausgerichtet.

Die Drehspindel mit Spindelnase der Grösse A3 erreicht 10 000 min^-1 und liefert ein Dauerdrehmoment von 18,1 Nm. Die Frässpindel entspricht jener der «808S2».

Ein weiterer Unterschied ist die Übernahmeeinheit. Sie lässt sich vertikal und horizontal positionieren und verfügt über einen hydraulisch oder pneumatisch betätigten Schraubstock. Die Einheit sitzt auf der X-Achse, die mit der Hauptachse X in einer Ebene liegt. Diese Anordnung vereinfacht die Kinematik und ermöglicht es, für beide Modelle dieselbe Maschinenbasis zu verwenden.

Ausstattung auf die Anwendung abstimmen

Beide Maschinen lassen sich mit zahlreichen Optionen an die jeweilige Fertigungsaufgabe anpassen. Dazu zählen mechanische oder laserbasierte Werkzeugmesssysteme, Werkstückmesstaster, eine Kühlschmierstoffzufuhr durch die Spindel, ein Kühlaggregat, eine Ölnebelabsaugung und eine Brandschutzanlage.

Für die Automatisierung kann das Magazin mit Werkstücken und Paletten bestückt werden. Darüber hinaus lassen sich externe Systeme anbinden, etwa der kompakte mobile kollaborative Roboter «RCX-100U».

Mit der Baureihe «80» reagiert Willemin-Macodel auf den knappen Platz in vielen Werkstätten. Statt nur die Grundmaschine zu verkleinern, hat das jurassische Unternehmen auch die Aggregate in das kompakte Maschinenkonzept einbezogen. Die Serienproduktion soll 2027 anlaufen, die ersten Auslieferungen sind für Anfang desselben Jahres vorgesehen.

Jinfo entwickelt die Postprozessoren

Jinfo SA, Vertriebspartner für die CAM-Software «Mastercam», arbeitet seit mehreren Jahren mit Willemin-Macodel zusammen. Anfang 2026 erhielt das Unternehmen den Auftrag, die ersten Postprozessoren für die neue Baureihe «80» zu entwickeln.

Dafür stellte Willemin-Macodel die Kinematikdaten beider Maschinen frühzeitig zur Verfügung. Auf dieser Grundlage erstellte Jinfo digitale Zwillinge als Basis für die Postprozessorentwicklung. Neue Funktionen und Bearbeitungszyklen flossen von Beginn an ein. Auch branchenspezifische Bearbeitungen, etwa für die Uhrenindustrie, werden bei beiden Modellen berücksichtigt.

Inzwischen liegen funktionsfähige Postprozessoren vor. Jinfo stimmt diese gemeinsam mit den Teams von Willemin-Macodel vor Ort ab. Bevor die ersten Kundenversuche starten, steht noch die Validierung beim Maschinenhersteller an.

«Wir begleiten die Kundenversuche mit Mitarbeitenden, die die Werkstückprogrammierung prüfen und bei Bedarf den Postprozessor anpassen können», erklärt Olivier Bendit, Verkaufsleiter bei Jinfo. Diese Unterstützung ist bis Ende des Jahres vorgesehen.

Die Zusammenarbeit entspricht auch dem Bestreben von Willemin-Macodel, nach Möglichkeit mit lokalen Partnern zu arbeiten. Die kurzen Wege erleichtern rasche Einsätze und Anpassungen – gerade in der Entwicklungsphase, in der häufig nachgebessert werden muss.

Für Jinfo bot das Projekt die Gelegenheit, die Entstehung der Baureihe «80» frühzeitig mitzuverfolgen. «Wir freuen uns sehr, dass wir für dieses Projekt ausgewählt wurden. Die Entwicklung neuer Maschinen so eng zu begleiten und so früh eingebunden zu sein, ist nicht selbstverständlich», sagt Bendit.

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