Die Herstellung von Pkw-Bremsscheiben ist nicht ganz einfach. Doch die Pick-Up-Drehmaschinen der VSC- und VL-Baureihe lösen diese Aufgabe problemlos, flexibel und schnell – besonders im Zusammenspiel mit dem Automationskonzept Trackmotion.

Die rasante technologische Entwicklung im Automobilbau macht vor der Bremsscheibe, einem der wichtigsten sicherheitsrelevanten Bauteile im Pkw, nicht halt. So hat sich beispielsweise die Qualität der Gussrohlinge in den letzten Jahren stark verbessert. Ausserdem kommen verstärkt Verbundbremsscheiben zum Einsatz, die zum Beispiel aus einem Grauguss-Reibring und einem Stahl- bzw. Aluminiumtopf bestehen und so das Fahrzeuggewicht verringern. In der Folge verändert sich der Bearbeitungsprozess: Gerade Anwender im Ersatzteilmarkt verlangen nach sehr flexiblen Bearbeitungsmaschinen, die sich ohne lange Stillstandzeiten für neue Werkstücke umrüsten lassen. Gleichzeitig steigen bei den OEMs die Stückzahlen in der Bremsscheiben-Produktion aufgrund von Plattformstrategien stark an. Hier stehen vor allem die «Costs per piece» in einer grossvolumigen Produktion im Zentrum.

Wichtig: Extrem flexibles Maschinen- und Automationskonzept

Wie bringt man als Maschinenbauer die unterschiedlichen Anforderungen zusammen? «Indem man zunächst einmal über ein extrem flexibles Maschinen- und Automationskonzept verfügt», antwortet Martin Abendschein, Technical Application Manager für den Bereich Bremsscheibe bei EMAG. «Im Mittelpunkt stehen bei uns daher die
VSC- und VL-Maschinenbaureihen mit vertikaler Pick-Up-Spindel. Ihre modular aufgebaute Technologie lässt sich passgenau für jede Anforderung konfigurieren und zudem sehr einfach in einer Produktionslinie kombinieren. Am Ende verfügen Anwender über eine hochflexible Gesamtlösung, die sie in kürzester Zeit für neue Werkstücke umrüsten können, was die Stillstandszeiten enorm senkt. Das ist gerade bei Bremsscheiben ein entscheidender Faktor, da sich die eigentlichen Bearbeitungszeiten aufgrund der physikalischen Grenzen der Spannmittel trotz höherem Leistungspotential der Schneidstoffe kaum noch wesentlich verbessern lassen.»

Trackmotion garantiert maximale Flexibilität

Wie die hochflexiblen Produktionslösungen von EMAG genau funktionieren, verdeutlicht zunächst der Blick auf die Struktur der Linie: Die Bearbeitung von innenbelüfteten Vorderachs-Bremsscheiben erfolgt in der Regel in vier Aufspannungen – mit vier Spindeln bzw. Maschinen. Die Verkettung dieser Maschinen erfolgt wiederum durch das EMAG eigene Trackmotion-System. Bei diesem Automationssystem bewegt sich eine Greifer-Einheit linear auf einer Schiene («Track»). Sie transportiert das Werkstück von der Rohteilezuführung über die einzelnen Maschinen/Prozessschritte bis zur Fertigteilabführung.

Möglich: Eine Maschine aus dem Prozess wegschalten

Ein grosser Vorteil ist, dass Anwender das Gesamtsystem jederzeit verändern können. So ist es zum Beispiel möglich, eine Maschine aus dem Prozess «wegzuschalten», wenn für das Werkstück nicht alle Operationsschritte benötigt werden oder um die Prozessreihenfolge der jeweiligen Maschine zu verändern. Dies kann etwa bei verschiedenen Bremsscheiben-Typen aufgrund der geänderten Spannreihenfolge notwendig sein. Dadurch wird das zeitintensive Umrüsten auf verschiedene Spannmittel minimiert.
Auf der anderen Seite kann EMAG in eine solche Kette mehrere Maschinen integrieren, die parallel die gleiche Operation ausführen. Das Trackmotion-System verteilt in diesem Fall die Werkstücke auf die jeweils freie Maschine. Bei Rüstarbeiten an einer Maschine steht die Fertigungslinie deshalb niemals komplett still.

Alleinstellungsmerkmal bei der Fertigbearbeitung

Weitere Vorteile zeigen sich dann beim Blick auf die einzelnen VL- und VSC-Maschinen, die in unterschiedlichen Baugrössen kombinierbar sind, wenn z.B. verschiedene Komponenten wie Grauguss-Reibring und Aluminiumtopf in einer Fertigungslinie bearbeitet werden. Für kurze Taktzeiten sorgen die schnelle Beladung per Pick-Up-Arbeitsspindel in Verbindung mit hohen Linearvorschüben und kürzesten Revolverschwenkzeiten. Ebenso verfügen alle Baureihen über besonders schwingungsdämpfende Maschinenbetten aus Mineralit.

Parallele Feinbearbeitung der Reibringflächen

Die Feinbearbeitung der Reibringflächen erfolgt grundsätzlich durch eine parallele Bearbeitung beider Flächen mit einem sogenannten Abhebestahlhalter. Um Schwingungen am Werkzeug und damit einhergehend Einbussen in der Werkstückqualität zu minimieren, muss dieser stabil in den Prozess integriert werden. «Hierbei verfügen wir über eine Besonderheit», betont Martin Abendschein. «Neben der klassischen Anordnung des Abhebestahlhalters auf dem Werkzeugrevolver bietet EMAG hier die alternative Möglichkeit, diesen zusätzlich auf einer speziellen Konsole im Arbeitsraum zu platzieren. Das führt zu einer perfekten Dämpfung und somit hohen Oberflächengüten und minimierten Dickenabweichungen.»

Bauteilqualität direkt an der Maschine überprüfen

Darüber hinaus steht an jeder VL-Maschine von EMAG standardmässig eine SPC-Station zur statistischen Prozesskontrolle zur Verfügung. Mit dieser kann der Bediener die Bauteilqualität direkt an der Maschine überprüfen. Währenddessen läuft die Fertigungslinie weiter. Insgesamt bieten die Dreh-Spezialisten von EMAG zahlreiche Ausstattungsoptionen und variable Detaillösungen. Zusätzlich lassen sich viele begleitende Prozesse wie Markieren, Wuchten oder Messen einfach in das Linien-Design integrieren. Für die Automation stehen neben dem Trackmotion-System weitere Konzepte mit Umsetz-/ Wendeeinheiten oder Linienportalen zur Auswahl.

Software «EMAG Fingerprint» für die Wartung

Nicht zuletzt spielt das Stichwort «Industrie 4.0» bei EMAG eine wichtige Rolle – zum Beispiel mit Blick auf die Wartung. So kann mit der Software «EMAG Fingerprint» sehr frühzeitig und ohne grossen Aufwand der Verschleiss der Achsantriebe bestimmt und notwendige Wartungsarbeiten im Vorfeld eingeplant oder mit «Lifetool-Analytics» der Zustand der angetriebenen Werkzeugeinheiten per App auf dem Smartphone überprüft werden.

«Extrem robuste Werkzeugmaschinen»

Flexibel, schnell, präzise und hochproduktiv – auf Basis dieser Kriterien hat sich EMAG in den letzten Jahrzehnten eine sehr gute Marktposition im Bereich der Bremsscheiben-Bearbeitung gesichert, wie Abendschein abschliessend erklärt. «Dazu kommt, dass diese Maschinen extrem robust und mitunter jahrzehntelang im Einsatz sind. Das ist ein entscheidender Pluspunkt, den die Kunden kennen und schätzen. Ausserdem verfügen wir über ein weltweites Service-Netzwerk und sind somit im Bedarfsfall mit eigenen Mitarbeitern schnell vor Ort. Diese Vorteile wollen wir in den nächsten Jahren gezielt in den Markt einbringen.»