Wie hat sich die Komplettbearbeitung in den letzten Jahren verändert?

Udo Hipp, Hermle: Durch zahlreiche Softwareapplikationen, Softwaretools und Zyklen können immer komplexere Bauteile in höchster Präzision hergestellt werden. Dies erfordert aber ein hochdynamisches und vor allen Dingen hochpräzises 5-Achsen-Bearbeitungszentrum. Wenn dann noch mehrere Technologien wie Fräsen und Drehen in ein Maschinenkonzept vereint werden, erhöht dies die Wirtschaftlichkeit nochmals.

Thomas Siegrist, Wenk AG (Mazak): Komplettbearbeitung ist ein fortlaufender Entwicklungsprozess in kleinen Schritten. Hierzu ein Beispiel: wurde vor ein paar Jahren vor allem der Fokus auf zusammengeführte Dreh- und Fräsbearbeitung gelegt, so umfasst Komplettbearbeitung mittlerweile auch Nutenstossen, Schleifen, Verzahnen, Entgraten und additive Verfahren. Der Grundgedanke ist immer noch der gleiche, das heisst möglichst viele Bearbeitungsschritte in einer Aufspannung zu realisieren.

Cornelius Nöss, Deckel Maho Pfronten GmbH: Die Anforderungen an Genauigkeit und Oberflächengüte steigen stetig. Gleichzeitig werden immer härtere Materialien bearbeitet. Da die Bauteile und damit die Bearbeitungen zunehmend komplexer werden, benötigen Anwender eine vollumfängliche Prozessauslegung sowie -beratung durch Experten der Maschinenhersteller. Ebenso steigt der Bedarf an zusätzlicher Technologieintegration wie das Schleifen.

Guido Egger, Spinner AG: Der Anspruch an die Fertigungsqualität ist gestiegen, effizientes Fertigen mit wenig Umspannungen wird verlangt und eine flexible moderne Anbindung ans Firmennetzwerk wird nachgefragt.

Wo sehen Sie die Zukunftsfelder bei der Komplettbearbeitung?

Udo Hipp, Hermle: Die Zukunftsfelder liegen sicherlich in zahlreichen Softwareapplikationen rund um die Komplettbearbeitung und die prozesssichere Automation der Bearbeitungszentren.

Thomas Siegrist, Wenk AG (Mazak): Das wird eine Kombination aus verschiedenen Bereichen werden. Automation wird sicher, wie auch die Integration von neuen Technologien im Vordergrund stehen.

Cornelius Nöss, Deckel Maho Pfronten GmbH: Ein wichtiger Bereich ist die Automatisierung, wodurch Maschinen besser ausgelastet und somit die Wirtschaftlichkeit erhöht wird. Das Ziel ist die automatische Fertigung von Losgrösse 1. Softwarelösungen gestalten die Bedienung einfacher und effizienter. Hier unterstützen unsere exklusiven DMG-Mori-Technologiezyklen die Bediener auf ideale Weise. Mit der Digitalisierung und Vernetzung von Maschinen lassen sich Prozesse besser beobachten, analysieren und basierend auf den Erkenntnissen optimieren. Hardwareseitig werden natürlich auch neue Technologien – wie schon beim Schleifen – integriert, um den Kunden auch in Zukunft passende Lösungen für immer neue Anforderungen bieten zu können.

Guido Egger, Spinner AG: Ob Automation, Software oder Integration neuer Technologien: Alle diese Aspekte sind für eine erfolgreiche Komplettbearbeitungsstrategie relevant. Komplettbearbeitung in Serie ist meist immer noch effizienter als rein additive Produktionsverfahren, zu denen sie in naher Zukunft in zunehmender Konkurrenz stehen wird.

Damit der Vorteil des Spanens in Bezug auf Zeit, Kosten und Qualität weiter Bestand haben kann, muss über jedes einzelne Glied im Fertigungsverfahren nachgedacht und an die modernen Herausforderungen angepasst werden. Perspektivisch wird auf längere Sicht hin sehr wahrscheinlich der Begriff der Komplettbearbeitung, der bislang meist als Kombination von Drehen und Fräsen verstanden wird, um neue, zumindest um weitere für den Fertigungsprozess sinnvolle Verfahren ergänzt werden.

Was sind die meistgenannten Gründe, um auf die Komplettbearbeitung umzusteigen?

Udo Hipp, Hermle: Die Umstellung auf Komplettbearbeitung von kubischen Bauteilen ist schon lange vollzogen; die meisten unserer Kunden bearbeiten Ihre Bauteile mit einem 5-Achsen-Bearbeitungszentrum in einer Aufspannung. Auch zahlreiche Automationsapplikationen wurden bereits installiert.

Thomas Siegrist, Wenk AG (Mazak): Der zentrale Grund ist sicher die Reduktion der Durchlaufzeit in der Produktion. Davon abgeleitet sind weitere Gründe, wie möglichst wenige Aufspannungen und damit verbunden auch qualitative Vorteile.

Cornelius Nöss, Deckel Maho Pfronten GmbH: Die Komplettbearbeitung in einer Aufspannung steigert die Genauigkeit und ist aufgrund der reduzierten Durchlaufzeiten wesentlich wirtschaftlicher. Durch die reduzierte Zahl an Aufspannungen steigt zudem die Prozesssicherheit und Maschinen können mit Hilfe der Fräs-Dreh-Bearbeitung flexibler ausgelastet werden.

Guido Egger, Spinner AG: Die Vorgaben der Kunden werden komplexer. Das Spanen muss als kostengünstigere Alternative in der Serienfertigung mit der additiven Fertigung konkurrieren und damit auch anspruchsvollere Geometrien bewerkstelligen. Es ergibt sich Zeit- und Ressourceneinsparung durch den Einsatz von nur einer Maschine für Drehen und Fräsen anstelle der Nutzung von zwei separaten Maschinen. Es fällt also nicht nur ein zusätzliches separates Einrichten weg, sondern sogar die Anschaffung einer weiteren Maschine.

Die Komplexität bei der Komplettbearbeitung ist immer wieder ein Thema.

Was tun sie, um diese Komplexität zu reduzieren?

Thomas Siegrist, Wenk AG (Mazak): Die Komplexität ist gegeben, mit der Mazak Smooth Steuerung wird die Bedienung der Maschine jedoch stark vereinfacht und damit wird auch die Komplexität übersichtlicher. Ein wichtiger Aspekt ist zudem die Ergonomie. Mazak investiert seit Jahren viel in die Verbesserung der Ergonomie und ein funktionsgerechtes Design.

Cornelius Nöss, Deckel Maho Pfronten GmbH: DMG Mori begleitet die Kunden von Anfang an mit Experten aus der Anwendungstechnik. Dazu gehört schon die Anlaufunterstützung beim Kunden vor Ort. Softwareseitig helfen den Maschinenbedienern die DMG MORI Technologiezyklen bei der Programmierung, während die virtuelle Maschine mittels Maschinen- und Bearbeitungssimulation potenzielle Kollisionen und Programmierfehler bereits am PC aufzeigt und nicht erst auf der Maschine.

Guido Egger, Spinner AG: Die Spinner Werkzeugmaschinenfabrik profitiert von einer 70-jährigen Erfahrung in der Zerspanung. Dieser Erfahrungsschatz hilft dabei, neue innovative Wege zu gehen und wenn es Sinn macht, das Rad auch mal neu zu erfinden. Die Konstrukteure arbeiten bei Spinner im bayerischen Sauerlach ständig an Optimierungen der traditionsreichen deutschen Dreh- und Fräsmaschinen. Dabei werden beispielsweise neue patentierte Abdeckungen der Führungen, neue Revolver oder neue Spindeln entwickelt, die zur Kompaktheit der Maschine beitragen oder Raum für zusätzliche Features bieten. Beispielsweise ist die Microturn in der Grundkonstruktion mit einem vertikalen Maschinenbett, einem stationären linearen Werkzeugträger sowie einem in zwei Achsen fahrenden Spindelstock aufgebaut. Das bietet optimale Steifigkeit für höchste Präzision und nimmt die Komplexität der vielen Achsen bei der Feinbearbeitung.

Gleichzeitig sind aber auch die Vorteile vieler Achsen mit 12 rotierenden Werkzeugen im Revolver und der simultan in 5 Achsen interpolierenden Fräsbearbeitung mit bis zu 72 Werkzeugen nutzbar. Das Entwicklerteam von Spinner hat es damit geschafft, die modernen Anforderungen an die Komplettbearbeitung zu bedienen und gleichzeitig durch Reduktion auf ein Minimum an Komplexität die eigenen Ansprüche hinsichtlich der Fertigungstoleranz deutlich unter 1 µm zu erfüllen.