hauptzeitoptimiedte qualitätsfedtigung - UNION ...

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fang zu planen und unsere fertigungstechnischen Kenntnisse in die Produktion von gleichwertigen Großbauteilen einzubringen sowie den Ausbau des dafür notwendigen Maschinenparks voranzubringen.“ „Bereits 1995“, setzt Helmuth Dudek seine Erläuterungen fort, „gliederte sich die RMT Maschinenbau GmbH aus dem damals noch bestehenden Dieselmotorenwerk Rostock aus und arbeitete bis zur Insolvenz 1999 vorrangig als Zulieferer fürs Dieselmotorenwerk. Seit 2005 gehört die RMT Maschinenbau GmbH als 100prozentige Tochter zur DMR GmbH. Seit dieser Zeit arbeiten beide Firmen auf einem Standort unter größtmöglichen gegenseitigen Nutzen als selbständige Einheiten eines gemeinsamen Gesellschafters eng zusammen. Durch diese engmaschige Zusammenarbeit können wir unseren Kunden umfassende Dienst- und Zulieferleistungen in der groß- und kleinmechanischen Fertigung, im Stahlbau sowie in der Oberflächenbehandlung anbieten.“ „Die langfristigen Aufträge sowohl für die Getriebe von Windkraftanlagen als auch für die Heavy-duty-Industrie-Getriebe haben wir erhalten“, schildert Helmuth Dudek, „weil wir trotz der enormen Teilegrößen und Gewichte unseren Auftraggebern höchste Genauigkeiten bieten, die durch Toleranzgrenzen im µm-Bereich gekennzeichnet sind. Alle Zulieferteile für Windkraftanlagen werden auftragsgemäß von unserer 3-D-Koordinatenmeßmaschine, die im Tausendstel Bereich arbeitet, vermessen. Die Ansprüche beim Bau von Gehäusen für Heavy-duty-Industrie-Getriebe sind genauso hoch. Die Genauigkeiten beeinflussen die Lebensdauer entscheidend. Sie bestimmen ferner die Laufruhe sowie die Geräuschentwicklung.“ „Für die effiziente Realisierung der langfristigen Aufträge über die Fertigung von Großgetrieben für den Mühlenbau brauchten wir ein weiteres Großbearbeitungszentrum“, berichtet Helmuth Dudek und fährt fort: „Wir kennen Großbearbeitungszentren von Union Chemnitz seit vielen Jahren. Bereits im Dieselmotorenwerk Rostock arbeiteten wir mit Union-Maschinen. Dennoch haben wir Hersteller, die nach unserer Meinung Maschinen für unsere hohen Ansprüche bauen können, zur Ausschreibung eingeladen. Entschieden haben wir uns für ein KCR 150/1-Bearbeitungszentrum aus der Union Werkzeugmaschinen GmbH in Chemnitz. Union“, bekundet Helmuth Dudek, „legte uns das überzeugendste Konzept vor und garantierte uns die Realisierung der in der Ausschreibung geforderten Prozessparameter. Dazu gehören beispielsweise die Minimierung der Nebenzeiten, eine zuverlässige Fahrweise, die eine störungsfreie Arbeit in der rollenden Woche ermöglicht. Zu den weiteren, primären Entscheidungsmerkmalen gehörten die Präzisionsbearbeitung der bis zu 20 Tonnen schweren Werkstücke sowie die Einhaltung der Lieferzeit. Zudem waren wir nicht nur vom technischen Konzept der Maschine überzeugt, wir hatten auch die Erfahrung, dass wir uns auf den technischen Service von Union, einem Unternehmen, das seit über 150 Jahren erfolgreich Werkzeuge und Werkzeugmaschinen baut, verlassen können.“ „Die Grundlage für die Konstruktion und den Bau des Union-Bearbeitungszentrums KCR 150/1“, berichtet Rainer Schillbach, Union-Gebietsverkaufsleiter, „war das größte Werkstück, sinnbildlich gesprochen, das Familienoberhaupt aus einer Werkstückfamilie, für die die DMR eine Maschine suchte. Bei den Werkstücken handelt es sich um Getriebegehäuse für Heavy-duty-Industrie-Getriebe. Der Maschinentisch trägt ein zu bearbeitendes Gehäuse für eine Horizontalgesteinsmühle. Im Prinzip bauten wir um ein solches Werkstück herum ein Bearbeitungszentrum, das entsprechend unseres Konstruktionsprinzips aus einer Vielzahl von Modulen besteht, aber zur Realisierung der hohen Genauigkeits- und Produktivitätsanforderungen mit zusätzlichen Sonderoptionen ausgestattet wurde. Zunächst waren wir uns einig, dass es eine Kreuzbettmaschine KCR 150/1 mit einem Tragbalken werden soll, der das in der Spindel eingespannte Werkzeug sicher und exakt zur Wirkstelle vorschiebt. Auf die X-Achse haben wir zwei Maschinentische der Größe 2000 x 3000 Millimeter gesetzt.“ „Die Gehäuse für Horizontalgesteinsmühlen“, erläutert Helmuth Dudek, „setzen sich aus vier Einzelteilen zusammen. Das sind die verbindende Brücke, das Unter- und Oberteil sowie der Deckel. Alle vier Teile werden aus zugelieferten Graugussteilen auf insgesamt zwei unterschiedlichen Maschinen in unserem Hause vorbearbeitet. Das Union-Bearbeitungszentrum KCR 150/1 übernimmt die Vorbearbeitung der Brücke in drei Aufspannungen. Die Brücke verbindet das Ober- und das Unterteil. Die Finishbearbeitung erfolgt im montierten Zustand auf dem Union-Bearbeitungszentrum KCR 150/1 in einer Aufspannung. Ein solcher Getriebekasten wiegt etwa 20 Tonnen, ist etwa zwei Meter breit und tief sowie 3,50 Meter hoch.“ „Zu den auffälligsten Besonderheiten des Union-Bearbeitungszentrums KCR 150/1“, erwähnt Rainer Schillbach, „gehören die Ausstattungen mit zwei auf der X-Achse pendelnden Maschinentischen. Beide Tische sind drehbar gelagert und mit einem Rundmesssystem ausgestattet, das eine Zustellung bis zu einem 0,001 Grad ermöglicht. Da der zu bearbeitende Getriebekasten im montierten Zustand bearbeitet wird, erfolgt die Aufspannung ohne Spannvorrichtung direkt auf den Maschinentisch. Ohne störende Spannvorrichtung lässt sich das Großteil an vier Seiten in einer Aufspannung bearbeiten. Das spart nicht nur Zeit, es dient auch der geforderten hohen Bearbeitungsgenauigkeit. Die Tische“, führt Rainer Schillbach fort, „tragen Werkstücke, die bis zu 20 Tonnen wiegen dürfen. Wir haben darüber hinaus auch Tische im Angebot, die für Belastungen von bis zu 100 Tonnen ausgelegt sind.“ Während sich ein Maschinentisch zur Bearbeitung des aufgespannten Werkstücks im Maschinenraum befindet, kann auf dem anderen entweder das Fertigteil abgespannt und ein weiteres Teil aufgespannt werden. Das kann je nach Teileart mit oder ohne Spannvorrichtung erfolgen. Der zweite Maschinentisch trägt dabei die Spannvorrichtung für die Bearbeitung des Brückenteils. Ein weiterer Weg, den Anteil der Werkzeugeingriffszeit zu maximieren, führt über die Optimierung des Werkzeughandlings. „Unsere Werkzeuge“, erläutert Helmuth Sonderdruck aus NCFertigung 1/2009 53
BearBeitungszentren auf dem union-Bearbeitungszentrum KCr 150/1 vorbearbeitetes Brückenteil. unterteil einer Horizontalmühle Dudek, „pflegen wir zentral in der Werkzeugvoreinstellung. Von dort gelangen die benötigten Werkzeuge in die Demmeler- Werkzeugarena, aus der ein Industrieroboter das Union-Bearbeitungszentrum KCR 150/1 bedient.“ „Die modifizierte Werkzeugarena“, fügt Rainer Schillbach hinzu, „bietet Platz für 148 Werkzeuge, die einen Durchmesser bis zu 400 Millimeter haben, bis zu 1500 Millimeter lang und bis zu 100 kg schwer sein dürfen. Brückenwerkzeuge dürfen einen Durchmesser bis zu 800 Millimeter haben.“ „Bei der Finalbearbeitung der großen Getriebekästen“, erwähnt Helmuth Dudek, „haben wir Werkstücklaufzeiten bis zu 100 Stunden. Da brauchen wir im Speicher einen großen Werkzeugvorrat, zum Teil mit mehreren Schwesterwerkzeugen. Bei Lagern und Passungen sind die Arbeiten in einem Zuge 54 Sonderdruck aus NCFertigung 1/2009 schematische Darstellung des union-Bearbeitungszentrums KCr 150/1 Finishbearbeitung einer Horizontalmühle auf dem union-Bearbeitungszentrum KCr 150/1 auszuführen. Da muss bei Beginn gewährleistet sein, dass das eingesetzte Werkzeug bis zum Abschluss der Arbeit sauber und präzise schneidet.“ Neben der großen Speicherkapazität zeichnen sich solche Werkzeugarenen durch die Möglichkeit aus, die Werkzeuge hauptzeitparallel auszutauschen. Um jeglichen Kontakt des Bedieners mit dem arbeitenden Roboter auszuschließen, erfolgt der Werkzeugaustausch über eine Ein- und Auslagerschleuse. Dort lassen sich auf beiden Seiten jeweils acht Werkzeuge zum Austausch platzieren. Ausgestattet mit einem Doppelgreifer, bringt der Roboter das neue Werkzeug durch eine Schleuse, die die Werkzeugarena vom Arbeitsraum trennt, direkt an die Spindel. Dort übernimmt er das auszuwechselnde Werkzeug und übergibt der Spindel das neue Werk- zeug. Diesen Werkzeugtausch kann der Roboter innerhalb von etwa fünf Sekunden erledigen. Zur Minimierung von Nebenzeiten tragen auch Eilgänge zur Positionierung von Werkstück und Werkzeug bei. Das Union- Bearbeitungszentrum KCR 150/1 bietet in allen Linearachsen Eilgänge mit Geschwindigkeiten bis 15 Meter pro Minute. „Für die Sicherung der Bearbeitungsgenauigkeiten im Mikrometerbereich“, hebt Rainer Schillbach hervor, „haben wir eine Reihe von konstruktiven Möglichkeiten realisiert. Zur Ausschaltung von Stick-Slip-Effekten haben wir für alle Linearachsen entsprechend moderne Lager- und Führungselemente eingesetzt. Damit die Werkzeuge in der einen Aufspannung zur Finish-Bearbeitung alle Wirkstellen erreichen, wurde die Arbeitsspindel in einen 1000 Millimeter langen Tragbalken instal-
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