Bild: ABOPR
Bearbeitungszentren für die Schwenklager-Fertigung

 

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Seit 2013 fertigt die Schabmüller Automobiltechnik GmbH die Schwenklager des Porsche Macan. Die Zerspanung erfolgt mithilfe der hochpräzisen Bearbeitungszentren „BA W06-22“ und „BA one6“ der Schwäbischen Werkzeugmaschinen GmbH (SW), die speziell für anspruchsvolle Aufgaben in der Serienfertigung ausgelegt sind.


Dass die Bearbeitung der 1700 Satz Schwenklager, die wöchentlich bei Schabmüller für Porsche gefertigt werden, auf zwei unterschiedlichen Maschinentypen stattfindet, war eine bewusste, strategische Entscheidung des Großmehringer Automobilzulieferers: Mit der Fertigung der Hauptlagerbohrungen, der Schwanenhalsanbindung (Federbeinstütze) und der Querlenker erfolgen 90 Prozent der Bearbeitung innerhalb der vom Endkunden Porsche geforderten Taktzeit in einem Halbkugel-Zugriff von oben auf der zweispindligen „BA W06-22“. Die Größe des Bauteils sowie die zu produzierende Jahresstückzahl bestimmen die Anzahl der Spindeln. Da die Zerspanung der Bremssattelanbindung aufgrund der Werkstückspannung in der OP 10 nicht realisiert werden kann und der Bearbeitungsanteil sehr viel geringer ist, erfolgt dieser Bearbeitungsschritt auf der einspindligen „BA one6“. „So können parallel die Bearbeitungsschritte der OP 10 und OP 20 durchgeführt werden“, erklärt Helmut Häckl, technischer Leiter bei Schabmüller. Darüber hinaus kann die BA one6 im Bedarfsfall auch zur Kompensation von Produktionsspitzen verwendet werden.


Um den strengen Kriterien des Automobilzulieferers – unter anderem dürfen die Positionstoleranzen in jeder Achse teilweise nur zwei bis drei Hundertstel betragen – gerecht zu werden, sind die SW-Maschinen dabei exakt auf diese Anwendungsfelder abgestimmt. So sind Fehler nahezu ausgeschlossen, da ein pneumatisches Auflage-Kontrollsystem prüft, ob das Bauteil richtig in der Vorrichtung gespannt ist – andernfalls wird der Prozess nicht gestartet. Abweichungen können dadurch sofort registriert und behoben werden. Zudem erhöht die Werkzeug-Plananlagenkontrolle die Prozesssicherheit, indem das Werkzeug an der HSK-Schnittstelle der Spindel geprüft wird.

 

Eines der schnellsten Bearbeitungszentren: „BA W06-22“


Die verwendete „BA W06-22“ mit einem Spindelabstand von 600 Millimeter zeichnet sich unter anderem durch ihre minimalen Span-zu-Span-Zeiten von 2,75 Sekunden aus, die eine hochgenaue Zerspanung von Leichtmetallwerkstücken in kürzester Zeit ermöglichen. Vor allem benötigt sie nur 0,7 Sekunden Hochlaufzeit von 0 auf 17500 min-1 und erreicht Hauptantriebsachsbeschleunigungswerte von bis zu 2 G, was sie zu einem der schnellsten BAZ macht, die aktuell auf dem Markt zu finden sind. Der Arbeitsraum pro Spindel beträgt 600 x 600 x 500 Millimeter.


Zudem ist die Maschine in Monoblockbauweise konzipiert, was die Durchbiegung minimiert und einen optimalen Kraftfluss zwischen der Bearbeitungseinheit und dem Werkstückträger gewährleistet, sowie mit einer Box-in-Box 3-Achseinheit, die speziell für hochdynamische Zerspanoperationen im Leichtmetallsektor entwickelt wurde. Diese 3-Achseinheit ist als Stahl-Schweißkonstruktion ausgeführt, sodass die bewegten Massen bei höchster Systemsteifigkeit gering gehalten werden. „Sie wird rückseitig in den Monoblock eingesetzt, die horizontale Anordnung der Arbeitsspindeln ermöglicht dabei einen freien Fall der Späne“, erläutert Matthias Maier, Vertriebsleiter bei SW. Ein Doppelschwenkträger mit integrierten Rundachsen (Torque) ermöglicht darüber hinaus ein hauptzeitparalleles Be- und Entladen. Zusätzlich sind die SW-Maschinen so ausgelegt, dass sie sich für das Be- und Entladen mit einem Roboter, auch von oben über ein Portal, eignen.

 

„BA one6“ liefert Positionstoleranzen von weniger als 0,005 Millimeter


Die einspindlige „BA one6“, die wie die „BA W06-22“ auf die Bearbeitung von Werkstücken aus nicht-magnetischen Werkstoffen wie Aluminium- oder Titanlegierungen ausgelegt ist, bietet einen Arbeitsraum von 600 x 650 x 500 Millimeter. „Der Fokus dieses Modelltyps liegt auf der Zerspanung mit höchsten Genauigkeitsanforderungen“, so Maier. Linear- und Torquemotoren in den Vorschubachsen garantieren auch hier höchste Werkstückgenauigkeit mit einer Positionstoleranz von weniger als 0,005 Millimeter bei hoher Dynamik und kurzen Nebenzeiten. Die Span-zu-Span-Zeit beträgt lediglich 2,5 Sekunden.


Ausgerüstet ist die „BA one6“ ebenfalls mit einem Doppelschwenkträger für das hauptzeitparallele Be- und Entladen von Werkstücken. Da der Aufbau der Maschine identisch mit dem der „BA W06-22“ ist, eignet sie sich für gemeinsame Verkettungen: Sie dient als passende Ergänzung mehrspindliger Fertigungslinien für die einspindlige Vor- oder Nachbearbeitung großer Leichtmetallwerkstücke, aber auch zum Ausgleich von Produktionsspitzen, wenn beispielsweise ein Zweispindler nicht ausreicht und ein drei- oder vierspindliges BAZ aufgrund der Bauteilgröße nicht eingesetzt werden kann.

 

Integration einer prozesssicheren Fertigung


Insgesamt erzielt Schabmüller durch den Einsatz der SW-Maschinen eine hohe Bearbeitungsqualität und einen reproduzierbaren Fertigungsprozess. Dies wirkt sich erheblich auf die Ressource Personal in den Bereichen Qualitätssicherung und Instandhaltung aus. Zudem verringert sich durch die Optimierung der Schnittdaten die Bearbeitungszeit in der „BA one6“. Um einem Stillstand der Maschinen vorzubeugen, bietet SW mit den sogenannten „PULSE“-Dienstleistungen zudem Fernwartung sowie -diagnose oder eine vorbeugende Wartung an, bei der sich ein Spezialist in die jeweilige Maschine einschaltet und den Kunden über notwendige Schritte informiert. „Generell geht es immer darum, einem Stillstand der Maschinen vorzubeugen; denn das kann für den Kunden weitreichende Folgen haben und hohe Kosten verursachen“, fasst Maier zusammen. Zwischen Schabmüller und SW finden hierzu regelmäßig Service-Workshops statt. Die dabei anfallenden Optimierungsvorschläge werden anschließend von Seiten des Maschinenherstellers auch entwicklungstechnisch umgesetzt. „Wir gehen besonders auf die Probleme und Anforderungen unserer Kunden ein und entwickeln auch speziell für die Anwender“, erklärt Maier die Arbeit von SW. So wird Technologie immer wieder individuell erarbeitet.


Schabmüller hat derzeit insgesamt 21 SW-Maschinen im Einsatz. Davon sind etliche durch die seit 2015 zu SW gehörende Bartsch GmbH automatisiert im Einsatz. Bis 2019 wird in Großmehring eine zweite Halle sukzessive mit SW-Maschinen bestückt, in der dann noch einmal 17 automatisierte Bearbeitungszentren eingesetzt werden. Darin sollen jährlich bis zu 680000 Zylinderkopfhauben für den Endkunden Audi hergestellt werden.

www.schabmueller.com
www.sw-machines.de

 

Beitrag aus dima 4/2016:

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