Emco Umill 1800: Fünfachsig Fräsen und Drehen in einer Aufspannung

5-Achs-Simultanbearbeitung einer Spritzgußform bei HKR.

Vorwiegend für die Lohnfertigung benötigte die HKR Werkzeugtechnik ein Bearbeitungszentrum mit großem Arbeitsbereich, das prozesssicher und wirtschaftlich überwiegend schwere und große Einzelstücke bearbeiten kann. Zudem wollte man kurze Durchlaufzeiten, hohe Flexibilität und weitgehend bedienerlosen Betrieb verwirklichen. Denn nur so kann man speziell im Lohnauftrag an einem kostenintensiven Standort wettbewerbsfähig fertigen“, betont Rolf Schürle, einer der zwei Geschäftsführer der HKR Werkzeugtechnik GmbH.

Nach bereits guten Erfahrungen mit Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren von Emco Mecof entschied sich der Werkzeug- und Formenbauer für ein Fräs-Drehzentrum Umill 1800. Als Gründe dafür nennen die beiden Geschäftsführer Rolf Schürle und Wilhelm Hölldampf vor allem die gebotene technische Ausstattung zu einem attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnis.

Die Umill 1800 mit einem Achsenverfahrweg von 1.800 x 2.150 x 1.250 mm wird bei der HKR Werkzeugtechnik GmbH vorwiegend für die Lohnfertigung eingesetzt.

Fräskopf mit 15° Unterschnitt

In der Baureihe Umill stehen Varianten mit wahlweise 1.800 x 2.150 x 1.250 mm und 1.500 x 1.500 x 1.100 mm Arbeitsbereich zur Verfügung. Mit ihrem bis zu 10.000 kg tragenden NC-Drehtisch und ihrem stufenlos schwenkbaren Frässpindelkopf sorgen sie für eine hochgenaue Komplettbearbeitung durch Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindebohren. Wegen des modularen Aufbaus können Anwender die für ihren Bedarf – Schwerzerspanung oder überwiegend Schlichtbearbeitung – geeignete Spindelvariante wählen. Dafür stehen direkt angetriebene Spindeln mit bis zu 45 kW Antriebsleistung bei bis zu 300 Nm Drehmoment und bis zu 12.000 min-1 Drehzahl zur Verfügung.

Als besonders vorteilhaft erweist sich die Kinematik des Fräskopfs mit der um 45° geneigten Schwenkachse. Sie ermöglicht bis zu 15° Unterschnitt. Dadurch lassen sich in Verbindung mit dem direkt mit Torquemotor angetriebenen NC-Rundtisch bis 1.250 mm hohe und bis 2.500 mm im Durchmesser messende Werkstücke an fünf Seiten im Positionierbetrieb und auch fünfachsig simultan bahngesteuert drehen, fräsen und bohren. Zum bedienerarmen Bearbeiten insbesondere komplexer Bauteile können die 5-Achs-Fräs-Drehzentren Umill mit unterschiedlichen modularen und extern aufgebauten Werkzeugmagazinen ergänzt werden. Diese bevorraten bis zu 203 Werkzeuge. Für einen lang dauernden bedienerarmen Betrieb lassen sich die Fräs-Drehzentren Umill zudem mit modularen Palettenwechselsystemen ergänzen.

Als vorteilhaft erweist sich die Kinematik des Fräskopfs mit der um 45° geneigten Schwenkachse. Sie ermöglicht bis zu 15° Unterschnitt.

Große Werkstücke wirtschaftlich bearbeiten

Somit können Fertigungsbetriebe bedienerlose Schichten produktiv nutzen und ein großes Spektrum komplexer, großer Werkstücke für den Werkzeug- und Formenbau sowie für den Anlagenbau wirtschaftlich bearbeiten. Dabei können sie auf hohe Bearbeitungsgenauigkeit vertrauen, denn die kompakte Stahlgusskonstruktion von Maschinenbasis und Schlitten ist dank einer FEM-Analyse äußerst steif und stabil ausgeführt. Direkte Messsysteme in allen Achsen und eine Temperaturkompensation in der Z-Achse tragen zu optimaler Bahngenauigkeit bei. Integrierte Mess- und Diagnosesysteme überwachen die gesamte Maschinenkinematik fortlaufend auf Schwingungen und Kollisionen. Das sorgt für minimale Stillstandszeiten und höchste Verfügbarkeit.

Speziell für den Werkzeug- und Formenbau werden die 5-Achs-Fräs-Drehzentren mit der CNC-Steuerung Heidenhain iTNC 640 HSCI ausgestattet. In Kombination mit dem bei HKR im Einsatz befindlichen 3D-CAD/CAM-System von Tebis lassen sich 3-, 3+2- und 5-achsig simultane Bearbeitungen grafisch unterstützt schnell und zuverlässig programmieren. Zum Prüfen auf Kollisionen und zum Optimieren der Werkzeugbahnen enthält die Software eine virtuelle Maschine. Mit ihr können alle Maschinenkomponenten und die gesamte Bearbeitungskinematik simuliert werden. Das gewährleistet hohe Flexibilität und Prozesssicherheit beim Fertigen von Einzelstücken. Als Option gibt es die CNC-Steuerung Sinumerik 840 d, die mit entsprechenden Softwaremodulen Shopmill und Shopturn vergleichbare Vorteile bietet.

Zuverlässiger Service

Für den Werkzeug- und Formenbauer HKR war neben den überzeugenden technischen Merkmalen auch entscheidend, dass es einen kurzfristig und zuverlässig verfügbaren Service für diese Maschinen gibt.