Schnelleres Spänemachen

Bei der Einzelteilfertigung und Produktion kleiner Serien kommen höchstunterschiedliche Werkstücke auf die Maschine, die dann möglichst in einer Aufspannung auf bis zu fünf Seiten mit herausragenden Fräsleistungen bei hoher Qualität komplett bearbeitet

Der BAZ-Hersteller aus Tuttlingen gilt mit über 80 Jahren Erfahrung in der Feinmechanik und im Werkzeugmaschinenbau als technologischer Weltmarktführer bei vertikalen Fertigungszentren. Die Chiron-Gruppe zählt zusammen mit Stama und seit kurzem auch mit Digma mit insgesamt zirka 1400 Mitarbeitern zur Spitze der weltweit größten Werkzeugmaschinenhersteller. Innovative Technik und das Engineering haben das südwürttembergische Unternehmen zum Systemanbieter und zum Topunternehmen in puncto Prozessqualifizierung (so genannte Turn-key-Lösungen) gemacht.
 Dr. Ing. Hans-Henning Winkler, Geschäftsführer der Chiron-Werke, erklärt dazu: „Hervorragende Fertigungszentren herzustellen, reicht heute allein nicht aus. Unsere Kunden erwarten zu Recht viel mehr, nämlich die individuelle Lösung. Die Bereitschaft, unsere Technik speziell auf die Bedürfnisse der Kunden anzupassen, verstehen wir bei Chiron unter Kundenorientierung. Unsere Klientel gibt die Bearbeitungsaufgabe, das Mengengerüst und die Rahmenbedingungen vor, das Chiron-Projektteam erarbeitet dann die passende Lösung. Das Turn-key-Engineering gehört zu unserer Kernkompetenz.“
 Schnelleres Spänemachen als Synonym für kostengünstige Fertigung ist das fundamentale Ziel der Entwicklungsingenieure. Nicht umsonst hat sich das Unternehmen „Vorsprung in Sekunden“ auf die Fahnen geschrieben: Chiron-Fertigungszentren gehören zu den weltweit schnellsten Werkzeugmaschinen für die Zerspanung.
 So erläutert Dr. Hans-Henning Winkler: „Bei der Konstruktion unserer CNC-Fertigungszentren hatte die Realisierung kürzester Boden-zu-Boden-Zeiten schon immer höchste Priorität. Daran hat beispielsweise unser patentierter, extrem schneller Werkzeugwechsel, für den unsere Maschinen weltweit bekannt sind, einen gewichtigen Anteil. Die Reduzierung von unproduktiven Nebenzeiten wird bei unseren Werkzeugmaschinen mit hochdynamischen Hauptspindel- und Achsantrieben durch höchste Beschleunigungswerte realisiert. Darüber hinaus sind hohe Maschinenverfügbarkeit und Prozesssicherheit unsere strategische Zielsetzung“.
 Zur umfassenden Produktpalette vertikaler Chiron-CNC-Fertigungszentren gehören Starrtischmaschinen, Langbettzentren für mittlere Stückzahlen, Doppel-Spindelzentren für die hochproduktive Serienfertigung und flexible Fertigungssysteme für die Großserienproduktion.
 Mit der neuen MILL-Generation, die auf der METAV 2002 präsentiert wird, zielt Chiron speziell auf den Prototypenbau, kleinere und große Zulieferer, den Maschinen- und Vorrichtungsbau sowie auf Kunden im Werkzeug- und Formenbau. Angesprochen sind also potenzielle Anwender, die bei ständig wechselnden Bearbeitungsaufgaben höchst flexible und leistungs-starke Maschinen benötigen. Eine Vielfalt an unterschiedlichsten Werkstücken, die noch aus dem „Vollen“ heraus gearbeitet werden und Einzelteile oder kleine bis mittlere Serien, die termingerecht bei hoher Qualität und maximaler Wirtschaftlichkeit rationell herzustellen sind, erfordern dementsprechend hohe Zerspanleis-tungen und kompromisslose Fertigungspräzision.
 Insbesondere im Werkzeug- und Formenbau werden vor allem vergütete Werkzeug- und Formstähle bearbeitet, also Werkstoffe, die hohe Ansprüche an die Zerspanung stellen. Dabei haben die Werkstücke oft große Dimensionen und entsprechend hohe Gewichte. Neben der Komplettbearbeitung von der Stange kann auch der NC-Rundtisch mit werkstückspezifischem Spannmittel bestückt werden, um damit auch schwerste Teile mit dieser zusätzlichen Rundachse auf fünf Seiten simultan vertikal und horizontal zu bearbeiten.
 Glanzstück der MILL-Baureihe ist der Schwenkkopf, positionier- und interpolierbar als NC-Achse. Der vorgespannte verschleiß- und spielfreie Antrieb mit hydraulischer Klemmung und direktem Wegmesssystem hat einen Schwenkbereich von ± 100°. So lassen sich bequem auch raumschräge Flächen fräsen oder raumschräg Löcher bohren. Dieser zeichnet sich durch höchste Steifigkeit, Überlastfähigkeit und Schnelligkeit aus. Für das Schwenken von 0° bis 90° werden lediglich 0,5 Sekunden benötigt. Der Schwenkkopf kann optional mit Kühlmittel durch die Spindel ausgestattet werden.
 Ein leistungsstarker Hauptspindelantrieb mit 22 kW und 140 Nm sorgt für enormes Zerspanvolumen. Drehzahlen bis 12 000 U/min  Ø
× erlauben hohe Schnittgeschwindigkeiten. Mit der sehr kurzen Hochlaufzeit der Synchron-Motorspindel werden die Span-zu-Span-Zeiten zusätzlich reduziert. Eine beeindruckende Performance-Steigerung wird durch HPC bei der Teilebearbeitung erzielt. Ein weiteres Feature ist das Werkzeugwechselsystem, ein schnelles, störungssicheres Pick-up-System mit Werkzeugwechselzeiten von nur 1,5 Sekunden. Das Kettenmagazin, ausgelegt für SK 40 oder HSK 63, ist im Fahrständer integriert und bietet Platz für 24 beziehungsweise 40 Werkzeuge, mit Hintergrundmagazin bis zu 80 Werkzeugplätzen. Hauptzeitparallel werden Werkzeuge für den nächsten Einsatz positioniert, sodass unproduktive Wartezeiten beim Werkzeugwechsel völlig entfallen.
 Im Arbeitsraum der MILL-Maschine befindet sich nur die Spindel, das jeweilige Bearbeitungswerkzeug, die Vorrichtung und das Werkstück. Alle anderen Maschinenelemente sind von Spänen und Kühlmittel abgeschirmt. Die MILL-Baureihe beeindruckt hinsichtlich der Statik, Genauigkeit und Schnelligkeit. Die     5-Achs-Universalfräsmaschine mit extrem   stabilen symmetrischen Fahrständeraufbau – nach Gesichtspunkten der Finite-Elemente-Methode optimiert – bietet schon von der mechanischen Basis her ideale Voraussetzungen für hohe Präzision der darauf zu fertigenden Werkstücke. Die Arbeitsbereiche mit       X-Achse bis 4500 mm, Y-Achse 630 mm und   Z-Achse bis 715 mm erlauben die Bearbeitung selbst schwerer und sperriger Teile. Die Maschinendynamik ist dabei völlig unabhängig vom Werkstückgewicht.
 Die Arbeitsgenauigkeit einer Werkzeugmaschine wird wesentlich durch thermoelastische Verformungen der mechanischen Komponenten infolge von Temperaturänderungen bestimmt. Insbesondere in der Warmlaufphase ist in der Regel eine Korrektur der Achspositionen erforderlich. Durch hohen Leistungseinsatz der Maschine entstehende, schwer zu beherrschende Thermikprobleme – insbesondere durch Wärmeeinwirkung der Achsantriebe – lassen sich durch das Chiron-Thermodrive völlig eliminieren. Es erfasst thermische Einflüsse „online“ und vollautomatisch und kompensiert diese souverän, wodurch die thermische Stabilität der Maschine und damit die Werkstückpräzision garantiert werden. Mit dem einzigartigen Chiron-Laser-Control-System werden die Werkzeugvermessung (Länge + Radius) und Werkzeugbruchkontrolle auf ideale Weise gelöst.
 Mit dem Micro-Laser-Controlsystem und dem darin integrierten Temperaturkompensations-Modus wird die aktuelle Position gemessen und zur Grundposition verglichen. Der evtl. Differenzwert wird automatisch über einen Messzyklus kompensiert.
 Kraftvolle in Digitaltechnik ausgeführte Direktantriebe mit Absolut-gebern beschleunigen die Achsen der MILL mit Eilgängen bis 60 m/min. Das sorgt für kürzeste Positionier- und minimale Span-zu-Span-Zeiten von nur 4 Sekunden und ist Voraussetzung für überdurchschnittliche Produktivität. In Verbindung mit den thermostabilen hochgenauen Führungsbahnen, den Langzeit-fettgeschmierten stick-slip-freien Wälzführungen und stabilen Kugelrollspindeln, werden extrem hohe Verfahrgeschwindigkeiten erreicht. Der Einsatz von Kugelrollspindeln in den Linearachsen gewährleistet zusätzlich ideale Antriebssteifigkeit. Das Ergebnis ist unübertroffene Präzision und Oberflächengüte am Werkstück. Selbst beim Fräsen mit hohen Vorschüben oder sogar beim HPC (High-Performance-Cutting) wird eine erstklassige Konturgenauigkeit erzielt.
 Glatte und steile Seitenwände im Arbeitsraum der MILL ermöglichen idealen Späneabfall und eine problemlose Kühlmittelabfuhr. Die Späneentsorgung erfolgt innerhalb des Grundbettblocks über eine groß dimensionierte Schnecke in kundenindividuell ausgelegte Späneförderer. Damit ist die Universalfräsmaschine prädestiniert für die Trockenbearbeitung und Werkstückfertigung mit hohem Späneaufkommen. Spezifische Chiron-Absaugsysteme ermöglichen die Entsorgung von Gasen und Rauchen aus dem Arbeitsraum. Bei der Entwicklung der MILL wurde auch dem Kriterium Maschinenbeschickung besondere Beachtung beigemessen. Der Arbeitsraum ist daher sehr gut zugänglich, die Kranbeladung selbst mit großen und schweren Vorrichtungen und Werkstücken leicht durchführbar. Die großen Beladetüren ermöglichen einen ungehinderten Zugang zum großzügigen Aufspanntisch und kapseln gleichzeitig den Arbeitsraum nach oben ab.
 Die großen Arbeitsbereiche der MILL bieten beste Voraussetzungen zur Mehrfach- und Pendelbearbeitung, insbesondere auch von sperrigen Teilen, das heißt, den automatischen Produktionsprozess ohne Rüstzeitunterbrechung. Es gibt keine Verlustzeiten mehr durch Maschinenstillstand. Der Highend-Features noch nicht genug: Je nach Kundenwahl beeindrucken die CNC’s Sinumerik 840 D oder die Fanuc 18 i (auch 16 i) oder die Heidenhein TNC 530 – alle drei Systeme bietet Chiron alternativ für die MILL an – mit ihrer Performance, integriert in einem fahrbaren, ergonomisch angeordnetem Kommandopult.
 Um eine kompetente, schnelle Herstellerunterstützung bei Betrieb und Instandhaltung der Maschinen zu gewährleisten, hat das südwürttembergische Unternehmen ein spezielles Servicekonzept entwickelt, das durch Teleservice, Video Conferencing und Serviceverfügbarkeit von 24 Stunden Probleme innerhalb kürzester Zeit löst. Zudem bietet Chiron vorbeugende Wartungsmaßnahmen an. Nur wer seine Maschine kennt, kann ihre Leistungsreserven voll nutzen. Deswegen garantieren Anwender- und Serviceschulungen in Trainingscentern oder bei Kunden den idealen Einsatz der Chiron-Fertigungszentren.
www.chiron.de