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Ideal für komplexe Bauteile

Die sogenannte 7er-Baureihe von Stama ist ideal für komplexeste Bauteile zur 6-Seiten-Bearbeitung geeignet. Ob Aluminium, Chromstahl oder Titan, die Maschine fräst und dreht von der Stange, was per Hand praktisch nicht mehr programmierbar ist.

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„Wir hätten nicht bereits die zweite Maschine bestellt, wenn uns die erste nicht zu 100 % überzeugt hätte“, sagt dazu Peter Arnold, Komax-Fertigungs-Abteilungsleiter. Die zweite Maschine wird übrigens bereits nach einer Woche laufen. Denn die CAM-Programme sind bereits vorhanden und die Mitarbeiter kennen die Spezifikationen der Maschine.

Im Komax-Werk in Dierikon werden Kabel-Konfektionsmaschinen gefertigt, die Maßstäbe setzen in Sachen «Schweizer Präzision». Produziert werden sowohl kleinere Maschinen, die Kabel lediglich abisolieren, als auch komplexeste Kabel-Konfektionsmaschinen, auf denen Kabelbäume für die Automobilindustrie und Weißwarenindustrie gefertigt und montiert werden. Viele der mechanischen Bauteile kommen aus der eigenen Fertigung – insbesondere A-, teilweise auch B-Teile. In der Regel wird versucht, einen guten Mix zwischen Zukaufteilen und inhouse-gefertigten Teilen zu realisieren“, sagt Herr Arnold. Aber gerade für sehr komplexe Bauteile werden am Markt sehr hohe Preise verlangt. Aus diesem Grund suchte man bei Komax für ein bestimmtes Bauteilspektrum nach einer produktiven und vor allem wirtschaftlichen Alternative.

Mehrere Werkzeugmaschinen standen zur Auswahl

Zu Beginn kamen mehrere Werkzeugmaschinen in Betracht. Von der „Stama MC 726/MT“ war Peter Arnold erst überzeugt, als er bei Stama in Deutschland zu einem Workshop eingeladen wurde und vor Ort erkannte, welches Potenzial in der Maschine steckt. Zudem wurde ermittelt, dass kaum Drehteile gefertigt werden müssen, sondern vielmehr Fräs-Drehteile
mit Schwerpunkt Fräsen – hochkomplexe 6-Seiten-Bearbeitung, Wiederholteile und Einzelteile bis Kleinserien, die eine enorme Flexibilität verlangen – für die Stama-Geschäftsführung ein ideales Teilespektrum für die Stama-7er-Baureihe.

Das größte Werkstück bei Komax, das auf der neuen Maschine gefertigt werden soll, ist ca. 100 mm lang, das kleinste verfügt über eine Länge von 5 mm. Breite und Höhe sind auf den max. Stangendurchlass der Maschine von 65 mm Durchmesser entsprechend abgestimmt.

Aluminium, Titan und rostfreier Stahl bis Buntmetalle

Als Materialien werden bei Komax hauptsächlich hochfeste Aluminiumlegierungen, Titan und Chromstahl, aber auch Buntmetalle verwendet, die auf der Maschine flexibel bearbeitet werden können. Zum Thema Genauigkeit müssen die Bauteile an Funktionsstellen oft Rauheiten von N6 und 6er-Toleranzen aufweisen.

In einem aufwändigen Evaluationsverfahren konnte sich die Stama MC 726/MT gegen alle Mitbewerber-Maschinen durchsetzen – „denn für unser Teilespektrum ist diese Maschine optimal konzipiert“, sagte Peter Arnold. Als Testteil im Evaluationsprozess wurde ein auf 6-Seiten zu bearbeitendes Aluminium-Gehäuse für einen Greiferarm auf mehreren Maschinen gefertigt. Die Stabilität und die Wiederholgenauigkeit wurden an dem Testteil geprüft. Aber auch der Prozessablauf wurde genau untersucht.

Sehr gute Wiederholgenauigkeit und Wirtschaftlichkeit

Dabei hat sich herausgestellt, dass die Stama am besten abgeschnitten hat. „Das Kriterium Wiederholgenauigkeit konnte sie nahezu perfekt meistern und distanzierte einige Mitbewerber-Maschinen deutlich“, wie Peter Arnold formulierte.
Vor allem aber zeigte sich, dass die Toleranzabweichungen auf der Stama sehr gleichmäßig auf einer Geraden parallel zur Toleranzgrenze lagen, sodass die außerhalb der Toleranzgrenze liegenden Abweichungen sehr einfach steuerungstechnisch korrigiert werden konnten und können. Schließlich überzeugte auch das Bearbeiten von der Stange die Verantwortlichen bei Komax.

Aber technologische Überlegenheit heißt noch nicht, dass es sich auch wirtschaftlich rechnet. Doch nach einem Jahr Betriebszeit zeigte sich, dass die Maschine nicht nur technologisch, sondern auch wirtschaftlich enormes Potenzial besitzt. Peter Arnold: „Wir sparen dank dem neuen BAZ 30 bis 50 % pro Teil ein. Bei der derzeitigen Auftragslage amortisiert sich die Maschine in zwei bis drei Jahren.“ Auf der Stama werden mehr als 4.000 h/Jahr produziert – mehr als 16,5 Stunden pro Tag im derzeitigen 2-Schicht-Betrieb.

Das Maschinenkonzept

Interessant ist vor allem das Konzept der Maschine, verschiedenste hochkomplexe Werkstücke direkt von der Stange zu fertigen. Gerade bei kleinen Serien und Einzelteilfertigung ist es besonders wichtig, dass die Prozesskette optimal abläuft. Das heißt, dass trotz Werkstückwechsel das BAZ schnell und effektiv umgerüstet werden kann – oder am besten direkt weiterläuft, ohne dass Änderungen vorgenommen werden müssen.

Das 7er-Baureihen-Konzept der Stama-Bearbeitungszentren ist für solche Bauteile ideal zugeschnitten. Hochdynamische 6-Seiten-Bearbeitung – wobei Fräsprozesse im Vordergrund stehen, aber Dreh- oder Drehfräs-Operationen ebenso effektiv durchgeführt werden können. Die Stama MC 726/MT ist dafür mit zwei gegenüberliegenden Dreh- Schwenkeinheiten mit integrierten Drehspindeln ausgerüstet. Zudem garantiert die Maschine freien Spänefall und sicheren Spänetransport.

Der Bearbeitungsprozess mit hoher Zerspanleistung

Das Stangenmaterial wird aus dem Stangenspeicher der Haupt-Dreh-Schwenkeinheit zugeführt. Hier werden die ersten fünf Seiten des Werkstücks 5-achsig simultan bearbeitet. Um die sechste Seite – ebenfalls 5-achsig simultan – zu bearbeiten wird das Werkstück von der zweiten Dreh-Schwenk-Einheit abgegriffen. In der Regel erfolgt dies mit einem 2-Backenfutter. Bei komplexen Werkstücken können die Formspannbacken speziell angepasst werden – diese fertigt Komax selbst. Und auch diese Backen sind beim Umrüsten schnell gewechselt. Jetzt, nach der Übernahme des Werkstücks durch die zweite Dreh-Schwenk- Einheit, kann die sechste Seite bearbeitet werden. Anschließend wird das fertige Werkstück auf ein Band abgelegt und aus der Maschine herausbefördert.

Um eine optimale Auslastung der Maschine zu gewährleisten, gehört auch ein ausreichend großes Werkzeugmagazin. 132 Werkzeuge haben in der Maschine Platz – ein Kettenmagazin mit 42 und ein Tellermagazin mit 90 Werkzeugen. Auch die Werkzeugdaten müssen schnell und sicher an die Maschine übertragen werden. Derzeit arbeitet man mit einem Chip-System „TDS-Tool-Dialog-System“ von Bilz. Die Prozesssicherheit wird zusätzlich dank der vollautomatischen Werkstückvermessung erhöht. (Originaltext ersterschienen im SMM)

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