mav 02.2024
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Innovation in der spanenden Fertigung<br />
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02-2024<br />
Forschung Bildbasierte Verschleißüberwachung von Fräswerkzeugen Seite 22<br />
Luftfahrt Präzisions-Profilstechen einer komplexen Hülse Seite 40<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum Highlights vom Branchentreff Seite 49<br />
Special<br />
Feinst -<br />
bearbeitung<br />
Seite 26
2 April 2024
Editorial<br />
Effiziente E-Mobilität<br />
erfordert höchste Präzision<br />
■■■■■■<br />
Es ist noch gar nicht so lange her, da wurde dem Schleifen<br />
in der Metallbearbeitung ein schleichender Niedergang prophezeit.<br />
Zum Teil sollte es durch das wirtschaftlichere Hartfräsen ersetzt<br />
werden, in anderen Bereichen durch präzises Schlichtfräsen<br />
oder -drehen überflüssig werden. Es kam dann anders: Während bei<br />
einigen Anwendungen der Schleifprozess ersetzt wurde, kamen in<br />
vielen Bereichen neue Werkstücke mit höchsten Präzisionsanforderungen<br />
hinzu.<br />
Der Wunsch, die Effizienz der Endprodukte<br />
immer weiter zu steigern, erforderte<br />
immer exaktere Bauteile. Die E-Mobilität,<br />
von vielen Zerspanern zunächst vor allem als<br />
Bedrohung wahrgenommen, beschert gerade<br />
den Schleifern eine Menge Arbeit. Der leise<br />
Elektroantrieb braucht zwar nur noch<br />
ein rudimentäres Getriebe, das aber muss besonders<br />
leise und hocheffizient arbeiten.<br />
Daher müssen Wellen und Zahnräder<br />
mit großer Präzision geschliffen werden. Wie<br />
Maschinenhersteller die neuen, anspruchsvollen<br />
Prozesse für Serienteile umsetzen, zeigen<br />
unsere Beispiele auf den Seiten 30 - 33.<br />
Ein anderes Beispiel ist die bevorstehende Einführung der Abgasnorm<br />
Euro 7. Sie sieht eine ganzheitliche Regulierung der Feinstaubemissionen<br />
vor. Um den Abrieb zu verringern, werden Bremsscheiben<br />
künftig hartstoffbeschichtet und danach geschliffen – eine<br />
spannende Herausforderung für die Maschinenhersteller (S. 62).<br />
Dass die Konjunktur aktuell robust ist, bestätigt auch Martin<br />
Göbel, Leiter Messen beim Grindinghub-Veranstalter VDW: „Im<br />
vergangenen Jahr war die Schleiftechnik sehr gut unterwegs. Nach<br />
Schätzung des VDW ist die Produktion in diesem Bereich 2023 in<br />
Deutschland um 15 Prozent auf 1,1 Milliarden Euro gegenüber<br />
dem Vorjahr gestiegen.“ Weitere Impulse für die Schleifer erwartet<br />
Göbel von der Branchenmesse Grindinghub, die vom<br />
14.5. bis 17.5. zum zweiten Mal auf dem Stuttgarter Messegelände<br />
stattfindet. Mit ca. 500 Ausstellern und vier Hallen hat auch die<br />
Messe stark zugelegt. Neuheiten von der Grindinghub finden Sie in<br />
unserem Special ab S. 26.<br />
Wer sich für jede Menge weiterer Innovationen aus der Welt der<br />
Zerspanung interessiert, dem sei unser Sonderteil zum 16. <strong>mav</strong><br />
Innovationsforum empfohlen (ab S. 49). Die Themen reichen<br />
von Nachhaltigkeit und Wertschöpfung durch Präzision über Automatisierung<br />
und Digitalisierung bis hin zu Künstlicher Intelligenz.■<br />
Holger Röhr<br />
Chefredakteur<br />
holger.roehr@konradin.de<br />
14. – 17. Mai 2O24<br />
Besuchen Sie uns auf der<br />
GrindingHub in Stuttgart<br />
in Halle 8, Stand B10<br />
Werkzeugtechnik<br />
Schrumpftechnik<br />
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Voreinstelltechnik<br />
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April 2024 3
Inhalt 02-2024<br />
Der Automobilzulieferer<br />
Greidenweis setzt für die<br />
Fertigung von Formbauteilen<br />
aus dem Vollen auf eine<br />
Lösung der Chiron Group:<br />
Zwei fünfachsige Bearbeitungszentren<br />
der Baureihe<br />
16 und eine Variocell-Palettenautomation<br />
liefern die<br />
geforderte hohe Performance.<br />
Bild: Chiron<br />
18<br />
01 Maschinen<br />
18 Automobilzulieferer Greidenweis setzt auf 5-Achs-<br />
Bearbeitungszentren von Chiron<br />
22 Forscher am IFW entwickeln Ansatz zur bildbasierten<br />
Verschleißüberwachung von Fräswerkzeugen<br />
24 Präzisionsformenbauer Precupa setzt auf 5-Achs-<br />
Fräsbearbeitungszentren von Hermle<br />
SPECIAL Feinstbearbeitung<br />
26 Schweizer Qualität als Preishit: Studer baut<br />
Schleifmaschinen-Einstiegssegment stärker aus<br />
30 Für die E-Mobilität: Hochleistungslösungen für die<br />
Verzahnungs-Schleifbearbeitung von Emag SU<br />
32 Kapp Niles: Serienbegleitende Qualitätsprüfung für<br />
geräuscharme Verzahnungen für die E-Mobilität<br />
34 Vollmer: PcBN-Bearbeitung mit der Schleifmaschine<br />
36 Automatisierte Schleifbearbeitung: Mensch-Roboter-<br />
Kollaboration im Blickpunkt auf der Grindinghub<br />
02 Werkzeuge<br />
40 Präzisionsbauteile für die Luftfahrt:<br />
Profilstechen einer komplexen Hülse mit Penta 27<br />
von Iscar bei Apelt<br />
44 Effiziente Fertigungsprozesse für bleifreie Materialien:<br />
Werkzeuglösungen für optimalen Spanbruch<br />
und hohe Werkzeugstandzeiten<br />
48 Gratfreie Alu-Strangpressprofile: Entgratwerkzeug<br />
ersetzt das aufwändige händische Entgraten<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
50 Keynote Prof. Dr. Hans-Christian Möhring:<br />
Digitalisierung in der Zerspanung<br />
52 Keynote Prof. Dr. Marco Huber:<br />
Maschinelles Lernen im Produktionsumfeld<br />
03 Automation<br />
104 Automation für die Präzisionsfertigung: Wymed nutzt<br />
Spannsysteme und Roboterzellen von Erowa<br />
106 AMF-Beladesystem erhöht Fertigungstiefe beim<br />
Spanntechnikspezialisten Güthle<br />
04 Qualitätssicherung<br />
108 Vecnum produziert anspruchsvolle Fahrradteile<br />
„Made in Germany“ – mit Blum-Messtastern<br />
05 Anlagen, Verfahren<br />
110 Bei Ceratizit in Kreckelmoos versorgen zwei KSS-<br />
Zentralanlagen von Knoll hunderte Schleifmaschinen<br />
4 April 2024
32<br />
Eine hochfeine Ober -<br />
fläche mit gesteigertem<br />
Material-Traganteil<br />
kann den Wirkungsgrad<br />
bei der Drehmomentübertragung<br />
erhöhen<br />
und die Reichweite von<br />
Elektrofahrzeugen verbessern.<br />
Kapp Niles<br />
bietet dafür maßgeschneiderte<br />
Lösungen.<br />
Bild: Kapp Niles<br />
110<br />
Im neuen Ceratizit-Produktionswerk<br />
Kreckelmoos<br />
übernehmen zwei<br />
KSS-Zentralanlagen von<br />
Knoll die zuverlässige<br />
Versorgung hunderter<br />
Schleifmaschinen mit Öl<br />
und wässriger Lösung –<br />
perfekt gereinigt und<br />
auf ± 0,2 K exakt temperiert.<br />
Bild: Ceratizit/Rolf Marke<br />
Rubriken<br />
6 Titelgeschichte: Fanuc<br />
12 Aus der Branche<br />
39 Innentitel Innovative Werkzeuglösungen: Iscar<br />
49 <strong>mav</strong>-Event:<br />
Highlights vom 16. <strong>mav</strong> Innovationsforum<br />
113 Kommentar<br />
114 Impressum<br />
PLATTFORM 3 – Die ideale Basis<br />
Neuentwicklung<br />
der Extraklasse<br />
JUNKER eröffnet mit der Neuentwicklung<br />
der Plattform 3 weitreichende Optionen für<br />
die Zukunft.<br />
Mit immer produktiveren Schleifkonzepten<br />
bietet JUNKER die perfekte Lösung für<br />
permanent steigende Anforderungen an<br />
Wirtschaftlichkeit und Präzision. Schon<br />
bei der Entwicklung wurde die Plattform 3<br />
genau dafür ausgelegt.<br />
Zum Titelbild<br />
Feiern Sie die Weltpremiere mit uns vom<br />
14. bis 17. Mai auf der GrindingHub 2024 und<br />
erleben Sie unsere Neuentwicklungen live<br />
auf unserem Messestand.<br />
Als „unverschnörkelt und<br />
funktional“ beschreibt<br />
Anwender Grip die Fertigungszellen<br />
von CNC<br />
Häberle mit zwei Robodrill-Maschinen.<br />
Angestrebt<br />
wurde eine Verdopplung<br />
der Produktionskapazität<br />
– erzielt wurde ein<br />
Mehrfaches davon. Bild: Fanuc<br />
Innovation in der spanenden Fertigung<br />
02-2024<br />
Forschung Bildbasierte Verschleißüberwachung von Fräswerkzeugen Seite 22<br />
Luftfahrt Präzisions-Profilstechen einer komplexen Hülse Seite 40<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum Highlights vom Branchentreff Seite 49<br />
Special<br />
Feinst -<br />
bearbeitung<br />
Seite 26<br />
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April 2024 5
Titelgeschichte<br />
Häberle-Bearbeitungszentren führen bei Grip zu kreativen Fertigungslösungen<br />
Produktives Ideen-Karussell<br />
Mit der Investition in zwei automatisierte Bearbeitungszentren<br />
von Häberle zielte die Grip GmbH auf eine Verdopplung<br />
der Produktionskapazität. Ergebnis: Die Kapazität ist mit den<br />
beiden Fanuc-Robodrill-Maschinen heute sechsmal so hoch<br />
wie zuvor.<br />
Autor: Bernhard Foitzik<br />
6 April 2024
Lohnende Investition:<br />
Durch den Einsatz<br />
zweier automatisierter<br />
Robodrill-Maschinen<br />
können bei Grip Stillstandszeiten<br />
vermieden<br />
und Spät- oder Nachschichten<br />
produktiv<br />
genutzt werden. Bild: Fanuc<br />
April 2024 7
Titelgeschichte<br />
Vom Karussell an der Robodrill<br />
werden die vorgespannten Werk -<br />
stücke automatisch in die Maschine<br />
eingewechselt. Bild: Fanuc<br />
■■■■■■ Die Frage „Wie mache ich mein<br />
Unternehmen fit für die Zukunft?“ stellt<br />
sich wohl jede Unternehmerin und jeder Unternehmer.<br />
Erst recht, wenn im Unternehmen<br />
Komponenten für die Automatisierungstechnik<br />
produziert werden. Die aus -<br />
lösende Überlegung für die Beschaffung von<br />
zwei Bearbeitungszentren fasst Hasan<br />
Canti, Geschäftsführer der Grip GmbH,<br />
Dortmund, so zusammen: „Wie müsste eine<br />
perfekte Produktion für uns aussehen?“<br />
Zusammen mit einem externen Berater<br />
wurde ein Konzept erarbeitet und ein Anforderungsprofil<br />
für die Produktionsmaschinen<br />
erstellt. Schließlich profitierte Grip von einem<br />
Investitionsprogramm der Bundesregierung,<br />
das für innovationsbereite Unternehmen<br />
Nachteile durch die Automobilkrise<br />
ausgleicht.<br />
Die 1989 gegründete Grip GmbH produziert<br />
manuelle und automatische Wechselsysteme,<br />
Durchführungen, Greifer und ein-<br />
schlägiges Zubehör. Außerdem ist Grip Spezialist<br />
für hochwertige Lösungen im Bereich<br />
Sondergreifer und Vorrichtungsbau, beispielsweise<br />
– ganz exklusiv – für die Schuhindustrie.<br />
Kunden gibt es weltweit in zahlreichen<br />
Branchen, wobei der Direktvertrieb<br />
durch Vertragspartner ergänzt wird.<br />
Für die Realisierung des Investitionsprojektes<br />
brachte Johann Neumann, Regional<br />
Sales Manager, Fanuc Deutschland, die Unternehmen<br />
Grip als Interessent und CNC<br />
Häberle als Systemintegrator zusammen.<br />
„Das Konzept überzeugte uns technisch und<br />
durch die zahlreichen, praxisorientierten Ergänzungen“,<br />
erinnert sich Canti. Durch die<br />
Automatisierung konnten Stillstandszeiten<br />
vermieden und Spät- oder Nachschichten<br />
produktiv genutzt werden. Im Prinzip können<br />
die Bearbeitungszentren 24 Stunden am<br />
Tag, 7 Tage die Woche und abzüglich Servicezeiten<br />
365 Tage im Jahr arbeiten.<br />
8 April 2024
Robodrill überzeugt in der Praxis<br />
Bei einer Investition in dieser Größenordnung<br />
möchte man selbstverständlich größtmögliche<br />
Sicherheit haben. Also organisierte<br />
Neumann einen Besuch bei CNC Häberle in<br />
Laichingen. Das Unternehmen konzipiert<br />
und realisiert auf Basis von Robodrill-Maschinen<br />
von Fanuc hochprofitable Bearbeitungsanlagen<br />
mit hohem Automatisierungsgrad<br />
inklusive eigener Module wie Teile-/<br />
Werkzeugspeicher. Was zusätzlich überzeugt:<br />
Häberle betreibt eine eigene Lohnfertigung<br />
und kann daher jede Entwicklung<br />
schon im eigenen Haus testen.<br />
Für die Wahl der Robodrill sieht Canti<br />
noch weitere Argumente: „Die weltweit verbreitete<br />
Robodrill ist eine Arbeitsmaschine.<br />
Da ist nichts verschnörkelt, alles ist funktional.<br />
Dazu der Roboter und der Werkstückspeicher.“<br />
Ziel der Investition war es, die Produk -<br />
tionskapazität zu vergrößern und mindestens<br />
zu verdoppeln. Tatsächlich konnte die<br />
Kapazität sogar versechsfacht werden. Als<br />
erwünschter Nebeneffekt ergab sich, dass<br />
die Produktion von Teilen, die auf verlängerter<br />
Werkbank gefertigt worden waren,<br />
wieder in die eigene Fertigung geholt werden<br />
konnten. Canti: „Dadurch sind wir<br />
auch in der Abwicklung von Aufträgen viel<br />
schneller geworden.“ Außerdem habe die<br />
kurzfristige Lieferfähigkeit dazu geführt,<br />
neue Kunden zu gewinnen.<br />
„Die Maßgabe, den vorhandenen Platz<br />
perfekt auszunutzen, ist definitiv erfüllt“,<br />
sagt Canti. Überhaupt sei es ein durchdachtes<br />
und kompaktes System. Eine gedankliche<br />
Parallele zwischen dem modularen Konzept<br />
von Häberle und den Grip-eigenen Produkten<br />
gefiel Canti sowieso: „Auch unsere<br />
Komponenten sind modular aufgebaut. Zu<br />
den Grundfunktionen bekommen die Nutzer<br />
unserer Produkte eigentlich immer Zusatzfunktionen<br />
dazu.“ So ist beispielsweise<br />
bei einem Adapterflansch, wenn erforderlich,<br />
auch die Medienführung integriert.<br />
Seit knapp einem Jahr sind die beiden<br />
Maschinen in Betrieb. Cantis Fazit: „Für<br />
mich war es überraschend, welche Dynamik<br />
diese Maschinen in unser Team gebracht haben.<br />
Was wir geplant und ‚berechnet‘ hatten,<br />
wurde bei weitem übertroffen.“ Da war<br />
zum einen die Schulung bei Häberle. Dadurch<br />
seien die Mitarbeiter perfekt vorbereitet<br />
an den Start gegangen. Und schon<br />
nach kurzer Zeit hätten sie Ideen entwickelt,<br />
die Flexibilität der Anlagen zu nutzen<br />
und Prozesse zu optimieren.<br />
Neue Ideen, neue Abläufe<br />
Freundliche Spann -<br />
vorrichtung: Bis zu 96<br />
dieser Werkstückträger<br />
lassen sich im Karussell<br />
puffern. Bild: Fanuc<br />
Mit den Bearbeitungszentren hat sich die<br />
Arbeit durchaus verändert. Vor den neuen<br />
Robodrill gab es pro Schicht und pro Maschine<br />
einen Bediener, der an der CNC auch<br />
das Bearbeitungsprogramm geschrieben hat<br />
– währenddessen die Maschine aber nicht<br />
produzierte. Heute wird das Bearbeitungsprogramm<br />
an einem CAM-System geschrieben<br />
und das komplette Programm an die<br />
Maschine überspielt.<br />
Kompakt und durchdacht<br />
Kernelement ist bei beiden Bearbeitungszentren<br />
eine RobodrillPlus-K Max auf Basis einer<br />
Robodrill Advantage Plus der mittleren<br />
Baugröße mit 21 Werkzeugplätzen von Fanuc.<br />
Für Grip wurde das Karussell an der<br />
Vorderseite durch ein zweites Karussell an<br />
der Rückseite der Automationszelle ergänzt<br />
und damit die Kapazität verdoppelt. Beide<br />
Module können mit Werkstückträgern und/<br />
oder Werkzeugplätzen bestückt werden.<br />
Dank des integrierten Greiferfingerwechsels<br />
und der Wechselstation für Werkstück -<br />
spanner können auch Rohteile automatisch<br />
eingewechselt werden. Der Fanuc-Roboter<br />
LR Mate 200iD übernimmt in der Zelle den<br />
Werkstückwechsel. Dabei ist der Roboter<br />
vollständig in die CNC-Steuerung integriert.<br />
Im Häberle-Karussel können sowohl Werkstücke<br />
(s. Bild) als auch Werkzeuge vorgehalten werden.<br />
Bild: Fanuc<br />
Der LR-Mate-Roboter übernimmt den Werkstückwechsel.<br />
Er ist steuerungsmäßig vollständig in die<br />
CNC der Robodrill integriert. Bild: Fanuc<br />
April 2024 9
Titelgeschichte<br />
Inspiriert vom Häberle-Spannsystem entwickelte das<br />
Grip-Team eine eigene Spanneinheit für bis zu 28<br />
Werkstücke. Bild: Grip<br />
Durch die CAM-Programmierung ließen<br />
sich zusätzlich Qualitätsverbesserungen erzielen.<br />
So sind Entgratarbeiten, die zuvor<br />
manuell erledigt wurden, nun in den automatisierten<br />
Fertigungsprozess integriert und<br />
das Werkstück kommt komplett fertig bearbeitet<br />
aus der Maschine.<br />
Aus naheliegenden Gründen ist die Bearbeitung<br />
in einer Aufspannung angestrebt.<br />
Um auch die sechste Seite rationell zu fertigen,<br />
wurden die Mitarbeiter durch das Werkstück-Spannsystem<br />
von Häberle zu einer<br />
Weiterentwicklung angeregt. Für bestimmte<br />
Produktgruppen kommen nun Werkstückträger,<br />
die in das Spannsystem des Häberle-<br />
Karussells passen, zum Einsatz, die bis zu 25<br />
oder 28 Teile auf einmal fassen. Bei 96 Plätzen<br />
im Karussell lassen sich 96 x 25 Teile für<br />
die Bearbeitung puffern. Canti: „Damit<br />
kommen wir locker durch eine Nachtschicht<br />
und unserer Wunschvorstellung nahe, die<br />
manuelle Schicht durch wenigstens eine<br />
mannlose Schicht zu ergänzen.“ Wochenendarbeit<br />
ohne Personal ist machbar, wird aber<br />
bisher noch wenig genutzt.<br />
Geschäftsführer Hasan<br />
Canti: „Für mich war es<br />
überraschend, welche<br />
Dynamik diese Maschinen<br />
gebracht haben.“<br />
Bild: Fanuc<br />
Lagerbezogen fertigen für kurze Lieferzeiten<br />
Um Aufträge sehr schnell ausliefern zu können,<br />
wird bei Grip vorzugsweise lagerbezogen<br />
gefertigt. Je nach Produkt gibt es Stückzahllimits,<br />
die einen Fertigungsauftrag auslösen.<br />
Durch die neuen Bearbeitungszentren<br />
und die damit mögliche schnelle Durchlaufzeit<br />
lassen sich jetzt die Teilezahlen der bevorrateten<br />
Produkte reduzieren und zusätzlich<br />
Kosten sparen.<br />
Laufen solche Lageraufträge auf einer<br />
der beiden Robodrill, lässt sich – entsprechende<br />
Werkzeuge im Magazin vorausgesetzt<br />
– auch mal ein Kundenauftrag dazwischenschieben.<br />
Dazu hat die Maschine die<br />
erforderliche Flexibilität und den Job-Manager<br />
von Häberle, eine Software, die zusätzlich<br />
zur Fanuc-Software auf der CNC<br />
installiert ist. Gibt es keine Vorgaben durch<br />
den Bediener, kann die Maschine selbstständig<br />
eine Reihenfolge der Aufträge festlegen<br />
– je nachdem, welche Werkzeuge ohne Aufwand<br />
zur Verfügung stehen.<br />
Das erste Teil eines Fertigungsloses wird<br />
auf Maßhaltigkeit überprüft, im weiteren<br />
Verlauf gibt es stichprobenartige Prüfungen.<br />
In festgelegten Abständen gehen einzelne<br />
Teile in den Messraum und werden dort auf<br />
einer 3D-Koordinatenmessmaschine und/<br />
oder auf einer sogenannten Durchlicht-<br />
Messmaschine auf bis zu 1/1000 mm geprüft.<br />
Zwei Dinge sind Canti noch wichtig. Er,<br />
der selbst als Angestellter bei Grip angefangen<br />
hat, setzt auf eine familiäre Atmosphäre:<br />
„Wenn wir kreativ arbeiten wollen, müssen<br />
wir auch das entsprechende Umfeld<br />
schaffen. Da hat sich eine gewisse Gelassenheit<br />
entwickelt.“ Es sei nicht wichtig, von<br />
wem im Unternehmen eine Idee komme:<br />
„Die Idee entscheidet.“<br />
■<br />
Fanuc Deutschland GmbH<br />
www.fanuc.de<br />
Häberle Feinmechanik CNC-Technik<br />
GmbH<br />
https://haeberle.com<br />
Grip GmbH Handhabungstechnik<br />
https://www.grip-gmbh.com<br />
10 April 2024
BESUCHEN SIE UNS AN DER<br />
GRINDINGHUB IN STUTTGART<br />
14.–17.5.2024<br />
GrindingHub<br />
14.–17.5.24<br />
Halle 9,<br />
Stand C51<br />
Die Fritz Studer AG, gegründet 1912, ist einer der<br />
Markt- und Technologieleader im Universal-, Aussen-,<br />
Innenrund- sowie im Unrundschleifen. STUDER steht mit<br />
rund 25’000 ausgelieferten Anlagen seit Jahrzehnten für<br />
Präzision, Qualität und Langlebigkeit.<br />
studer.com<br />
April 2024 11<br />
The Art of Grinding.<br />
A member of the UNITED GRINDING Group
Aus der Branche<br />
Termine<br />
Personalien<br />
Heller Open House<br />
23.04. – 26.04.2024<br />
Passion for Production, Nürtingen<br />
www.heller.biz<br />
Control<br />
23.04. – 26.04.2024<br />
Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung,<br />
Stuttgart<br />
www.control-messe.de<br />
Chiron Group Open House<br />
24.04. – 26.04.2024<br />
Experience the world of machining, Tuttlingen<br />
https://chiron-group.com<br />
Grindinghub<br />
14.05. – 17.05.2024<br />
Fachmesse für Schleiftechnik, Stuttgart<br />
www.grindinghub.de<br />
Castforge<br />
04.06. – 06.06.2024<br />
Fachmesse für Guss- und Schmiedeteile mit Bearbeitung,<br />
Stuttgart<br />
www.messe-stuttgart.de/castforge/<br />
KRoX – das Konradin RobotX Forum<br />
20.06.2024<br />
Innovationen aus Robotik und Automatisierung,<br />
Leinfelden<br />
https://automationspraxis.industrie.de/krox<br />
Bild: Rhenus Lub<br />
Rhenus Lub<br />
mit neuem<br />
Geschäftsführer<br />
Seit 1. Februar 2024<br />
leitet Johannes<br />
Samwer (Bild) die<br />
Bereiche Vertrieb,<br />
Produktmanagement,<br />
Marketing,<br />
Beschaffung und<br />
Logistik beim<br />
Schmierstoffspezialisten<br />
Rhenus Lub.<br />
Er folgt auf Meinhard<br />
Kiehl, der sich<br />
nach über 30 Jahren<br />
erfolgreicher Tätigkeit<br />
bei Rhenus Lub<br />
in den Ruhestand<br />
verabschiedet hat.<br />
Wechsel bei<br />
Yaskawa<br />
Europe<br />
Bild: Yaskawa<br />
Der japanische<br />
Automatisierungs -<br />
Spezia list Yaskawa<br />
hat Markus Mead<br />
(Bild) zum Execu -<br />
tive Officer Regional<br />
Manager Europe,<br />
Chairman & President<br />
der Yaskawa<br />
Europe GmbH gekürt.<br />
Er übernimmt<br />
den Stab von Bruno<br />
Schnekenburger, der<br />
in den Ruhestand<br />
geht.<br />
Neuer<br />
Vertriebschef<br />
bei Sandvik<br />
Bild: Sandvik<br />
Der Werkzeughersteller<br />
Sandvik<br />
Coromant hat<br />
David Harbon zum<br />
General Manager<br />
der Sales Area North<br />
and Central Europe<br />
ernannt. Er trägt die<br />
Gesamtverantwortung<br />
für die Leitung,<br />
Entwicklung und<br />
Umsetzung aller<br />
Vertriebsaktivitäten<br />
über direkte und<br />
indirekte Vertriebskanäle<br />
in dieser<br />
Region.<br />
Bild: SW<br />
Rieser leitet<br />
Vertrieb bei SW<br />
Seit Oktober 2023<br />
ist Dr. Daniel Rieser<br />
Geschäftsführer Vertrieb<br />
und Marketing<br />
der Schwäbische<br />
Werkzeugmaschinen<br />
GmbH (SW). Er<br />
blickt auf eine langjährige<br />
Karriere im<br />
Top-Management<br />
von Technologieunternehmen<br />
zurück –<br />
vor allem im Vertrieb<br />
und vornehmlich<br />
in Asien.<br />
Fritz Studer Award 2023<br />
für Sauter<br />
Konkrete Antworten auf<br />
komplexe Fragestellungen<br />
finden Sie in den<br />
Whitepapern der <strong>mav</strong>!<br />
Kompaktes Fachwissen ganz<br />
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Bild: Studer<br />
Gewinner des Fritz Studer Award<br />
2023 ist Dr. Emil Sauter vom<br />
Institut für Werkzeugmaschinen<br />
und Fertigung der ETH Zürich.<br />
Die Jury würdigte Sauters Arbeiten<br />
an der Entwicklung eines neu -<br />
artigen Zustandsüberwachungs -<br />
systems beim Außenrundschleifen.<br />
Der Forschungspreis wurde zum<br />
siebten Mal vergeben.<br />
https://<strong>mav</strong>.industrie.de/whitepaper/<br />
12 April 2024
Erfolgsgeschichte im Werkzeugmaschinenbau<br />
Heller feiert 130-jähriges Bestehen<br />
„Wir können stolz sein auf die Erfolgsgeschichte,<br />
die das Heller-Team bislang geschrieben hat,<br />
sagt CEO Dr. Thorsten Schmidt anlässlich des<br />
130-jährigen Firmenjubiläums. Bild: Heller<br />
■■■■■■ Sein 130-jähriges Bestehen feiert<br />
der Werkzeugmaschinenhersteller Heller in<br />
diesem Jahr. 1894 in Nürtingen als kleiner<br />
Handwerksbetrieb gegründet, entwickelt<br />
Heller heute als global agierende Unternehmensgruppe<br />
mit 2600 Mitarbeitern CNC-<br />
Werkzeugmaschinen und Fertigungssysteme<br />
für die hochproduktive Metallverarbeitung.<br />
Fünf Produktionsstätten in Europa,<br />
Asien und Nord- und Südamerika beliefern<br />
Kunden aus zahlreichen Branchen. Das Produktprogramm<br />
umfasst 4- und 5-Achs-<br />
Bearbeitungszentren, Fräs-Dreh-Bearbeitungszentren,<br />
Sonder- und Prozessmaschinen,<br />
Maschinen für die Kurbel- und<br />
Nockenwellenbearbeitung und Beschichtungsmodule.<br />
Ergänzt wird das Portfolio<br />
durch ein modulares Dienstleistungsangebot<br />
sowie erweiterte Lösungen zur Digitalisierung<br />
und Automatisierung der Produktion.<br />
„Wir blicken auf beeindruckende 130<br />
Jahre zurück und können stolz sein auf die<br />
Erfolgsgeschichte, die das Heller-Team bislang<br />
geschrieben hat“, sagt CEO Dr. Thorsten<br />
Schmidt. Bis heute pflegt die Familie<br />
Heller den Geist eines traditionsbewussten<br />
Familienunternehmens. Seit 2016 liegen alle<br />
Anteile der Gruppe zu 100 % in Familienhand.<br />
■<br />
Erweiterung des digitalen Angebots im Bereich Werkzeugmanagement<br />
Haimer beteiligt sich an Wintool<br />
Hermle 2023 mit<br />
Rekordergebnis<br />
■■■■■■ Haimer stellt seinen Hardware-<br />
Produkten rund ums Zerspanungswerkzeug<br />
ein leistungsstarkes digitales Angebot zur<br />
Seite. Dieses besteht aus der Software Wintool,<br />
einem unabhängigen Werkzeugmanagement-System,<br />
und Toolbase, einem Werkzeugausgabesystem<br />
mit Software- und<br />
Markus Temmel (r.), CEO TCM Group, und<br />
Andreas Haimer, President Haimer Group,<br />
freuen sich auf die weitere Intensivierung<br />
der Zusammenarbeit. Bild: Haimer<br />
Hardwarekomponenten. Dafür ist der Hersteller<br />
eine Kompetenzpartnerschaft mit der<br />
TCM-Gruppe eingegangen, zu der unter anderem<br />
die Entwickler und Produzenten der<br />
Wintool- bzw. Toolbase-Lösungen, Wintool<br />
AG und Achterberg GmbH, gehören. Jetzt<br />
wurde die Partnerschaft über eine 25-prozentige<br />
Beteiligung an der Wintool AG strategisch<br />
und langfristig verankert und durch<br />
weitere globale Vertriebsvereinbarungen gefestigt.<br />
„Mit unseren neuen Produkten Wintool<br />
und Toolbase sind wir in der Lage, unseren<br />
Kunden das beste Komplettangebot im<br />
Markt zu machen“, sagt Andreas Haimer,<br />
President der Haimer Group.<br />
■<br />
Der schwäbische Werkzeugmaschinenbauer<br />
Hermle hat im Geschäftsjahr 2023 neue Höchstwerte<br />
bei Umsatz und Ergebnis erzielt. Nach vorläufigen<br />
Zahlen ist der Konzernumsatz im Vergleich<br />
zum Vorjahr um rund 12 % auf gut 532 Millionen<br />
Euro gestiegen. Zuwächse verzeichnete<br />
Hermle sowohl im In- als auch im Ausland. Besonders<br />
erfolgreich sei das Geschäft mit Automationslösungen<br />
gewesen, die mit unternehmens -<br />
eigenen Digitalisierungskomponenten ausgestattet<br />
sind. Das Betriebsergebnis (Ebit) stieg leicht<br />
überproportional zum Umsatz auf mehr als 115<br />
Millionen Euro.<br />
Ursächlich für die etwas über den Erwartungen<br />
liegenden Werte war laut Hermle die anhaltend<br />
gute Nachfrage zu Jahresbeginn. Erst ab Mai kam<br />
es zur prognostizierten Abschwächung, sodass<br />
der Auftragseingang im Gesamtjahr um rund 7 %<br />
auf etwa 495 Millionen Euro zurückging.<br />
April 2024 13
Aus der Branche<br />
Präzisionsmaschinenbauer überzeugt bei Top-100-Wettbewerb<br />
Kern als Innovator gewürdigt<br />
■■■■■■ Der Hochpräzisionsmaschinenhersteller<br />
Kern Microtechnik konnte sich,<br />
wie schon 2019 und 2021, auch 2024 beim<br />
Innovationswettbewerb Top 100 unter den<br />
Besten seiner Klasse platzieren. Der Award<br />
bestätigt dem Unternehmen, zu den 100 innovativsten<br />
Mittelständlern Deutschlands<br />
zu gehören.<br />
Der Erfolg kommt nicht von ungefähr:<br />
Die Kern-Geschäftsführer Simon Eickholt<br />
und Sebastian Guggenmos investieren permanent<br />
in Innovationsmanagement auf operativer<br />
Ebene und in die gesamte strategische<br />
Entwicklung des Unternehmens. Seine<br />
Innovationsfähigkeit stellt Kern regelmäßig<br />
unter Beweis. Zuletzt hatte das Unternehmen<br />
die Micro HD präsentiert, die inzwischen<br />
bei vielen Unternehmen unterschiedlicher<br />
Branchen in der Hochpräzisionsbearbeitung<br />
etabliert ist.<br />
Zudem engagiert sich der Hochpräzisionsmaschinenbauer<br />
aber auch sehr stark in<br />
der Grundlagenforschung. So gelang es den<br />
Kern-Entwicklern im vergangenen Jahr, die<br />
möglichen Abtragraten bei der hochge -<br />
nauen Bearbeitung von technischer Keramik<br />
Kern Microtechnik ist auch 2024 unter den Gewinnern<br />
beim Top-100-Innovationswettbewerb.<br />
Die Geschäftsführer Sebastian Guggenmos (l.)<br />
und Simon Eickholt (r.) werden – wie hier 2021 –<br />
im Herbst den Preis von Wissenschaftsjournalist<br />
Ranga Yogeshwar, dem Mentor des Wettbewerbs,<br />
überreicht bekommen. Bild: Kern<br />
zu vervielfachen. Basis dafür sind ein neuer<br />
Schnittmodus, hochpräzise Kern-Bearbeitungszentren<br />
sowie Spezialwerkzeuge eines<br />
Partnerunternehmens.<br />
■<br />
Präzisionswerkzeughersteller erwarten Marktbelebung im 2. Halbjahr 2024<br />
Werkzeug-Umsatz steigt um 3 %<br />
Stefan Zecha, Vor -<br />
sitzender VDMA<br />
Präzisionswerkzeuge:<br />
„Die Unternehmen<br />
brauchen dringend<br />
bessere Rahmenbedingungen.“<br />
Bild: VDMA<br />
■■■■■■ Die deutschen Hersteller von<br />
Präzisionswerkzeugen haben im vergangenen<br />
Jahr einen Umsatz von knapp 10 Milliarden<br />
Euro erzielt. „Nominal stieg der Umsatz<br />
um 3 %“, sagt Stefan Zecha, Vorsitzender<br />
des Fachverbands Präzisionswerkzeuge<br />
im VDMA.<br />
Der Inlandsmarkt für Werkzeuge setzte<br />
mit plus 4 % trotz des schwachen gesamtwirtschaftlichen<br />
Umfelds positive Akzente.<br />
Insbesondere die wieder funktionierenden<br />
Lieferketten und die dadurch stark gestiegene<br />
Inlandsproduktion der deutschen Automobilindustrie<br />
sowie die hohe Produktionsauslastung<br />
im Maschinenbau machten sich<br />
hier bemerkbar.<br />
Der Export legte 2023 insgesamt um<br />
2 % zu. Allerdings – wie schon im vergangenen<br />
Jahr – mit deutlich unterschiedlicher<br />
Entwicklung in den einzelnen Branchen und<br />
Zielländern. Einheitlich und hartnäckig<br />
hielt sich für alle die Schwäche im Chinageschäft.<br />
Aktuell weltweit rückläufige Wirtschaftsindikatoren<br />
führen dazu, dass die Branche<br />
mit einer Belebung des Marktes erst ab der<br />
zweiten Jahreshälfte 2024 rechnet. „Was die<br />
Unternehmen dringend brauchen, sind bessere<br />
Rahmenbedingungen“, so Zecha. ■<br />
Studer meldet erfolg -<br />
reiches Geschäftsjahr<br />
Trotz des global schwierigen Investitionsumfelds<br />
hat die Fritz Studer AG ihren Umsatz 2023 gesteigert<br />
und in vielen Regionen Marktanteile hinzugewonnen.<br />
„Das gerade abgeschlossene Geschäftsjahr<br />
ist äußerst erfolgreich verlaufen“, sagt<br />
Jens Bleher, CEO des Schweizer Herstellers von<br />
Präzisions-Rundschleifmaschinen. Insbesondere<br />
in den wichtigen Märkten USA und China<br />
entwickelten sich die Umsätze positiv. Asien war,<br />
wie schon in den Vorjahren, die größte Einzelre -<br />
gion, gefolgt von Zentraleuropa und Nordamerika.<br />
Die konsequenten Investitionen in die Produktentwicklung<br />
und die Standortinfrastruktur hätten sich<br />
ausgezahlt, so Bleher. In vielen Regionen habe<br />
Studer Marktanteile hinzugewonnen. Als positives<br />
Zeichen für das kommende Geschäftsjahr wertet<br />
er, dass sich die Auftragslage zum Jahresende hin<br />
wieder überdurchschnittlich gut entwickelten.<br />
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Grindinghub: Mehr Aussteller, höhere Internationalität<br />
Schleiftechnikmesse auf<br />
Wachstumskurs<br />
Freuen sich auf die zweite Auflage der Grindinghub (v. l.): Sebastian Schmid,<br />
Mitglied der Geschäftsleitung Messe Stuttgart, Dr. Markus Heering,<br />
Geschäftsführer VDW, Martin Göbel, Leiter Messen VDW. Bild: VDW<br />
■■■■■■ Vom 14. bis 17. Mai 2024 öffnet<br />
die Grindinghub zum zweiten Mal ihre<br />
Tore für Schleifexperten aus aller Welt.<br />
487 Aussteller (Stand 19. März<br />
2023) werden ihre neuesten Lösungen<br />
aus der Schleiftechnik<br />
präsentieren – fast 30 % mehr<br />
als bei der Premiere 2022. Auch<br />
die Ausstellungsfläche ist gewachsen:<br />
Die Veranstaltung belegt<br />
diesmal vier Hallen des<br />
Stuttgarter Messegeländes, eine<br />
mehr als 2022.<br />
Die Messebesucher dürfen<br />
sich aber nicht nur über mehr<br />
Aussteller freuen, auch die internationale<br />
Vielfalt ist gestiegen.<br />
Die Aussteller kommen aus insgesamt<br />
31 Ländern – 8 mehr als<br />
beim letzten Mal. Zudem verteilen<br />
sie sich auf 40 Sektoren, von<br />
Schleif-, Polier- und Honmitteln<br />
über Rund- und Unrundschleifmaschinen<br />
bis hin zu Kühlung<br />
und Schmierung.<br />
„Wir freuen uns besonders,<br />
dass es gelungen ist, die Prozesskette<br />
Schleifen noch umfassender<br />
zu präsentieren als bei der<br />
Erstveranstaltung“, freut sich<br />
Martin Göbel, Leiter Messen<br />
beim Veranstalter VDW (Verein<br />
Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken).<br />
„Mehr Aussteller, höhere<br />
Internationalität, mehr<br />
Produktvielfalt: In allen wichtigen<br />
Bereichen haben wir im Vergleich<br />
zur Premiere 2022 zugelegt.“<br />
Bei der Grindinghub werde<br />
es aber nicht nur um technische<br />
Produkte und Innovationen gehen,<br />
berichtet VDW-Geschäftsführer<br />
Dr. Markus Heering.<br />
„Automatisierung und Digitalisierung,<br />
Fachkräftemangel und<br />
Nachwuchsförderung, neue<br />
Kunden und Märkte – die Industrie<br />
steht vor multiplen He-<br />
rausforderungen und Chancen. Als Branchentreff<br />
für die Schleiftechnik wollen wir<br />
der Community in diesen herausfordernden<br />
Zeiten eine Plattform zum Austausch und<br />
zur Information bieten.“<br />
■<br />
April 2024 15
Aus der Branche<br />
110 Millionen Euro Umsatz im Geschäftsjahr 2023<br />
Drehmaschinenhersteller<br />
CMZ übertrifft Ziele<br />
Der spanische CNC-Drehmaschinenhersteller<br />
CMZ<br />
hat 2023 die selbst gesetzten<br />
Ziele übertroffen. Bild: CMZ<br />
■■■■■■ Der CNC-Drehmaschinenhersteller<br />
CMZ hat im Geschäftsjahr 2023 einen<br />
Umsatzrekord von 110 Millionen Euro<br />
verbucht. Damit übertrafen die Spanier die<br />
im Strategieplan von 2021 festgelegten Ziele,<br />
die eine Umsatzmarke von 100 Millionen<br />
Euro bis 2024 vorsahen. In den Umsatzangaben<br />
enthalten sind der technische Kundendienst,<br />
der Online-Werkzeughalterverkauf<br />
über den CMZ Store sowie der Verkauf<br />
von CNC-Drehmaschinen, der sich allein<br />
auf knapp 100 Millionen Euro beläuft.<br />
75 % des Umsatzes entfielen auf den Export,<br />
davon fast 10 % auf<br />
so anspruchsvolle Märkte<br />
wie die USA und die Türkei<br />
– Märkte mit großem Potenzial,<br />
die in den kommenden<br />
Jahren weiter erschlossen<br />
werden sollen.<br />
Im Geschäftsjahr 2023 investierte CMZ<br />
in zahlreiche Produktionsanlagen, sodass<br />
das Unternehmen nun über mehr als 40 000<br />
m 2 Nutzfläche für die Herstellung und den<br />
Vertrieb von CNC-Drehmaschinen verfügt.<br />
Mit dem Ziel, auf 800 fertig gestellte Drehmaschinen<br />
im Jahr zu kommen, fokussiert<br />
das Unternehmen auf den weiteren Ausbau<br />
seiner Produktionsanlagen. Außerdem treibt<br />
man die internationale Ausrichtung voran.<br />
So ist für Ende 2024 die Eröffnung einer<br />
neuen Niederlassung in den USA geplant. ■<br />
Neue Fachmesse Parts<br />
Finishing in Karlsruhe<br />
Auf die geänderten Bedürfnisse fertigender Industriebereiche<br />
soll die neue Fachmesse Parts<br />
Finishing eine Antwort geben. Sie findet am 13.<br />
und 14. November 2024 in Karlsruhe statt. Im<br />
Fokus stehen die Produktionsschritte Entgraten,<br />
Bauteilreinigung und Oberflächenendbearbeitung<br />
– vom Stand-alone-Prozess bis zur vernetzten<br />
Fertigungslinie. „Um sowohl Anbieter als<br />
auch Anwender von Lösungen für das Entgraten,<br />
die Bauteilreinigung und die Oberflächenendbearbeitung<br />
eine optimale Plattform zu bieten, haben<br />
wir die Parts Finishing entwickelt“, sagt Hartmut<br />
Herdin, Geschäftsführer des Messeveranstalters<br />
Fairxperts.<br />
Nach der Umstellung der Parts2clean auf einen<br />
zweijährigen Turnus füllt die neue Veranstaltung<br />
eine Lücke im Messekalender. „Die Unternehmen<br />
haben uns in einer Ausstellerbefragung während<br />
der Parts2clean 2023 bestätigt, dass sowohl der<br />
zweijährige Innova tionszyklus als auch das geänderte<br />
Reiseverhalten der Besucher diese neue<br />
Ausrichtung erfordern“, begründet Christoph Nowak,<br />
Projektleiter der Parts2clean bei der Deutschen<br />
Messe die Entscheidung.<br />
9 % mehr Ausfuhren in 2023 – Wachstumstreiber Amerika – Europa schwächelt<br />
Werkzeugmaschinen-Exporte legen zu<br />
■■■■■■ Die deutsche Werkzeugmaschinenindustrie<br />
hat im vergangenen Jahr Maschinen einschließlich<br />
Teile und Zubehör im Wert von rund<br />
9,5 Milliarden Euro exportiert – 9 % mehr als<br />
2022. „Damit haben wir unseren Weltmeistertitel<br />
vor China und Japan verteidigt“, kommentiert Dr.<br />
Markus Heering, Geschäftsführer beim Branchenverband<br />
VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken),<br />
das Ergebnis.<br />
Die Ausfuhren nach Amerika sind mit 18 %<br />
Plus innerhalb der Triade am kräftigsten gewachsen.<br />
Die Exporte nach Asien stiegen um 7 %.<br />
Europa, das mit einem Anteil von mehr als 50<br />
% die größte Absatzregion für deutsche Hersteller<br />
darstellt, bildete in puncto Wachstumsdynamik<br />
das Schlusslicht – mit einem Plus von 6 % und einem<br />
Volumen von rund 4,9 Milliarden Euro. ■<br />
Branche bleibt Exportweltmeister<br />
Exporte der deutschen Werkzeugmaschinenindustrie: Top-15-Absatzmärkte 2023. Quellen: Stat. Bundesamt, VDMA, VDW<br />
16 April 2024
Werkzeughersteller schließt sich der Science Based Targets initative (SBTi) an<br />
Walter verpflichtet sich zu<br />
CO 2<br />
-Halbierung bis 2030<br />
■■■■■■ Der Zerspanungsspezialist Walter<br />
hat sich der Science Based Targets initative<br />
(SBTi) angeschlossen, der weltweit mehr<br />
als 4000 Unternehmen und Finanzinstitute<br />
angehören. Mit dem Beitritt verpflichten<br />
sich die Tübinger, ihre CO 2<br />
-Emissionen aus<br />
eigener Hand (Scope 1) und die aus Nutzung<br />
von gekaufter Energie entstandenen<br />
Emissionen (Scope 2) bis 2030 zu halbieren.<br />
Zusätzlich sollen die aus der vor- und nachgelagerten<br />
Lieferkette entstandenen<br />
CO2-Emissionen (Scope 3) um 30 % reduziert<br />
werden.<br />
Im Rahmen des Beitritts setzt Walter auf<br />
grüne Energie. Dazu kauft das Unternehmen<br />
für fast alle Standorte weltweit, darunter<br />
auch Produktionsstätten in den USA und<br />
China, grüne Energie aus Windparks und<br />
Solaranlagen ein. Außerdem trägt ein neues,<br />
zirkulares Ölfiltrationssystem in der Walter<br />
Produktionsstätte in Soultz, Frankreich, dazu<br />
bei, pro Jahr 1,5 Millionen kWh Strom<br />
und 38 000 l Schneidöl einzusparen.<br />
Diese neuen Maßnahmen unterstützen<br />
die seit 2019 geltende Nachhaltigkeitsstrategie,<br />
unter der Walter exemplarisch in den<br />
letzten Jahren circa 7,7 Millionen kWh an<br />
Energie eingespart und seinen CO 2<br />
-Ausstoß<br />
um etwa 2200 Tonnen reduziert hat. Dazu<br />
trugen auch die Installation von mehr als<br />
Der Tübinger Werkzeughersteller Walter<br />
setzt auf grüne Energie – hier Solaranlagen<br />
auf den Gebäuden. Bild: Walter<br />
1000 Solarpaneelen an den Standorten Tübingen,<br />
Münsingen und Zell, LED-Beleuchtung<br />
in zahlreichen Walter-Gebäuden sowie<br />
ein Energierückgewinnungsverfahren bei,<br />
das die Abwärme aus den Produktionsanlagen<br />
nutzt.<br />
■<br />
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April 2024 17
Schnelles präzises Abzeilen – die<br />
herausragende Maschinendynamik<br />
der FZ 16 ermöglicht extrem schnelle<br />
Richtungswechsel, was sich in einer<br />
deutlich kürzeren Bearbeitungszeit<br />
zeigt. Die Verfahrwege sind X/Y/Z =<br />
660 x 660 x 500 mm. Bild: Chiron<br />
In dieser Anlage von Greidenweis sorgen Presskaschier-Umbug-Werkzeuge für eine makellose<br />
Türbrüstung eines Mittelklassewagens. Bild: Chiron<br />
Automobilzulieferer Greidenweis setzt auf 5-Achs-Bearbeitungszentren von Chiron<br />
Passgenaue Performance<br />
gefragt, passgenau geliefert<br />
Stellen Sie sich vor, sie sitzen in Ihrem Auto und schauen sich bewusst um. Da sind das<br />
vertraute Cockpit mit Lenkrad und Instrumenten, die Armlehne in der Mittelkonsole und<br />
natürlich die Türen. Und je nachdem, mit welcher Klasse und Type Sie fahren, entdecken<br />
Sie mehr oder weniger komplexe Designsprache, sehen und fühlen Stoff, Leder und deren<br />
Kombination. Hinter so einem Ambiente steckt oft die Expertise von Greidenweis. Das Unternehmen<br />
aus Spaichingen gehört zu den ersten Adressen für alle, die etwas zu kaschieren<br />
haben. Nichts zu kaschieren in der Fertigung von Formbauteilen aus dem Vollen hat<br />
die Lösung der Chiron Group: Zwei fünfachsige Bearbeitungszentren der Baureihe 16 und<br />
eine Variocell-Palettenautomation liefern hohe Performance, wie bestellt. Autor: Peter Wustrow<br />
■■■■■■ Im Februar 2022 war eine der ersten Aufgaben<br />
von Fabio Neukirch, dem neuen Fertigungsleiter<br />
von Greidenweis, Fertigung und Maschinenpark zu modernisieren.<br />
Mit seinen 11 Jahren Erfahrung im Musterund<br />
Protoypenbau und als gelernter Zerspanungsmechaniker<br />
war das für den Industriemeister Neukirch eine<br />
willkommene Herausforderung. Aber was galt es<br />
hier eigentlich zu modernisieren und mit welchen Zielen?<br />
Dazu muss man wissen, dass so eine Kaschieranlage,<br />
wie Greidenweis sie seit gut 25 Jahren in die Automobilbranche<br />
zu den Tier 1 liefert, komplexe und immer<br />
individuelle Anlagen sind, sprich 100 % Turnkey.<br />
Und so ein komplettes Kaschierwerkzeug, das bei Neukirch<br />
in der Fertigung in Auftrag gegeben wird, kann<br />
neben der Kernkomponente Formteil gerne mal aus 300<br />
Einzelteilen bestehen. Dazu gehören die Formteilaufnahme,<br />
zahlreiche Umbugschieber, Rippenplatten,<br />
Pneumatikteile, etc. Geht es um große Serien, hat man<br />
zwei, vier oder sogar acht solcher Kaschierwerkzeuge,<br />
die dann auf einer eigens dafür entwickelten Anlage, in<br />
einem komplett automatisieren Prozess ihre Aufgabe erfüllen<br />
– nämlich all das, was man nicht sehen will, zu<br />
kaschieren.<br />
In mehr eigene Fertigungstiefe investieren, und …<br />
Neukirch hatte sich einen Überblick verschafft, was an<br />
aktuellen Aufträgen durch jetzt ja „seine“ Fertigung<br />
läuft. 30 % Eigenfertigung zu 70 % Lohnfertigung war<br />
für Neukirchs Verständnis kein wirtschaftlich und fertigungstechnisch<br />
optimales Verhältnis. Aber gut für ihn<br />
zu wissen, um seinen Auftrag der Maschinenparkmo-<br />
18 April 2024
Maschinen 01<br />
dernisierung von Beginn an richtig aufzugleisen. Dabei<br />
hat ihn Jens Rauser, seit fünf Jahren Verkaufsleiter von<br />
Greidenweis, mit seiner Expertise unterstützt und ihn<br />
über die Kunden mit ihren Herausforderungen im<br />
Markt und den Anforderungen an Greidenweis ins Bild<br />
gesetzt. Ein paar Runden mit Kapa- und Stückkostenkalkulationen,<br />
Arbeitsvorbereitungsanalyse, Fertigungsstrategie<br />
und natürlich Gesprächen mit Mitarbeitern<br />
und Lieferanten später wusste man, welche Art von Maschine<br />
und wie viele davon die passende Lösung sein<br />
würde.<br />
Das Lastenheft bringt Neukirch in Kürze auf den<br />
Punkt: „Was die Maschine erwartet, sind Losgrößen<br />
von 1 bis 10, komplexe Formteile, Anspruch hoher<br />
Oberflächengüte, immer aus dem Vollen gefertigt, größtenteils<br />
fünfachsig, Werkstoff Alu zu 70 % und Stahl zu<br />
30 % sowie Laufzeiten von 2 bis 6 Stunden pro Teil.<br />
Und das Ganze mit der Anforderung einer Automa -<br />
tionslösung für einen 3-Schichtbetrieb.“ Das Ziel, das<br />
Greidenweis mit dieser Investition erreichen will, formuliert<br />
Rauser aus Vertriebssicht so: „Wenn wir das gemeinsam<br />
mit dem Werkzeugmaschinenhersteller auf die<br />
Beine gestellt bekommen, werden wir unsere Fertigungstiefe<br />
mehr als verdoppeln und im Ergebnis flexibler,<br />
schneller und wettbewerbsfähiger sein.“ Auch wenn<br />
man allein mit der physischen Nähe (20 Minuten Fahrtzeit)<br />
zu Greidenweis und der Tatsache, auch noch der<br />
Mutterkonzern einer neu erworbenen Tochter zu sein,<br />
einen klaren Heimvorteil hatte, schmälerte das nicht die<br />
Energie und Motivation von Dirk Schmid, Leiter Technischer<br />
Vertrieb D/A/CH der Chiron Group – ganz im<br />
Gegenteil. „Projekt ist Projekt“, sagt Schmid überzeugt,<br />
„und wie bei allen anderen auch gilt es, die beste Lösung<br />
für den Anwender zu finden.“<br />
Kraftvoll und dynamisch zerspanen,<br />
prozesssicher automatisieren<br />
Als er die Anfrage im Frühjahr 2022 auf den Tisch bekam,<br />
war ja ganz offensichtlich, dass hier eine klassische<br />
Werkzeug- und Formenbau-Lösung gefragt war. Wie<br />
aber sich gegen Branchenprimus und ebenso erfahrene<br />
Werkzeug- und Formenbau erfahrene Mitbewerber<br />
durchsetzen? Welche Chiron-Maschine ist für die Ziele<br />
von Greidenweis die richtige? Und wie den Prozess sicher<br />
und mit dieser hohen Autonomie automatisieren?<br />
Ein Ortstermin, um die Fertigung in Spaichingen zu<br />
spüren, und ein tieferes „fertigungsphilosophisches“<br />
Gespräch zu Teilespektrum und Fertigungsstrategie mit<br />
Rauser und Neukirch mussten her. Mit derMaßgabe,<br />
dass „der erste Schuss immer sitzen muss, sprich Oberfläche<br />
und Maßhaltigkeit der Formteile den engen Toleranzanforderungen<br />
entsprechen, sowohl bei Alu als<br />
auch bei Stahl“, war für Dirk Schmid klar, wohin die<br />
Reise maschinenseits geht: Robustheit, hohe Dynamik<br />
und stabile Bedingungen im gesamten Arbeitsraum –<br />
besonders in Hinblick auf die dynamischen Nachgiebigkeiten<br />
– sind ein absolutes Muss an Maschineneigenschaften.<br />
Und damit waren in seinem Konzept zwei<br />
fünfachsige Einspindler der Baureihe 16 gesetzt.<br />
Mit ihr hatte die Chiron Group bereits in anderen<br />
Branchen wie Aerospace und spezialisierter Lohnfertigung<br />
ähnliche Aufgabenstellungen erfolgreich gemeistert.<br />
Die Maschinendynamik einer 16er ermöglicht extrem<br />
schnelle Richtungswechsel beim 5-achsig simultanen<br />
Abzeilen, was sich bei Millionen von Programmsätzen<br />
in einer deutlich kürzeren Bearbeitungszeit bemerkbar<br />
macht. In einem direkten Vergleich waren das<br />
25 %! Bei den Schruppbearbeitungen, sei es mit High<br />
Feed oder Heavy Duty, kann man mit der Leistung und<br />
Stabilität der 16er guten Gewissens an die Grenzen bei<br />
den Schnittdaten der Werkzeughersteller gehen und das<br />
maximale Zerspanvolumen Q fräsen. Mitverantwort-<br />
Fabio Neukirch zieht<br />
Bilanz: „Die 16er überzeugen<br />
mit Dynamik<br />
und Stabilität. Die Automationslösung<br />
passt.<br />
Alle Prozesse laufen<br />
sicher ab. Statt 30 %<br />
unserer Formteile<br />
fertigen wir gut 90 %<br />
wieder im eigenen<br />
Haus.“ Bild: Chiron<br />
Für Dirk Schmid, Leiter<br />
Technischer Vertrieb<br />
D/A/CH der Chiron<br />
Group, ist der zufriedene<br />
Kunde eine Bestätigung<br />
aus der Praxis, dass die<br />
Baureihe 16 definitiv<br />
auch im Werkzeug- und<br />
Formenbau angekommen<br />
ist. Bild: Chiron<br />
April 2024 19
01 Maschinen<br />
Hohe Autonomie – die VariocellPallet hat 8 Stationen mit Nullpunktspannsystem.<br />
Die Werkstückrohlinge können deutlich<br />
größer sein als die Palette selbst. Bild: Chiron<br />
Formschönes Formteil: Folienträger, Losgröße 8, Laufzeit 660<br />
Minuten – 3 Tage 16 Stunden mannlos und prozesssicher 5-achsig<br />
komplett in OP10 und OP20 auf der FZ 16 bearbeitet. Bild: Chiron<br />
lich für das Mehr an Produktivität war auch das Ziehen<br />
einer Option, nämlich eine Spindel mit 20 000 min -1 einzusetzen.<br />
Mit 57 kW Leistung und 140 Nm Drehmoment<br />
würde sie in der täglichen Zerspanpraxis aus dem<br />
Vollen mit 70 % Alu und 30 % Stahl optimal performen.<br />
So weit zu den beiden Maschinen. Mit Blick auf<br />
die Losgrößen, die Jahresproduktion, Bearbeitungszeiten<br />
von 2 bis 6 Stunden/Teil und Zerspanvolumina von<br />
bis zu 80 %, gibt es in Schmids Vorstellung für den geforderten<br />
3-Schicht-Betrieb genau eine Lösung – eine<br />
der FZ 16 bekommt eine Palettenautomation mit Portallader<br />
auf Basis der Variocell.<br />
Vollauf zufrieden mit der Lösung (v. l.): Verkaufsleiter Jens Rauser, Anwendungstechniker Lars<br />
Flaig und Sascha Franke, Fertigungsleiter Fabio Neukirch.<br />
Bild: Chiron<br />
Geschaffene Kapazitäten voll ausgeschöpft –<br />
Insourcingquote erreicht<br />
Für die Verfahrwege einer FZ 16 S five axis von X/Y/Z<br />
= 660 x 660 x 500 mm stellt die VariocellPallet für in<br />
große oder kleine Schraubstöcke gespannte Werkstück-<br />
Kubaturen acht Plätze bereit. Die Bearbeitung auf der<br />
Maschine und das Bestücken der Automationszelle mit<br />
den Werkstückrohlingen über Nullpunktspannsystem<br />
laufen hauptzeitparallel ab. Wenn ein Anwendungstechniker<br />
ein Werkstück einfährt, steht die Zelle an ihrer<br />
Rüstposition, wo sie ein weiterer Anwendungstechniker<br />
be- bzw. entlädt. Namentlich sind das Lars Flaig und Sascha<br />
Franke, die seit gut 15 Monaten mit den zwei FZ<br />
16 und der VariocellPallet arbeiten – übrigens geht das<br />
auch, wenn die Maschine bearbeitet und die verfahrbare<br />
Automationszelle direkt vor der Position des Arbeitsraumes<br />
steht. Was die beiden „so als Anwendungstechniker“<br />
am meisten schätzen, sind die „Bedienerfreundlichkeit<br />
von Maschine und Automation, die beeindruckende<br />
Dynamik, sprich Schnelligkeit, sprich Produktivität,<br />
und vor allem die Qualität, die am Werkstück ankommt.“<br />
Flaig und Franke wissen ja schließlich um die<br />
Maßgabe, dass „der erste Schuss immer sitzen muss!“<br />
Als die Anlage bei Greidenweis im Dienst antrat, hat<br />
sich durch Konstruktion, Programmierung und Fertigung<br />
ein konsequenter Lern- und Weiterentwicklungsprozess<br />
ob der neuen Möglichkeiten und einhergehenden<br />
Herausforderungen automatisierter Fertigungsprozesse<br />
in Gang gesetzt.<br />
Heute durchlaufen alle CAD-/CAM-Programme eine<br />
NC-Simulation und werden durch das Kollisionsvermeidungs-Tool<br />
ProtectLine zusätzlich abgesichert. In<br />
der Arbeitsvorbereitung wird so gedacht und geplant,<br />
dass jede dritte Schicht sowie von Freitagabend bis<br />
Montag früh ein Maximum an mannloser Fertigung ablaufen<br />
kann. So ein Plan ist klasse, geht aber (und das<br />
20 April 2024
Brings solutions<br />
to the surface.<br />
Aufstellplan FZ 16 S plus VariocellPallet. Großvolumige Werkstücke<br />
automatisiert auf kompakter Fläche fertigen. Für freien Zugang zum<br />
Arbeitsraum ist die VariocellPallet per Knopfdruck verfahrbar. Bild: Chiron<br />
Der Branchentreff der Schleiftechnik.<br />
Stuttgart,Germany<br />
14-17/05/2024<br />
wissen wir alle) nicht immer auf: Eine Durststrecke von<br />
ein paar Wochen musste das Fertigungsteam von Fabio<br />
Neukirch wieder aufholen, als spezifisch definierte Zulieferkomponenten<br />
der Werkstückaufnahme nicht den<br />
Vorgaben entsprachen und die Automation immer mal<br />
wieder lahmlegte. Den Fehler hatte das Service-Team<br />
der Chiron Group zwar schnell herausgefunden, aber<br />
wenn Weihnachtszeit, krankheitsbedingt fehlende Kapazität<br />
beim Zulieferer und noch ein/zwei klassische<br />
Kommunikationsschleifen zusammenkommen, ja, dann<br />
geht’s leider auch mal länger. „Stand heute sind die<br />
Durchlaufzeiten unserer Formteile bis zu 25 % kürzer<br />
und aus den ehemals 30 % Eigenfertigungstiefe 90 %<br />
geworden. Unsere Strategie und unsere Wahl hat sich als<br />
richtig erwiesen, die Rechnung von Wertschöpfungssteigerung<br />
und Amortisation geht auf“, stellt Fabio Neukirch<br />
sichtlich erfreut fest. Für Jens Rauser ist die Welt<br />
ebenfalls in Ordnung, „jetzt, wo doch das Know-how<br />
und die Kapazität wieder vollumfänglich in unserem<br />
Haus sind“. Schließlich freut sich auch Dirk Schmid.<br />
Sein Fazit zu diesem Projekt: „Aus Sicht des Verkäufers<br />
ist der rein wirtschaftliche Erfolg immer gut. Ich sehe<br />
aber auch den Lerneffekt, den wir über teilweise neue,<br />
fertigungstechnisch wichtige Erkenntnisse aus erster<br />
Hand von einem erfahrenen Team bei Greidenweis hatten.<br />
Das bringt uns wieder ein Stück voran. Und letztlich<br />
ist dieses Anwendungsbeispiel für die Chiron<br />
Group eine Bestätigung aus der Praxis, dass die Baureihe<br />
16 definitiv auch im Werkzeug- und Formenbau angekommen<br />
ist.“<br />
■<br />
Greidenweis GmbH<br />
www.greidenweis-sondermaschinen.de<br />
Chiron Group<br />
www.chiron-group.com<br />
UGO*<br />
zum<br />
Greifen nah.<br />
*<br />
Unknown Grinding Objects<br />
grindinghub.de<br />
In Zusammenarbeit mit<br />
Trägerschaft<br />
April 2024 In cooperation with<br />
Sponsorship 21
01 Maschinen<br />
Bild 1: Integration der Kamera in die Maschine. Bild: IFW<br />
Forscher am IFW entwickeln Ansatz zur bildbasierten Verschleißüberwachung von Fräswerkzeugen<br />
KI-gestützte<br />
Werkzeugkontrolle<br />
Erhöhter Werkzeugverschleiß kann dazu führen, dass das Werkzeug<br />
bricht oder die Werkstücktoleranzen nicht eingehalten werden. Eine<br />
Prognose des Werkzeugverschleißes ist für eine automatisierte Fertigung<br />
daher unabdingbar. Die RSConnect GmbH und das Institut für<br />
Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) Hannover stellen<br />
einen kamerabasierten Ansatz zur Verschleißüberwachung vor.<br />
Autoren: Berend Denkena, Jonas Becker, Paul Krombach, IFW Universität Hannover, Rainer<br />
Schmutte, Geschäftsführer RSConnect GmbH<br />
taktile Verfahren oder Durchlichtansätze erreichen<br />
nicht die gleiche Genauigkeit und<br />
erfordern zudem einen hohen Parametrieraufwand.<br />
Weiterhin entfällt durch die Integration<br />
der Kamera in die Maschine das<br />
Ein- und Auswechseln der Werkzeuge. Manuelle<br />
Tätigkeiten und Nebenzeiten werden<br />
so reduziert.<br />
Web-Hinweis<br />
Eine ausführliche Fassung mit<br />
Quellenangaben finden Sie<br />
unter: https://hier.pro/eiX4f<br />
■■■■■■ Werkzeugverschleiß stellt produzierende<br />
Unternehmen vor große Herausforderungen,<br />
da Verschleiß erhebliche Einflüsse<br />
auf den Prozess, die Oberflächengüte und<br />
Maßhaltigkeit hat. Eine Prognose des Verschleißes<br />
auf Basis der Betriebsstunden des<br />
Werkzeugs wird unter anderem durch chargenbedingte<br />
Schwankungen von über 50 %<br />
bei Werkzeugen sowie Materialschwankungen<br />
verhindert. Variierende Eingriffsbedingungen<br />
erhöhen die Unsicherheit weiter. Vor<br />
allem kleine mittelständische Unternehmen<br />
(KMUs) mit einer hohen Anzahl an Einzelteilen<br />
oder Kleinstserien und damit vielfältigen<br />
Prozessen sind stark betroffen.<br />
Im Rahmen des vom Bundesministerium<br />
für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten<br />
Projektes „ProKI“ wurde daher ein<br />
kamerabasierter KI-gestützter Ansatz entwickelt.<br />
ProKI verfolgt das Ziel, das an den<br />
Hochschulen vorhandene Wissen im Bereich<br />
künstlicher Intelligenz (KI) in die Wirtschaft<br />
zu transferieren. Ein Bestandteil von ProKI<br />
sind Umsetzungsprojekte.<br />
Der kamerabasierte Ansatz ermöglicht<br />
es, Verschleiß eindeutig und schneidenaufgelöst<br />
zu bestimmen. Verfahren wie die Verschleißprognose<br />
über Maschinenströme,<br />
Umsetzung<br />
Die Verschleißüberwachung wird in einem<br />
DMG Mori Milltap 700 5-Achs-Bearbeitungszentrum<br />
umgesetzt. Für die Bildaufnahme<br />
ist eine Heidenhain VT121 Kamera<br />
auf der Nebenfläche des Maschinentischs,<br />
wie in Bild 1 gezeigt, montiert. Ein von<br />
RSConnect GmbH, Dr. Johannes Heidenhain<br />
GmbH und dem IFW entwickelter Kamerazyklus<br />
ermöglicht die automatisierte<br />
Bildaufnahme mit einer einzelnen Zeile NC-<br />
Code. Die Kamera nimmt das Werkzeug<br />
durch zwei optische Einheiten sowohl von<br />
der Seite als auch von unten auf. Das Überwachungssystem<br />
kann den Verschleiß so<br />
von allen Seiten erfassen.<br />
Das System ist in Bild 2 dargestellt. Zunächst<br />
detektiert die Verschleißsegmentie-<br />
22 April 2024
Bild 3: Erklärung Mean<br />
Average Precision (mAP).<br />
Bild: IFW<br />
rung die Verschleißform („Freiflächenverschleiß“,<br />
„Ausbruch“ und „Anhaftung“)<br />
und -fläche im Bild. Berechnet werden daraufhin<br />
Verschleißkenngrößen wie die Verschleißmarkenbreite<br />
V B<br />
sowie die Fläche des<br />
Ausbruchs in µm. Ein Alarm löst aus, wenn<br />
eine der Verschleißkenngrößen einen vom<br />
Benutzer festgelegten Schwellenwert überschreitet.<br />
Grundlage für die Verschleißberechnung<br />
ist die möglichst exakte Segmentierung der<br />
verschlissenen Fläche durch das KI-Modell.<br />
Daher wird in diesem Beitrag zunächst das<br />
KI-Modell zur Erkennung und Segmentierung<br />
des Verschleißes im Bild vorgestellt und<br />
untersucht. Die Untersuchung der Genauigkeit<br />
der Verschleißberechnung steht noch<br />
aus und birgt einige Herausforderungen.<br />
Diese sind eine fehlende Vergleichbarkeit, etwa<br />
durch manuelle Mikroskopmessungen<br />
und Abweichungen, die vor (Labelqualität<br />
und Erkennungsgüte des KI-Modells) und<br />
während der Verschleißberechnung (Berechnungsmethode)<br />
entstehen können.<br />
Zur Verschleißsegmentierung wird das<br />
KI-Modell YOLO v8 verwendet. Ausgeführt<br />
wird es auf dem Embedded System „GREY.<br />
Box“ von RSConnect. Für das Training des<br />
KI-Modells werden entsprechend der anzulernenden<br />
Verschleißformen Bilder mit dazugehörigen<br />
Labels benötigt. Es wurden<br />
1800 Bilder einer Werkzeuggeometrie aufgezeichnet.<br />
Enthalten sind die drei Verschleißformen<br />
Freiflächenverschleiß, Ausbrüche<br />
und Anhaftungen. Das KI-Modell erkennt<br />
und segmentiert nach abgeschlossenem<br />
Training die Verschleißformen (Bild 2).<br />
Das Modell wird auf 80 % des Datensatzes<br />
trainiert. Eine Validierung findet während<br />
des Trainings auf weiteren 10 % statt.<br />
Die verbleibenden 10 % werden für den finalen<br />
Test des Modells verwendet. Die Beurteilung<br />
erfolgt anhand der Mean Average<br />
Precision (mAP), siehe Bild 3.<br />
Ergebnisse<br />
YOLO v8 X (Extra Large) erzielt eine<br />
mAP@0.5 von 0,652 auf dem Testdatensatz.<br />
Die AP@0.5 der einzelnen Klassen unterscheidet<br />
sich dabei deutlich. Für Freiflächenverschleiß<br />
wird eine AP@0.5 von 0,600<br />
erreicht. Für Ausbrüche werden 0,773 erzielt.<br />
Anhaftungen werden mit einer<br />
AP@0.5 von 0,583 am schlechtesten erkannt.<br />
Die im Vergleich niedrige AP der Klassen<br />
Freiflächenverschleiß und Anhaftungen lässt<br />
sich zum einen durch eine erhöhte Anzahl<br />
an Hintergrunddetektionen bei diesen beiden<br />
Klassen erklären. Zum anderen tritt auf<br />
einer Vielzahl der Bilder Freiflächenverschleiß<br />
nur sehr feinflächig auf (durchschnittliche<br />
Labelfläche 2600 Pixel, entspricht<br />
0,2 % der Gesamtpixelfläche). Gleiches<br />
gilt für Anhaftungen (ØA ≈ 4000 Pixel).<br />
Ausbrüche sind meist deutlicher sichtbar<br />
(ØA ≈ 7000 Pixel).<br />
Mit Abschluss des ProKI-Umsetzungsprojektes<br />
von RSConnect und dem Institut<br />
für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen<br />
(IFW) liegt eine Methode zur bildbasierten<br />
und KI-unterstützten Verschleißüberwachung<br />
vor. Aufgebaut wurde ein Datensatz,<br />
der die drei Verschleißklassen Freiflächenverschleiß,<br />
Ausbrüche und Anhaftungen<br />
enthält. Trainiert wurde ein YOLO v8 X<br />
Modell zur Verschleißsegmentierung. Die<br />
Untersuchung hat gezeigt, dass die Methode<br />
Potenzial zur Überwachung von Werkzeugverschleiß<br />
bietet. Mit einer AP@0.5 von<br />
0,773 werden Ausbrüche bereits zuverlässig<br />
erkannt. Diese sind besonders relevant für<br />
die Oberflächenqualität und sind daher ein<br />
wesentliches Kriterium für den Werkzeugwechsel.<br />
Die Beurteilung der Genauigkeit<br />
der Umrechnung in die Verschleißkenngrößen<br />
steht noch aus. Im nächsten Schritt sollen<br />
daher Referenzaufnahmen mittels Mikroskop<br />
erstellt werden. Diese ermöglichen<br />
die Beurteilung des Fehlers, der sich durch<br />
die Labelqualität sowie die Segmentierungsgenauigkeit<br />
des KI-Modells und der Umrechnung<br />
der segmentierten Fläche in die<br />
Verschleißkenngrößen ergibt.<br />
■<br />
IFW Universität Hannover<br />
www.ifw.uni-hannover.de<br />
Bild 2: Verschleißüberwachungssystem. Bild: IFW<br />
RSConnect GmbH<br />
https://www.rsconnect.de<br />
April 2024 23
Mit der rechten C 400 U stieg Precupa in die 5-Achs-Fräsbearbeitung ein. Zwei Jahre später verdoppelte eine weitere C 400 U die Kapazität. Bild: Hermle<br />
Präzisionsformenbauer Precupa setzt auf 5-Achs-Fräsbearbeitungszentren von Hermle<br />
Erfolg durch Maschinen-Klone<br />
Precupa kombiniert Präzisionsformenbau mit Kunststoffspritzguss<br />
und erarbeitet im eigenen Technikum Spritzgießlösungen für morgen.<br />
Eine der Kernkompetenzen in der Fertigung ist die Fräszerspanung.<br />
Hier vertraut der Werkzeugbauer auf Hermle, von dem er die<br />
gesamte Performance-Line im Einsatz hat.<br />
schießt, spült es Späne einfach aus dem<br />
Schneideneingriff – selbst aus tieferen Bohrungen.<br />
Das macht den Fräsprozess für Precupa<br />
nicht nur schneller, sondern auch sicherer<br />
und präziser.<br />
■■■■■■ Thomas März war zur Stelle, als<br />
sein Arbeitgeber Precupa 2014 aufgrund<br />
fehlender Nachfolge zum Verkauf stand.<br />
„Ich hatte mir genau überlegt, an welchen<br />
Schrauben ich drehen muss, um das Ganze<br />
noch besser zu machen“, erinnert sich der<br />
heutige Inhaber und Geschäftsführer. Mit<br />
einer Ausbildung startete März seine berufliche<br />
Karriere beim Präzisionsformenbauer<br />
in Gaißach, südlich von Bad Tölz. Es folgte<br />
der Meister, ab 2001 leitete er die Fertigung.<br />
Sein Businessplan überzeugte: 2015 fand<br />
der offizielle Eigentümerwechsel statt. März<br />
kaufte direkt das erste 5-Achs-Bearbeitungszentrum<br />
– eine C 400 U von Hermle –,<br />
strukturierte um und schuf dadurch mehr<br />
sowie besser nutzbare Produktionsflächen.<br />
Das Kerngeschäft blieb unverändert: präzise<br />
Spritzgießformen für die Konsumgüterund<br />
Möbelindustrie, Medizintechnik und<br />
Elektronikbranche. Deutlich gewachsen ist<br />
dagegen das Volumen. „Wir reservieren für<br />
Kunden fix Maschinenstunden. Das gab uns<br />
von Anfang an genug Stabilität, um das Geschäft<br />
einfacher auf- und auszubauen“, be-<br />
richtet März. Das gelang ihm so gut, dass er<br />
bereits zwei Jahre nach der Übernahme vor<br />
der Frage stand, wie er auf das Auftragswachstum<br />
reagieren sollte. Seine Antwort:<br />
„Der Einstieg in die Automation wäre für uns<br />
zu teuer, wegen der langen Anlaufzeit zu aufwendig<br />
und wegen der Einzelteil-Fertigung<br />
nicht zielführend gewesen. Deswegen habe<br />
ich mich entschieden, die Maschinen zu duplizieren:<br />
Senk- und Drahterodiermaschine sowie<br />
HSC-Elektrodenfräsmaschine mal zwei.“<br />
Alle zwei Jahre eine Neue<br />
Im Zuge dessen bestellte er auch eine zweite<br />
C 400 U, die 2018 bei Precupa in Betrieb<br />
ging. Der einzige Unterschied: Das zweite<br />
Bearbeitungszentrum war bereits mit einer<br />
inneren Kühlmittelzufuhr (IKZ) vorkonfiguriert.<br />
„Wir kannten das System vorher<br />
nicht. Es hat uns jedoch so überzeugt, dass<br />
wir bei der ersten Hermle das IKZ direkt<br />
nachrüsten ließen“, erzählt März begeistert.<br />
Indem das zugeführte Kühlmittel unter hohem<br />
Druck direkt aus der Werkzeugspitze<br />
Mittlerweile haben alle Hermle-Maschinen bei Precupa<br />
eine innere Kühlmittelzufuhr. Sie spült mit 40 bar<br />
Späne aus dem Schneideneingriff und beschleunigt so<br />
den Fräsprozess deutlich. Im Bild die Fünfseitenbearbeitung<br />
einer Kernhalteplatte vom Rohmaterial bis<br />
zum fertigen Bauteil in einer Aufspannung. Bild: Hermle<br />
24 April 2024
Maschinen 01<br />
Von links: Thomas März mit seinem Fräs-Team Kaspar Gerg, Andreas Wimmer, Benedikt Kell und Robert<br />
Schatton. Bild: Hermle<br />
Für März war der Kauf identischer Maschinen<br />
eine perfekte Lösung – fürs Erste.<br />
Denn 2020 zog bereits die dritte Hermle<br />
ein: März reagierte mit dem Kauf der C 250<br />
U auf neue Bedürfnisse am Markt. „Wir<br />
hatten viele Aufträge für kleinere Spritzgießwerkzeugeinzelteile.<br />
Die C 250 U ist etwas<br />
kompakter – das macht uns schneller.“ Als<br />
Precupa Aufträge auch für größere Ausschraub-<br />
und Etagenwerkzeuge erhielt,<br />
musste eine Maschine mit größerem Bearbeitungsraum<br />
her. „Die dafür benötigten<br />
Platten waren zu groß, um sie komplett auf<br />
der C 400 U zu bearbeiten“, erklärt März,<br />
der 2022 eine C 650 U in Gosheim orderte.<br />
„Wir haben uns kurzfristig abgestimmt und<br />
ich habe direkt bestellt“, umschreibt er einen<br />
der Vorteile, alleiniger Eigentümer zu<br />
sein.<br />
Biokunststoff für morgen<br />
Ein anderer Vorzug ist, das Tempo des technologischen<br />
Fortschritts angeben zu können.<br />
Denn seit der Firmenübernahme hat<br />
März nicht nur die Fräskompetenz massiv<br />
gestärkt, sondern auch die Kunststoffteileproduktion<br />
ausgebaut. Spezialisiert hat sich<br />
der Unternehmer auf Thermoplaste, Duroplaste<br />
und Silikon. Und auch das nächste<br />
Zukunftsthema findet in seinem neuen<br />
Technikum seinen Platz: das Spritzen von<br />
komplett abbaubaren Biomaterialien. „Daraus<br />
hergestellte Produkte sollen herkömmliches<br />
Einwegplastik ersetzen. Sie müssen<br />
über einen kurzen Zeitraum stabil und sicher<br />
zu verwenden sein, sich danach aber<br />
rückstandslos und schnell auflösen“, umschreibt<br />
es März.<br />
Das Material basiert auf Eukalyptus und<br />
sei vom Gießverhalten her nicht mit herkömmlichen<br />
Kunststoffen zu vergleichen.<br />
„Als wir die ersten Versuche gefahren haben,<br />
ist unser Verfahrenstechniker fast verzweifelt“,<br />
erinnert sich März. Aktuell hat<br />
Precupa den Prozess maschinenseitig und<br />
werkzeugtechnisch im Griff und fertigt auf<br />
selbst gebauten Mehrkavitäten-Werkzeugen<br />
beispielsweise Prototypen von Eislöffeln<br />
und Eisbechern. Nur an der Rezeptur müsse<br />
noch gefeilt werden. Auf das visionäre Projekt,<br />
das er mit einem anderen Unternehmer<br />
umsetzt, will er nicht eingehen. Es stecke<br />
viel Know-how darin, das sich eines Tages<br />
bezahlt mache, ist er überzeugt.<br />
Ohne Daten geht nichts<br />
Ein anderer Bereich, in dem Precupa seine<br />
technologische Vorreiterrolle ausspielt, ist<br />
das Digitalisieren von Bauteilen zur Vermessung<br />
oder zur Datenerstellung. „Der Werkzeugbau<br />
erfordert sehr viele Daten. Diese<br />
benötigen wir, um die Bauteile rekonstruieren,<br />
programmieren und simulieren zu können“,<br />
erklärt März und zeigt stolz seinen<br />
3D-Streifenlichtscanner und Zubehör. Dieser<br />
projiziert ein feines Streifenmuster auf<br />
eine Objektoberfläche und erfasst sie gleichzeitig<br />
mit zwei Kameras. Die sogenannte<br />
Flächenrückführung erlaubt es, 3D-Daten<br />
von einem alten Bauteil zu bekommen sowie<br />
neu gefertigte Werkzeuge oder Einzelteile<br />
auf ihre Genauigkeit zu überprüfen. Mit<br />
einem neuen, handgeführten 3D-Laserscanner<br />
der nächsten Generation erweitert Precupa<br />
den Anwendungsbereich enorm. März<br />
sieht darin die Zukunft. „Wir finden schneller<br />
Fehler und können auf Wunsch eine Dokumentation<br />
zu den Spritzgießwerkzeugen<br />
erstellen“, begründet der Unternehmer und<br />
erläutert, warum sich das konsequent Daten-basierte<br />
Arbeiten auszahlt: „Wir passen<br />
selten etwas von Hand an und investieren<br />
viel in eine präzise Fertigung. Das reduziert<br />
schließlich die Montagezeit und steigert die<br />
Qualität unserer Formwerkzeuge.“ Treten<br />
doch Ungenauigkeiten auf, ist manchmal<br />
ein Programmierfehler oder Werkzeugverschleiß<br />
die Ursache.<br />
„Auf die Bearbeitungszentren von Hermle<br />
können wir uns verlassen“, betont März<br />
abschließend. Das gelte auch für den guten<br />
Service, der mitentscheidend für die Treue<br />
zum Gosheimer Maschinenbauer ist. „Wenn<br />
mein Betrieb nur eine Fünf-Achs-Fräsmaschine<br />
hat, muss ich sicher sein, dass er nicht<br />
ausfällt“, erinnert sich der Geschäftsführer<br />
an die Situation aus seinen unternehmerischen<br />
Anfangsjahren. Auch heute ist März<br />
sehr zufrieden: „Mein Gegenüber weiß, wohin<br />
wir wollen. Und wenn wir etwas brauchen<br />
oder wenn irgendetwas nicht funktioniert,<br />
sprechen wir das an und es findet sofort<br />
Gehör.“<br />
■<br />
Precupa GmbH<br />
www.precupa.de<br />
Maschinenfabrik Berthold Hermle<br />
www.hermle.de<br />
Den größeren Bauraum der C 650 U nutzt Precupa<br />
auch, um vier kleinere Bauteile in einem Durchgang<br />
zu bearbeiten. Bild: Hermle<br />
April 2024 25
SPECIAL Feinstbearbeitung<br />
Schweizer Qualität als Preishit<br />
Studer baut Schleifmaschinen-<br />
Einstiegssegment stärker aus<br />
Studer ist international renommiert für seine Rundschleifmaschinen<br />
im High-End-Segment – aber auch bei den Einstiegsmaschinen<br />
profitieren Kundinnen und Kunden von kompromissloser<br />
Qualität und Präzision.<br />
stalten können. Damit hat Studer für jeden<br />
Anwendungsbereich die passende Maschine<br />
im Portfolio. „Unsere Vertriebsmitarbeitenden<br />
und unsere Vertriebspartner kennen die<br />
Spezifikationen jeder Maschine und können<br />
dementsprechend das passende Modell mit<br />
der optimalen Konfiguration anbieten“, erläutert<br />
Bottazzo.<br />
Das Beste aus zwei Welten<br />
„Für Kunden, die Studer-Qualität und höchste Präzision schätzen, aber nicht alle Features aus dem<br />
Premium- Segment benötigen, bauen wir unser Einstiegssegment laufend aus“, sagt Sandro Bottazzo,<br />
CSO der Fritz Studer AG. Bild: Studer<br />
■■■■■■ „Für Kunden, die Studer-Qualität<br />
und höchste Präzision schätzen, aber<br />
nicht alle Features aus dem Premium-Segment<br />
benötigen, bauen wir unser Einstiegssegment<br />
laufend aus“, sagt Sandro Bottazzo,<br />
CSO der Fritz Studer AG. Als „kompromisslose<br />
Studer-Qualität und -Präzision<br />
zum Einstiegspreis“ beschreibt er die Philosophie<br />
hinter den Einstiegsmaschinen in der<br />
Produktpalette. Konkret handelt es sich bei<br />
den Maschinen aus dem Einstiegssegment<br />
um die Modelle favorit, favoritCNC und<br />
S100.<br />
Aber was ist überhaupt eine Einstiegsmaschine?<br />
„Im Vergleich zu unseren High-End-<br />
Modellen sind Anzahl der Werkzeuge und<br />
Spindelleistungen limitiert und viele technische<br />
Abläufe und Schnittstellen sind standardisiert<br />
– sie decken dadurch mit einem<br />
hervorragenden Preis-Leistungsverhältnis<br />
eine Vielzahl von Schleif-Applikationen<br />
ab“, erklärt Daniel Huber, CTO von Studer.<br />
Zudem sind je nach Modell auch optionale<br />
Erweiterungen und Anpassungen im Bereich<br />
Zubehör möglich, mit denen Betriebe ihre<br />
individuelle Produktion noch effizienter ge-<br />
Die Kundinnen und Kunden erhalten das Beste<br />
aus zwei Welten: sie profitieren von einem<br />
wirtschaftlichen Preis und erhalten das kompromisslos<br />
hochwertige Produkt mit weltweit<br />
bekannter Studer-Qualität, bester Zuverlässigkeit<br />
und höchster Präzision. Und noch eine<br />
Besonderheit verbindet alle Einstiegsmaschinen:<br />
Studer bietet besonders kurze Lieferzeiten.<br />
Möglich ist dies dank des hauseigenen<br />
Fertigungskonzepts und der Fließmontage+.<br />
Dort montieren Fachleute von Studer die Maschinen<br />
an einem speziell konzipierten, hochpräzisen<br />
Fördersystem. Kunden profitieren<br />
hier von kürzesten Durchlaufzeiten und hoher<br />
Herstellungsqualität.<br />
Was das aus Kundensicht in der Praxis<br />
bedeutet, beschreibt Okyay Erik, General<br />
Manager des türkischen Automobilzulieferers<br />
Celikis: „Uns hat überrascht, was die<br />
Studer favorit leisten kann, obwohl sie eigentlich<br />
als Einstiegsmaschine klassifiziert<br />
ist.“ Das in Izmir ansässige Unternehmen<br />
produziert unter anderem Differentialgetriebe,<br />
Wellen und Gehäuse für große Automobilhersteller.<br />
„Mit der favorit haben wir die<br />
Effizienz unserer Produktion von Antriebswellen<br />
erheblich steigern können“, berichtet<br />
Erik. „Waren es früher 15 Antriebswellen in<br />
einer Stunde, gelingen uns nun in der glei-<br />
26 April 2024
Die CNC-Universal-Rundschleifmaschine<br />
favoritCNC ist die Spitzenreiterin in Sachen<br />
Preis-Leistung und lässt sich mit verschiedenen<br />
Optionen nachträglich an eine Vielzahl von<br />
Schleifaufgaben anpassen. Bild: Studer<br />
chen Zeit 25 Antriebswellen. Dazu kommt<br />
noch der Vorteil, dass wir keine Messsteuerung<br />
mehr einsetzen müssen, da die Wiederholgenauigkeit<br />
der Maschine sehr hoch ist.<br />
Dies wiederum reduziert die Umrüstzeiten,<br />
was die Produktivität maßgeblich erhöht.“<br />
Einstiegsmaschinen beherrschen die<br />
wichtigsten Anwendungen<br />
Die favorit kann als universell einsetzbare<br />
und dank des 24"-Multitouch-Bildschirms<br />
leicht programmierbare CNC-Universal-<br />
Rundschleifmaschine sowohl kurze als auch<br />
lange Werkstücke mit einem Gewicht bis zu<br />
150 kg schleifen – in Einzel- oder Serienfertigung.<br />
Dabei gewährleisten die aus hochwertigem<br />
Grauguss gefertigten Quer- und<br />
Längsschlitten höchste Präzision. Und wie<br />
bei allen Maschinen von Studer besteht das<br />
Maschinenbett aus dem patentierten Mineralguss<br />
Granitan, das mit einem hervorragenden<br />
Dämpfungs- und Thermikverhalten<br />
für beste Oberflächenqualität der geschliffenen<br />
Teile sorgt. Dies sind nur einige Beispiele<br />
dafür, wie Kunden bei Einstiegsmaschinen<br />
von Studer als Premiumhersteller profitieren.<br />
Gleiches trifft auf die favoritCNC zu.<br />
Diese CNC-Universal-Rundschleifmaschine<br />
ist die Spitzenreiterin in Sachen Preis-Leistung<br />
und lässt sich mit verschiedenen Optionen<br />
wie Messteuerung, Auswuchtsystem,<br />
Anschlifferkennung und Längspositionierung<br />
nachträglich an eine Vielzahl von<br />
Schleifaufgaben anpassen. Mit einer Spitzenweite<br />
von 650 mm oder 1000 mm ist sie<br />
universell einsetzbar und beherrscht die<br />
wichtigsten Anwendungen. Wie hoch die<br />
50 JAHRE LEIDENSCHAFT<br />
FÜR PRÄZISION<br />
Treffen Sie die Menschen hinter der Erfolgsgeschichte<br />
und erleben Sie die neusten ANCA-Highlights auf<br />
unseren Messen und Veranstaltungen 2024.<br />
Halle 7, A70<br />
April 2024 27
SPECIAL Feinstbearbeitung<br />
„Im Vergleich zu unseren High-End-Modellen sind<br />
die Anzahl der Werkzeuge und die Spindelleistungen<br />
limitiert und viele technische Abläufe und Schnittstellen<br />
standardisiert“, erklärt Daniel Huber, CTO<br />
von Studer. Bild: Studer<br />
Schleifpräzision selbst in dieser Einstiegsklasse<br />
ist, zeigt zum Beispiel ihre hohe<br />
Rundheitsgenauigkeit von unter 0,0004<br />
mm. Und dank der hauseigenen Schleifsoftware<br />
StuderPictogramming lassen sich<br />
selbst komplexe Schleifzyklen einfach und<br />
intuitiv ausführen.<br />
Einfache Bedienung ist besonders wichtig<br />
Mit der S100 ist zudem auch eine Spezialistin<br />
für Innenrundschleifen im Einstiegs-<br />
Portfolio und sozusagen das Pendant zur favoritCNC<br />
im Aussenrundschleifen. Sie beherrscht<br />
mit höchster Genauigkeit ein großes<br />
Spektrum an Innen-, Plan- und Außenschleifanwendungen<br />
und ist damit die ideale<br />
Universal-Innenrundschleifmaschine in diesem<br />
Segment. Ihre Spezialität ist die Komplettbearbeitung<br />
von Werkstücken mit einer<br />
Länge bis 550 mm (inklusive Spannmittel)<br />
und einem Durchmesser bis 420 mm. Durch<br />
den Schleifkopf mit mehreren Schleifspindeln<br />
und QuickSet für eine schnelle Einrichtung<br />
reduziert sie die Ein- und Umrichtkosten<br />
deutlich. Auch die S100 lässt sich einfach<br />
und schnell steuern, mit ergonomisch<br />
angeordneten Bedienungselementen und<br />
StuderPictogramming. „Die einfache Bedienung<br />
ist auch bei Einstiegsmaschinen besonders<br />
wichtig“, erklärt CSO Bottazzo.<br />
Vielerorts wird es aufgrund der schrumpfenden<br />
und alternden Bevölkerungen immer<br />
schwieriger, die in den Ruhestand gehenden<br />
Arbeitskräfte zu ersetzen, die durch ihre jah-<br />
relange Erfahrung auch mit manuellen<br />
Schleifmaschinen eine hohe Qualität erreichen<br />
konnten. „Dank der innovativen Technik,<br />
intuitiven Software und einfachen Bedienung<br />
unserer Einstiegsmaschinen können<br />
Mitarbeitende eines Betriebs bereits nach einer<br />
Schulung von wenigen Tagen Werkstücke<br />
in höchster Qualität schleifen“, erläutert<br />
CTO Huber.<br />
Auch Automatisierung spielt eine immer<br />
wichtigere Rolle. Denn diese hilft dabei, den<br />
Zeit- und Arbeitsaufwand für Bedienende<br />
zu reduzieren und die Produktion insgesamt<br />
effizienter zu gestalten. So lassen sich etwa<br />
die favorit und die S100 mit einer standardisierten<br />
Laderschnittstelle ausstatten, welche<br />
die Bedientür automatisch öffnen und<br />
schließen kann. „Die Kunden können die<br />
Maschine damit in ihren eigenen automatisierten<br />
Produktionsablauf integrieren, zum<br />
Beispiel mit einem Roboterarm oder einem<br />
Portallader“, sagt Huber.<br />
Breites Anwendungsspektrum<br />
Genau wie bei seinen Premium-Modellen<br />
kennt Studer als global aufgestellter Schleifmaschinenhersteller<br />
mit einer über 111-jährigen<br />
Tradition die regional unterschiedlichen<br />
Anforderungen auch im Einstiegsbereich.<br />
„Nebst einer hohen Qualität und Präzision<br />
ist insbesondere eine hohe Zuverlässigkeit<br />
sehr wichtig. Unsere Kunden, gerade<br />
auch die kleinen und mittelständischen Unternehmen,<br />
schätzen es, dass sie mit unseren<br />
Maschinen praktisch keine Ausfälle haben<br />
und so hoch wirtschaftlich schleifen können“,<br />
erklärt Bottazzo. Denn die technische<br />
Standardisierung sorgt nicht nur für einen<br />
wirtschaftlichen Preis, sondern auch für eine<br />
geringe Fehleranfälligkeit. Und falls doch<br />
mal ein Problem auftreten sollte, steht der<br />
kundennahe und leistungsstarke Customer<br />
Care von Studer schnell und kompetent zur<br />
Verfügung.<br />
Aber was ist am Ende die typische Kundschaft<br />
für eine Einstiegsmaschine? Die gibt<br />
es nicht, dank des hohen Anwendungsspektrums,<br />
das diese Maschinen abdecken. Seien<br />
es ein Automobilzulieferer auf höchstem internationalen<br />
Niveau wie Celikis in der Türkei<br />
oder Hersteller von Werkzeugen für die<br />
Holzbearbeitung, Hydraulikteilen für die<br />
Flugzeugindustrie, Wellen für Traktoren<br />
und Hartmetall-Komponenten für Ziehmatrizen:<br />
Das alles und vieles mehr lässt sich<br />
mit den Einstiegsmaschinen von Studer realisieren<br />
– wirtschaftlich, effizient und ohne<br />
Kompromisse bei der Qualität. ■<br />
Fritz Studer AG<br />
www.studer.com<br />
Mit der S100 ist auch eine Spezialistin für Innenrundschleifen im Einstiegs-Portfolio<br />
verfügbar – sozusagen als Pendant zur favoritCNC im Aussenrundschleifen. Bild: Studer<br />
28 April 2024
STARKE MARKEN<br />
STARKE TECHNOLOGIEN<br />
Halle 08/B60<br />
THE TECHNOLOGY GROUP<br />
www.hardinge.eu<br />
In der Hardinge-Gruppe vereinen sich höchste Kompetenzen<br />
im Schleifen, Drehen, Fräsen und Spannen.<br />
Für jede Ihrer Bearbeitungsanforderungen finden Sie<br />
bei uns die richtigen Spezialisten.<br />
Wir denken konsequent kundenorientiert!<br />
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April 2024 29
SPECIAL Feinstbearbeitung<br />
Hochleistungslösungen für die Verzahnungsschleifbearbeitung von Emag SU<br />
Extreme Oberflächengüte<br />
für die E-Mobilität<br />
Besondere Präzision und Prozesssicherheit prägen den Automobilbau<br />
seit vielen Jahrzehnten. Mit der Etablierung der E-Mobilität<br />
wächst der Qualitätsanspruch zusätzlich, denn viele E-Motor-Komponenten<br />
müssen noch „perfekter“ gefertigt werden: Zumeist geht<br />
es hierbei um höchste Oberflächengüte im Mikrometerbereich, damit<br />
zum Beispiel an den Verzahnungsbauteilen keine lauten Laufgeräusche<br />
entstehen – angesichts des leisen E-Motors wären diese<br />
zu hören. Vor diesem Hintergrund rückt aktuell die Technologie<br />
von Emag SU in den Fokus vieler Produktionsplaner.<br />
Markt, was durch zwei parallele Werkstücktische möglich<br />
wird, die abwechselnd mit hohem Tempo zur<br />
Schleifscheibe verfahren. Während also ein Bauteil bearbeitet<br />
wird, setzt der interne Beladeroboter einen Rohling<br />
in die andere Spindel ein bzw. entlädt zuvor das fertige<br />
Bauteil. Darüber hinaus sorgt das Achskonzept für<br />
die in der E-Mobilität so wichtigen perfekten Ober -<br />
flächen. Entscheidend ist dabei, dass die G 160 über<br />
keine Tangentialachse verfügt, sondern dass die<br />
vorhandenen Y- und Z-Achsen durch eine simultane Bewegung<br />
eine „virtuelle“ Tangentialachse erzeugen. In<br />
der Folge ist der Abstand zwischen A-Achse und Werkzeugkontaktpunkt<br />
sehr klein, was wiederum die sogenannten<br />
Geisterfrequenzen auf der Oberfläche des Bauteils<br />
verhindert.<br />
Welche Möglichkeiten dieser Ansatz für die E-Mobilität<br />
eröffnet, zeigt etwa das Beispiel der Zwischenwelle<br />
mit 21 Zähnen und normalem Modul, wobei eine Boden-zu-Boden-Zeit<br />
von nur 33 s (inklusive Verschränkungskompensation<br />
und anteiliger Abrichtzeit) und eine<br />
Schleifzeit von nur 25 s erreicht wird. Ähnliche Leistungswerte<br />
zeigen sich bei einer Eingangswelle mit 26<br />
Zähnen und einem Modul von 1,6 mm. Hier beträgt die<br />
reine Schleifzeit nur 28 s.<br />
Minimale Boden-zu-Boden-Zeiten<br />
G 160 für Bauteile bis<br />
Modul 3 und einem<br />
maximalen Außendurchmesser<br />
von 160 mm.<br />
Bild: Emag<br />
■■■■■■ Die Spezialisten entwickeln unter anderem<br />
Hochleistungslösungen für das Verzahnungsschleifen –<br />
inklusive kurzer Span-zu-Span-Zeiten, intelligenter<br />
Achskonzepte, thermischer und mechanischer Stabilität<br />
sowie einer hohen Bedienfreundlichkeit. Welche Maschinen<br />
und Verfahren stehen dabei im Fokus?<br />
Als herausragende Lösungen für den Bereich der Verzahnungsschleifbearbeitung<br />
sind etwa die Maschinen<br />
G 160 sowie G 250 zu nennen. Dabei kommt die G 160<br />
bei Bauteilen bis Modul 3 und mit einem maximalen<br />
Außendurchmesser von 160 mm zum Einsatz. In diesem<br />
Anwendungsfeld ist sie die schnellste Maschine auf dem<br />
Auch die größere Maschine G 250 punktet mit Präzi -<br />
sion, minimalen Span-zu-Span-Zeiten, kurzen Rüstzeiten<br />
und Zuverlässigkeit bei Bauteilen mit einer maximalen<br />
Länge von 550 mm. Die Maschine hat wie die<br />
G 160 einen Doppeltisch. Be- und Entladevorgänge sowie<br />
das Messen von Komponenten werden somit hauptzeitparallel<br />
durchgeführt. Außerdem interessant: Der<br />
Schleifdorn kann Schleifscheiben mit unterschiedlichen<br />
Durchmessern aufnehmen; zudem ist die gesamte Konstruktion<br />
sehr steif. Wälzschleifen und Profilschleifen<br />
finden auf der Hauptschleifspindel statt, sodass die Maschine<br />
keinen Wärmegang hat. Auch lässt sie sich in wenigen<br />
Minuten für das jeweils andere Verfahren umrüsten.<br />
Im Bereich der E-Mobilität kommt dieser Ansatz<br />
zum Beispiel bei der Schleifbearbeitung von Achsan-<br />
30 April 2024
Die G 160 weist kurze<br />
Span-zu-Span-Zeiten,<br />
ein intelligentes Achskonzept,<br />
thermische und<br />
mechanische Stabilität<br />
sowie eine hohe Bedienfreundlichkeit<br />
auf.<br />
Bild: Emag<br />
triebsrädern zum Einsatz. Die Boden-zu-Boden-Zeit beträgt<br />
hierbei nur 69 s (inklusive Verschränkungskompensation<br />
und anteiliger Abrichtzeit), wobei die eigentliche<br />
Schleifzeit sogar nur 58 s umfasst. Eine vergleichbar<br />
hohe Produktivität erreicht die G 250 bei der Bearbeitung<br />
von Ritzeln mit einer starken Balligkeit im Zahnflanken-Profil<br />
und normaler Balligkeit in der Flankenlinie.<br />
Die Boden-zu-Boden-Zeit beträgt 33 s und die reine<br />
Schleifzeit 28 s. Dabei wird eine DIN-3962-Qualität<br />
von 4 erreicht.<br />
Sky Grind: Die Kosten massiv absenken<br />
Wie darüber hinaus die allgemeine Zukunft des Verzahnungsschleifens<br />
aussehen könnte, verdeutlicht Emag SU<br />
mit der Etablierung des neuen Verfahrens „Sky Grind“.<br />
Hier wird das abschließende Schleifen am Zahnrad<br />
komplett trocken ausgeführt – mit großen finanziellen<br />
Vorteilen für die Anwender, weil Filteranlage, Kühler<br />
und Co., die normalerweise beim Nass-Schleifen benötigt<br />
werden, entfallen. Somit sinkt der anfängliche Investitionsaufwand.<br />
Außerdem reduziert sich der Energieverbrauch<br />
massiv. Möglich gemacht wird das Ganze<br />
durch ein Dual-Tool-System mit zwei unterschiedlichen<br />
Werkzeugspindeln in der Maschine: einer für das<br />
Schruppen per Schälwälzfräsen und einer für das<br />
Schlichten per Schleifen. In der Praxis heißt das: Zum<br />
Beispiel beim klassischen Automotive-Schaltrad mit<br />
100 µm Aufmaß pro Flanke werden beim Sky-Grind-<br />
Verfahren 90 µm durch das Schälwälzfräsen und nur<br />
noch 10 µm durch das Wälzschleifen abgetragen. Im<br />
Endergebnis sind die Taktzeiten des konventionellen<br />
Nass-Schleifens von Zahnrädern und des Sky-Grind-<br />
Verfahrens sehr ähnlich – die Kosten aber sehr unterschiedlich.<br />
Wie lassen sich das Know-how und das Angebot von<br />
Emag SU zusammenfassen? „Man könnte sicher sagen,<br />
dass wir unseren Kunden Wettbewerbsvorteile und einen<br />
schnellen ,Return on Investment‘ garantieren“, antwortet<br />
Alexander Morhard von Emag SU. „Dafür investieren<br />
wir laufend in Forschung und Entwicklung,<br />
um die Effizienz und Umweltfreundlichkeit der Maschinen<br />
weiter zu steigern. Am Ende stehen perfekte Lösungen<br />
für die Herstellung von hochfeinen Oberflächen bei<br />
unterschiedlichen Konturen.“<br />
■<br />
Emag GmbH & Co. KG<br />
www.emag.com<br />
Die G 250 verfügt,<br />
wie die G 160, ebenfalls<br />
über einen Doppeltisch.<br />
Das Be- und Entladen<br />
sowie das Messen der<br />
Bauteile erfolgt somit<br />
hauptzeitparallel.<br />
Bild: Emag<br />
April 2024 31
Schleifbearbeitung einer E-Mobilitätswelle mit einer Kombi-Wälz schnecke. Bild: Kapp Niles<br />
Serienbegleitende Qualitätsprüfung für geräuscharme Verzahnungen<br />
Verzahnungslösungen<br />
für die E-Mobilität<br />
Seit über 10 Jahren beschäftigt sich das Maschinenbauunternehmen<br />
Kapp Niles intensiv mit dem Thema Verzahnungen in der<br />
E-Mobilität und hat sich als Vorreiter in dieser schnell wachsenden<br />
Industrie etabliert. Mit Fokus auf Innovation und Qualität bietet<br />
Kapp Niles maßgeschneiderte Lösungen für die Fertigung von Getrieben<br />
und Verzahnungen in elektrischen Fahrzeugen.<br />
■■■■■■ Elektrofahrzeuge sind die Zukunft<br />
in der Mobilität. Kapp Niles gestaltet<br />
diese Zukunft mit einem engagierten Team<br />
von hoch qualifizierten Mitarbeiterinnen<br />
und Mitarbeitern aktiv mit.<br />
„Wir verstehen die spezifischen Herausforderungen<br />
der E-Mobilität und arbeiten<br />
eng mit unseren Kunden zusammen, um deren<br />
Anforderungen zu erfüllen und erstklassige<br />
Ergebnisse mit unseren Maschinen und<br />
Technologien zu erzielen“, fasst Matthias<br />
Kapp, Geschäftsführer bei Kapp Niles, zusammen.<br />
E-Mobilität in verschiedenen<br />
Anwendungsbereichen<br />
Die E-Mobilität erfordert unterschiedliche<br />
Verzahnungslösungen für verschiedene Anwendungsbereiche.<br />
„Die Flexibilität beim Bauteilspektrum<br />
ist eine unserer Stärken. Wir können hier<br />
unterschiedlichste Anforderungen erfüllen,<br />
sei es bei der Feinbearbeitung von Miniaturverzahnungen<br />
in E-Bikes oder den Bauteilen<br />
für elektrisch angetriebene Pkw bis hin zu<br />
größeren Bauteilen in E-Nutzfahrzeugen,“<br />
betont Friedrich Wölfel, Leiter Vertrieb bei<br />
Kapp Niles.<br />
Optimierung der Oberflächen<br />
für mehr Reichweite<br />
Noch viel stärker als bei konventionellen<br />
Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor muss<br />
der Antriebsstrang bei Elektrofahrzeugen<br />
hinsichtlich des Wirkungsgrades und damit<br />
32 April 2024
SPECIAL<br />
Feinstbearbeitung<br />
Prozessüberwachung<br />
beim Wälzschleifen einer<br />
verzahnten E-Mobilitätswelle.<br />
Bild: Kapp Niles<br />
der Reichweite optimiert werden. Ein wesentlicher<br />
Bestandteil der dafür eingesetzten<br />
Maßnahmen ist die Optimierung der Zahnrad-Oberflächen<br />
im Getriebe. Durch Feinoder<br />
Polierschleifen auf Kapp Niles-Maschinen<br />
können höchste Oberflächengenauigkeiten<br />
wirtschaftlich und reproduzierbar<br />
hergestellt werden.<br />
„Eine hochfeine Oberfläche mit gesteigertem<br />
Material-Traganteil kann den Wirkungsgrad<br />
bei der Drehmomentübertragung<br />
erhöhen und die Reichweite von Elektrofahrzeugen<br />
verbessern. Unsere Technologien<br />
bieten hierfür maßgeschneiderte Lösungen,“<br />
erklärt Patrick Duhre, Teamleiter<br />
Lohnbearbeitung bei Kapp Niles.<br />
Prozessüberwachung und Welligkeitsanalyse<br />
für geräuscharme Verzahnungen<br />
In der E-Mobilität müssen Getriebe nicht<br />
nur effizient, sondern auch besonders leise<br />
sein. Kapp Niles setzt auf eine intelligente<br />
Prozessüberwachung, um schon während<br />
der Bearbeitung geräuschauffällige Bauteile<br />
zu identifizieren und die Rücklaufquote zu<br />
reduzieren. Dies ist eine effektive und kostensparende<br />
Möglichkeit und erfüllt die hohen<br />
Qualitätsanforderungen der E-Mobilität.<br />
Aus dem gleichen Grund kommt auch<br />
der Welligkeitsauswertung zur Beurteilung<br />
der Verzahnungsqualität bei elektrischen<br />
Antrieben ein immer höherer Stellenwert<br />
zu. Auf den Kapp-Niles-Messmaschinen ist<br />
eine Softwareoption zur Ordnungsanalyse<br />
direkt integriert, um eine serienbegleitende<br />
Qualitätsprüfung für geräuscharme Verzahnungen<br />
zu ermöglichen.<br />
„Mit unserer Welligkeitsanalyse bieten<br />
wir eine präzise und effiziente Möglichkeit,<br />
kleinste Geometrieabweichungen infolge<br />
vorgelagerter Prozessschritte zu ermitteln<br />
und Bauteile anhand definierbarer Toleranzkurven<br />
zu bewerten“, berichtet Dr. Philip<br />
Geilert, Erprobung/Grundlagen bei Kapp<br />
Niles.<br />
■<br />
Kapp Niles<br />
www.kapp-niles.com<br />
Der neue Werkzeughalter<br />
für den kostengünstigen<br />
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Dehnspanntechnik.<br />
Hannover Messe<br />
22. - 26. April 2024<br />
Halle 6, Stand A26<br />
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Prozessüberwachung beim Messen einer verzahnten<br />
E-Mobilitätswelle. Bild: Kapp Niles<br />
April 2024 33<br />
Hand in hand for tomorrow
SPECIAL Feinstbearbeitung<br />
Grindinghub 2024: Vollmer mit vier Neuheiten im Gepäck<br />
PcBN-Bearbeitung mit<br />
der Schleifmaschine<br />
Im Mai öffnet die internationale Fachmesse Grindinghub<br />
2024 ihre Tore in Stuttgart. Der schwäbische Schärfspezialist<br />
Vollmer nutzt seinen Messeauftritt, um sein Port -<br />
folio an automatisierten Schleif-, Erodier- und Lasermaschinen,<br />
Services sowie digitalen Lösungen zu zeigen.<br />
■■■■■■ Erstmals stellt Vollmer auf der<br />
Grindinghub sein Filtrationssystem VFS<br />
400 vor. Live können Messebesucher erleben,<br />
wie die platzsparende Anlage während<br />
des Schärfprozesses die Feinstfiltration von<br />
Kühlöl oder Dielektrikum erledigt. An die<br />
VFS 400 können je nach Maschinentyp bis<br />
zu zwei Vollmer-Schärfmaschinen angeschlossen<br />
werden.<br />
Die zweite Neuheit von Vollmer ist ein<br />
Feature für die Schleifmaschine VGrind<br />
360S. Dank einer optionalen Abrichteinheit<br />
für die Schleifscheibe lassen sich zukünftig<br />
auch Werkzeuge mit dem ultraharten<br />
Schneidstoff PcBN über zwei Bearbeitungsschritte<br />
schleifen – zuerst erfolgt das<br />
Schruppen und anschließend das hochpräzise<br />
Schlichten. Möglich ist die PcBN-Bearbeitung<br />
mit der VGrind 360S, weil die Maschine<br />
einerseits über eine sehr hohe Systemsteifigkeit<br />
verfügt und andererseits der Antrieb<br />
der X-, Y- und Z-Achsen über Linearmotoren<br />
erfolgt, was eine oszillierende Werkzeugbearbeitung<br />
realisiert.<br />
Zudem sind am Vollmer-Stand die<br />
Schleif- und Erodiermaschine VHybrid 260<br />
sowie die Lasermaschine VLaser 370 live zu<br />
sehen. Das Filtrationssystem VFS 400 ist an<br />
die beiden Schleifmaschinen CHX 840 und<br />
CS 860 angeschlossen, mit denen hartmetallbestückte<br />
Kreissägen geschärft werden.<br />
Verschiedene Automatisierungen dokumentieren<br />
darüber hinaus, wie Werkzeughersteller<br />
Vollmer-Maschinen mannlos und rund<br />
um die Uhr einsetzen können.<br />
Intensiver Austausch mit den Kunden<br />
„Die Grindinghub ist für uns als Schärfspezialist<br />
die zentrale Messe, um dem internationalen<br />
Fachpublikum unsere Innovationen<br />
für die Werkzeugbearbeitung vorzustellen<br />
und um in einen intensiven Austausch<br />
mit unseren Kunden zu kommen“, sagt Jürgen<br />
Hauger, Geschäftsführer der Vollmer<br />
Gruppe.<br />
■<br />
Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH<br />
www.vollmer-group.com<br />
In Halle 5, Stand<br />
D71 der Stuttgarter<br />
Messe erwartet der<br />
Schärfspezialist Vollmer<br />
die Besucher der<br />
GrindingHub 2024.<br />
Bild: Vollmer<br />
34 April 2024
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WIR SEHEN UNS AUF<br />
DER GRINDINGHUB<br />
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14.05.2024, 10 Uhr, Halle 9, Stand C51<br />
grinding.ch<br />
UNITED FOR YOUR SUCCESS<br />
April 2024 35<br />
MÄGERLE BLOHM JUNG STUDER SCHAUDT MIKROSA WALTER EWAG IRPD
SPECIAL Feinstbearbeitung<br />
Retrofit und Mensch-Roboter-Kollaboration im Blickpunkt auf der Grindinghub<br />
Schritt für Schritt zur automa -<br />
tisierten Schleifbearbeitung<br />
Mensch-Roboter-Kollaboration könnte in Fabriken immer häufiger<br />
den Takt angeben. Manuelle Schleif-, Polier- oder Bürstprozesse in<br />
eine automatisierte Produktion zu überführen, erscheint sehr reizvoll,<br />
ist allerdings alles andere als trivial. Der Herausforderung tragen<br />
immer mehr Maschinenhersteller Rechnung, indem sie<br />
Schleiftechnik in Kombination mit flexiblen Automatisierungssystemen<br />
anbieten.<br />
Beim Retrofit wird die Maschine zunächst komplett zerlegt und mechanisch fit gemacht.<br />
Dann erfolgt der Umbau. Bild: ASW Naumburg<br />
■■■■■■ Anders als viele OEMs dürften mittelständische<br />
Anwender eine Vorgehensweise in kleinen Schritten<br />
und mit jeweils überschaubaren Investitionen bevorzugen.<br />
Bestandsmaschinen und Retrofit fällt dabei eine besondere<br />
Rolle zu. Aussteller der Grindinghub, dem<br />
Branchentreff für Schleiftechnik in Stuttgart, haben vor<br />
Messebeginn einen Einblick in Ihre Lösungen und Forschungsprojekte<br />
gegeben.<br />
Dabei wird deutlich: Automatisierung liegt im Trend.<br />
Der Druck zu höherer Produktivität sowie der Mangel<br />
an Fachkräften stützen nach Einschätzung des VDW<br />
(Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) künftige<br />
Investitionen in Fertigungstechnik – und dies sogar<br />
weitgehend konjunkturunabhängig. Die Schleifbearbeitung<br />
stellt hier keine Ausnahme dar, im Gegenteil: Höhere<br />
Produktionsgeschwindigkeit, Auslegung engerer<br />
Toleranzen, reproduzierbare Qualität oder potenzielle<br />
Einsparungen locken auch Unternehmen, die noch auf<br />
manuelle Bearbeitung setzen.<br />
Umfassende Unterstützung dank<br />
gebündelter Kompetenzen<br />
Auf Fachmessen wie der Grindinghub wird deutlich,<br />
wie sich die Hersteller von Schleif-, Hon-, Läpp- und<br />
Poliermaschinen auf die Anforderungen einstellen,<br />
wenn etwa Werkzeugmaschinen gleich mit dem passenden<br />
Roboter zur Be- und Entladung mit Werkstücken<br />
angeboten werden oder zusätzliche Roboterzellen zur<br />
automatischen Prüfung, Reinigung, Entgratung, Laserbeschriftung<br />
und Lagerung zur Auswahl stehen. Um die<br />
Automatisierung von Schleifprozessen voranzutreiben,<br />
werden vielfach strategische Partnerschaften geschmiedet,<br />
etwa zwischen Maschinen- und Roboteranbietern.<br />
So lassen sich Kompetenzen aus stationärer (Maschinen)<br />
und flexibler Automatisierung (Robotik) bündeln.<br />
Wie viele Faktoren bei der Automatisierung zu berücksichtigen<br />
sind, macht 3M Deutschland deutlich.<br />
Der Spezialist für Industrieschleifmittel kooperiert mit<br />
Schunk, Hersteller von Greifsystemen und Spanntechnik.<br />
Die jahrzehntelangen Erfahrungen in der Automatisierung<br />
von Schleifarbeiten flossen bei 3M in einen Leitfaden<br />
zur Ermittlung des Automatisierungsbedarfs ein.<br />
Dieser enthält unter anderem Fragen zu den optischen<br />
und technischen Anforderungen an Oberflächengüten,<br />
zur Reihenfolge von Prozessschritten für ein spezifisches<br />
Werkstück, zu Werkzeugen und Schleifmitteln.<br />
Die Anzahl der zu berücksichtigenden Faktoren könne<br />
„überwältigend“ sein, heißt es bei 3M. Wohl auch<br />
deshalb binden nach Einschätzung von Experten rund<br />
zwei Drittel aller Unternehmen, die Prozesse in ihrer Fabrik<br />
automatisieren wollen, externe Berater oder Systemintegratoren<br />
ein. Darüber hinaus gibt es Unterstützung<br />
in Universitäts- und Fraunhofer-Instituten, die der<br />
WGP (Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik)<br />
angeschlossen sind und ihren Schwerpunkt sowohl<br />
in der Erforschung neuer Produktionstechnologien<br />
als auch in deren wirkungsvollem Transfer in die<br />
industrielle Produktion gelegt haben.<br />
36 April 2024
Nr. 1 bei der Oberflächengüte (0,05 µm/Ra)<br />
// Nr. 1 bei der Maschineneffizienz<br />
// Auch für Mikrowerkzeuge von 0,5 mm und kleiner<br />
Roboterunterstützte Schleifprozesse im Versuchsfeld des<br />
Produktionstechnischen Zentrums Berlin (PTZ). Bild: IWF TU Berlin<br />
Automationsziele definieren und systematisch bewerten<br />
„Im Allgemeinen sind sich die Unternehmen darüber im<br />
Klaren oder haben zumindest bestimmte Prozesse in ihrer<br />
Produktion identifiziert, die automatisiert werden<br />
könnten. Sie sind jedoch nicht sicher, womit sie anfangen<br />
sollen“, sagt Arturo Bastidas-Cruz, wissenschaftlicher<br />
Mitarbeiter in der Abteilung Prozessautomatisierung<br />
und Robotik am Fraunhofer IPK (Institut für Produktionsanlagen<br />
und Konstruktionstechnik), Berlin. Zu<br />
genau dieser Fragestellung bietet das Institut Unterstützung<br />
an. Die Automatisierungspotenzialanalyse des IPK<br />
beinhaltet individuelle Beratungsgespräche und Workshops.<br />
Bastidas-Cruz hat zu diesem Zweck ein Tool entwickelt,<br />
um Produktionsprozesse systematisch auf ihr<br />
Automatisierungspotenzial hin zu bewerten. „Mit Hilfe<br />
einer Software formalisieren wir breites Erfahrungswissen,<br />
um eine belastbare Einschätzung geben zu können“,<br />
sagt er.<br />
Der Wissenschaftler schaut sich bei den Unternehmen,<br />
die sich an das Institut wenden, die Situation vor<br />
Ort an und „füttert“ die Software mit entsprechenden<br />
Kriterien. Dabei geht es nicht nur um die Gestaltung<br />
und den Ablauf des Fertigungsprozesses. Es wird auch<br />
untersucht, welcher Automatisierungsgrad erforderlich<br />
ist. In manchen Fällen könnte eine flexiblere Automatisierungslösung<br />
wie die MRK (Mensch-Roboter-Kollaboration)<br />
eine geeignetere Option sein. Dafür sind beispielsweise<br />
die Sicherheit der Mitarbeiter und der verfügbare<br />
Arbeitsraum zu berücksichtigen – entscheidende<br />
Faktoren vor allem in kleineren Fabriken.<br />
Am Ende wirft die Software eine Skala aus: Je höher<br />
das Ergebnis in der Skala ausfällt, desto größer ist das<br />
Potenzial für die Automatisierung. So könnten zum Beispiel<br />
vier von zehn Prozessschritten ein hohes Potenzial<br />
VHybrid 260<br />
INTUITIV. INTELLIGENT. INTEGRIERT.<br />
Warum nur Schleifen oder nur Erodieren, wenn doch beides möglich ist? Die<br />
VHybrid 260 vereint beide Prozesse in einer Maschine – für Hartmetallwerkzeuge<br />
und für PKD-Werkzeuge. Das ist nicht einfach nur innovativ. Das ist vor allem<br />
intuitiv verständlich und intelligent umgesetzt – nämlich komplett integriert. Die<br />
pure Schärfe – für alle, die alles haben wollen.<br />
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SPECIAL Feinstbearbeitung<br />
Mit Hilfe einer selbst<br />
entwickelten Software<br />
bewertet Arturo Bastidas-<br />
Cruz vom Fraunhofer<br />
IPK das Automatisierungspotenzial<br />
von<br />
Fertigungsprozessen.<br />
Bild: Fraunhofer IPK/Larissa Klassen<br />
aufweisen. Unterschiedliche MRK-Szenarien werden dabei<br />
anhand der Kriterien Übertragbarkeit, technisches<br />
Risiko, Zulassung und Wirtschaftlichkeit verglichen und<br />
bewertet. Die Software ermöglicht einen ersten schnellen<br />
Überblick über den Produktionsprozess des Kunden.<br />
Aus Sicht der WGP wird die Entwicklung flexibler<br />
automatisierter Systeme für Montage und Handhabung<br />
durch den Trend hin zu kundenindividueller Produktion<br />
immer wichtiger. In der Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
würden die herausragenden kognitiven und sensomotorischen<br />
Fähigkeiten des Menschen mit Präzision, Geschwindigkeit<br />
und mechanischer Leistung des Roboters<br />
in idealer Weise verbunden. Allerdings müssten sich diese<br />
Robotersysteme mit ihrer Bauweise, der integrierten<br />
Sensorik und Steuerungstechnik schon aus Sicherheitsgründen<br />
auch perfekt in die vorhandene Prozessumgebung<br />
integrieren lassen. Das wirft die Frage auf, ob Bestandsmaschinen<br />
jeweils auf diese Entwicklung vorbereitet<br />
sind.<br />
Bestandsmaschinen zukunftsfähig machen<br />
Das Retrofit von Bestandsmaschinen in Kombination<br />
mit Datenerfassung und Automation gehörte zu den<br />
Themen auf der diesjährigen Schleiftagung in Fellbach,<br />
die eine Kooperationspartnerschaft mit der Grindinghub<br />
verbindet. Thomas Veit, Geschäftsführer der Firma<br />
Automation, Sonder- und Werkzeugmaschinen ASW,<br />
gehörte zu den Referenten. Das in Naumburg/Saale ansässige<br />
Unternehmen entstand als Management-Buyout<br />
aus einem ehemaligen Mikrosa-Werk. Schon zu<br />
DDR-Zeiten seien in Naumburg Maschinen automatisiert<br />
und Taktstraßen gebaut worden, sagt Veit. Mit<br />
dem Retrofit alter Mikrosa-Maschinen und ganz allgemein<br />
der Automatisierung von spitzenlosen Rundschleifmaschinen<br />
konnte sich ASW gut entwickeln.<br />
Das Angebot an Automatisierungseinrichtungen umfasst<br />
Handlingsysteme sowie Lösungen in der Zu- und<br />
Abführung von Werkstücken mit Transportbändern,<br />
Walzen, Flächenportalen oder Palettierungssystemen.<br />
Dazu gehören auch Roboterzuführungen in modularer<br />
„Mit Retrofit und einer<br />
modernen CNC-Steuerung<br />
ist die Maschine<br />
einer neuen Maschine<br />
absolut ebenbürtig“,<br />
sagt Geschäftsführer<br />
Thomas Veit von<br />
ASW Naumburg.<br />
Bild: ASW Naumburg<br />
Bauform sowie Prüfzellen für die Qualitätskontrolle.<br />
Datenerfassung, Traceability sowie die Einbindung von<br />
Schnittstellen seien wichtige Bausteine der Zuführtechnik,<br />
betont Veit. Die für die Prüfzellen eingesetzte Software<br />
ermöglicht Datenspeicherung und eine Auswertung<br />
für die Produktionsüberwachung.<br />
Bei der Automatisierung von spitzenlosen Rundschleifmaschinen<br />
bekommt es ASW nicht selten mit Baureihen<br />
zu tun, die 10 oder 15 Jahre alt sind. „Es kommt<br />
auf den Einzelfall an, ob die Maschine noch die an sie gestellten<br />
Anforderungen erfüllt und mit welchen Maßnahmen<br />
sie ertüchtigt werden kann“, so Veit. Um mit Retrofit<br />
aus einer konventionellen Maschine eine vollwertige<br />
CNC-Schleifmaschine zu machen, wird sie zunächst<br />
komplett zerlegt und mechanisch fit gemacht. Dann erfolgt<br />
ein elektrischer und steuerungstechnischer Umbau.<br />
„Mit Retrofit und einer modernen CNC-Steuerung ist<br />
die Maschine einer neuen Maschine absolut ebenbürtig“,<br />
betont der Experte. Dabei koste der Umbau in der Regel<br />
kaum mehr als die Hälfte einer Neuanschaffung. Der<br />
größte Kostenfaktor sei dabei die CNC-Steuerung, für<br />
die schon mal ein hoher fünfstelliger Betrag anfallen<br />
könnte. Große Hoffnung setzen die ASW-Experten daher<br />
in ein gemeinsames Projekt mit Siemens. Es geht um ein<br />
reines Steuerungs-Retrofit, das vielen Maschinen ein<br />
preiswerteres Update bescheren könnte. Das käme vor allem<br />
kleinen und mittelständischen Anwendern entgegen.<br />
Für die Schleiftagung war das Thema Retrofit indes<br />
nicht nur aus technischen und ökonomischen Gesichtspunkten,<br />
sondern auch aus dem Blickwinkel der Nachhaltigkeit<br />
gesetzt. Tagungsleiter Jannik Röttger stellt dazu<br />
fest, dass es im Hinblick auf die CO 2<br />
-Bilanz nicht uninteressant<br />
sei, die Einsatzdauer einer mit hohem Energieaufwand<br />
hergestellten Maschine zu verlängern. Die<br />
Aussicht auf ein zweites Leben dürfte die Schleifmaschine<br />
in einer automatisieren Umgebung sogar noch wertvoller<br />
machen.<br />
■<br />
Grindinghub<br />
www.grindinghub.de<br />
38 April 2024
+<br />
Innovation in der spanenden Fertigung<br />
02-2024<br />
Innovative<br />
Werkzeuglösungen<br />
April 2024 39
02 Werkzeuge<br />
Profilstechen einer komplexen Hülse mit Penta 27 von Iscar bei Apelt<br />
Präzisionsbauteile für<br />
die Luftfahrt<br />
Die Günter Apelt GmbH stellt unter anderem Präzisionsbauteile für die Luft- und<br />
Raumfahrt her. Bei der Produktion einer komplexen Hülse aus Edelstahl für die<br />
Flugsteuerung ziviler Luftfahrzeuge setzt der Hersteller jetzt auf einen maßgeschneiderten<br />
Penta-27-Schneidsatz von Iscar. Damit fertigt Apelt die Komponente<br />
mit weniger Arbeitsschritten, schneller und vor allem prozesssicher.<br />
Alle Parameter des<br />
Schneideinsatzes wie<br />
Kantenverrundung,<br />
Beschichtung und<br />
Spanleitgeometrie sind<br />
auf die Anforderungen<br />
beim Kunden maßgeschneidert.<br />
Bild: Iscar<br />
■■■■■■ Die Günter Apelt GmbH wurde<br />
1965 im schwäbischen Rosenfeld gegründet<br />
und hat sich in den vergangenen mehr als<br />
50 Jahren als gefragter Hersteller von Präzisionsbauteilen<br />
etabliert. Die 45 Mitarbeiter<br />
drehen, fräsen, stechen und schleifen im<br />
Zweischichtbetrieb Komponenten für Kunden<br />
aus der Luft- und Raumfahrt, aus der<br />
Mess- und Regeltechnik, der Food- und Beverage-Branche<br />
sowie der Medizin- und Antriebstechnik<br />
in Deutschland und der<br />
Schweiz. „Wir fertigen hauptsächlich Bauteile<br />
mit komplexen Geometrien aus schwer<br />
zerspanbaren Materialien“, erklärt Björn<br />
Schmid, Vertriebsleiter bei Apelt. „Die große<br />
Herausforderung dabei ist, immer komplexer<br />
werdende Teile mit immer engeren Toleranzen<br />
in sehr guter Qualität zu liefern.“<br />
Prozesssicherheit und Standzeit der eingesetzten<br />
Werkzeuge sind hierbei entscheiden-<br />
de Faktoren. „Bei beiden war bei der Produktion<br />
einer Hülse für die Flugsteuerung in<br />
einem zivilen Flugzeug, die wir regelmäßig<br />
auf der Maschine haben, noch Luft nach<br />
oben“, ergänzt Viktor Reich, Ausbilder bei<br />
Apelt.<br />
Die 18 mm lange Komponente wird aus<br />
Stangenmaterial 1.4545.4 mit einer Zugfestigkeit<br />
von 1.050 N/mm 2 und einem Durchmesser<br />
von 20 mm gefertigt. Das Apelt-<br />
40 April 2024
Die Optik<br />
bringt<br />
den Laser<br />
auf den Punkt!<br />
Damit diese<br />
schmutzfrei<br />
bleibt,<br />
kümmern wir<br />
uns um die<br />
Emissionen.<br />
„Das funktioniert ganz hervorragend – rein, raus, fertig“, sagt Viktor Reich, Ausbilder bei Apelt.<br />
Bild: Iscar<br />
FUCHS Umwelttechnik<br />
Absaug- und Filtergeräte<br />
Team dreht diese auf 15 mm vor, bringt verschiedene<br />
Einstiche, Bünde, Absätze, Freistiche<br />
sowie Bohrungen ein und sticht die<br />
Komponente schließlich ab. Zwischen<br />
16 000 und 18 000 Stück stellt der Lohnfertiger<br />
jedes Jahr her.<br />
Bislang setzte das Unternehmen zum Vorund<br />
Fertigstechen der Konturen eine<br />
2,24 mm breite Platte eines Iscar-Mitbewerbers<br />
ein. „Allerdings hatten wir hierbei mit<br />
unregelmäßig auftretenden Ringspänen, viel<br />
Ausschuss, Standzeiten von unter 200 Teilen<br />
pro Schneide und hohen Werkzeugkosten zu<br />
kämpfen“, schildert Reich die Problematik.<br />
„Aus Sicherheitsgründen wechselten wir<br />
den Schneideinsatz jeden Morgen, und auch<br />
die Standzeit des Schlichtwerkzeugs im anschließenden<br />
Bearbeitungsschritt war beeinträchtigt.“<br />
Sonderwerkzeug als Lösung<br />
Bei einem der regelmäßigen Besuche von<br />
Andreas Walz, Beratung und Verkauf bei Iscar,<br />
kam das Thema zur Sprache. „Apelt arbeitete<br />
hier mit einem aufwendigen Prozess<br />
– Vorstechen, Fertigstechen, Flanken kopieren<br />
–, der zu unbefriedigenden Ergebnissen<br />
in Qualität und Quantität führt“, erzählt<br />
Walz. „Für mich ein klarer Fall: Die Lösung<br />
heißt Profilstechen mit einer maßgeschneiderten<br />
Penta-27-Platte.“<br />
Diesem Vorschlag begegnete das Apelt-<br />
Team zuerst mit Skepsis. „Das hatten wir<br />
vor zehn oder zwölf Jahren schon einmal<br />
mit einem Werkzeug eines Mitbewerbers<br />
und nur mäßigem Erfolg versucht“, sagt<br />
Reich. „Unter anderem waren die auftretenden<br />
Vibrationen damals einfach zu hoch.<br />
Doch seitdem ist in der Werkzeugentwick-<br />
Das Apelt-Team dreht<br />
das 18 mm lange Bauteil<br />
auf 15 mm vor,<br />
bringt verschiedene<br />
Einstiche, Bünde, Ab -<br />
sätze, Freistiche sowie<br />
Bohrungen ein und<br />
sticht die Komponente<br />
schließlich ab. Bild: Iscar<br />
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FUCHS Umwelttechnik P+V GmbH<br />
89195 Steinberg<br />
Tel.: +49 (0) 7346/9614-0<br />
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April 2024 41
02 Werkzeuge<br />
Haben das Projekt<br />
gemeinsam erfolgreich<br />
umgesetzt (v. l.): Viktor<br />
Reich, Ausbilder bei<br />
Apelt, Andreas Walz,<br />
Beratung und Verkauf,<br />
und Erik Hoffmann,<br />
Produktspezialist<br />
Non-Rotating Tools,<br />
beide bei Iscar. Bild: Iscar<br />
lung viel passiert, und da Andreas Walz<br />
praktisch zur Belegschaft gehört und wir<br />
auf seinen Rat vertrauen, gaben wir der Idee<br />
eine Chance.“<br />
Auslegung des Schneideinsatzes<br />
Zusammen mit Erik Hoffmann, Produktspezialist<br />
Non-Rotating Tools bei Iscar, und<br />
in enger Absprache mit Reich machte sich<br />
Walz an die Auslegung des passenden<br />
Schneideinsatzes. „Mit dem fünfschneidigen<br />
Präzisionsstechwerkzeug Penta 27 lassen<br />
sich komplexe Profile mit Breiten bis zu<br />
20 mm und einer Stechtiefe von 4 mm in<br />
nur einer Bewegung maßgenau in wenigen<br />
Sekunden herstellen“, erklärt Hoffmann.<br />
Alle Parameter des Schneideinsatzes wie<br />
Kantenverrundung, Beschichtung und Spanleitgeometrie<br />
sind auf die Anforderungen<br />
beim Kunden maßgeschneidert.<br />
Ausschlaggebend für die Leistung und eine<br />
einwandfreie Funktion ist das optimale<br />
Zusammenspiel von Schneidkantenpräparation,<br />
Beschichtung, Spanwinkel und Substrat.<br />
„Und beim vorliegenden Werkstückstoff<br />
spielt auch die Kühlung eine entscheidende<br />
Rolle, da bei der Bearbeitung sehr viel<br />
Wärme ins Werkzeug wandert, die der<br />
Schneide zusetzt“, ergänzt Hoffmann. Deshalb<br />
verfügt das Werkzeug über innen liegende<br />
Kanäle, die das Kühlmittel direkt in<br />
die Schnittzone transportieren.<br />
Nur das Verhältnis zwischen der Schnittbreite<br />
der Penta 27 und dem Durchmesser<br />
des Werkstücks ließ das Iscar-Team kurz zögern.<br />
Es bestand die Gefahr, dass der hohe<br />
Schnittdruck bei der Bearbeitung das Werkstück<br />
wegdrücken könnte, was zu Toleranzproblemen<br />
führen würde. „Das Verhältnis<br />
von Materialdurchmesser und Schnittbreite<br />
liegt hier bei etwa eins zu eins, das ist schon<br />
grenzwertig“, sagt Hoffmann und grinst.<br />
„Aber manchmal muss man eben Risiken<br />
eingehen.“ Und das Ergebnis sollte ihm<br />
recht geben. Über die Schnellschussline, Iscars<br />
Premium-Service für die Penta-Linie,<br />
waren die Maßanfertigungen zusammen mit<br />
den passenden Haltern in nur drei Wochen<br />
beim Kunden. „Wir haben gemeinsam mit<br />
den Apelt-Leuten den ersten Stich gesetzt<br />
und – Bingo. Es hat gleich auf Anhieb gepasst“,<br />
erzählt Walz zufrieden.<br />
Schnellere Taktzeiten und geringere<br />
Werkzeugkosten<br />
Mit der Penta 27 muss Viktor Reich jetzt<br />
nur noch einmal einstechen, um die angestrebten<br />
Konturen einzubringen. „Das funktioniert<br />
ganz hervorragend – rein, raus, fertig“,<br />
schildert er und zählt die Vorteile der<br />
neuen Lösung auf: „Die Ringspäne treten<br />
nicht mehr auf, die Oberflächengüten passen,<br />
wir können mit einer Schneide jetzt<br />
prozesssicher 1700 Bauteile bearbeiten, die<br />
Ausbringung ist höher und als Leckerli nebenbei<br />
fahren wir auch noch schnellere<br />
Taktzeiten und haben geringere Werkzeugkosten.“<br />
■<br />
Günter Apelt GmbH<br />
www.apelt-gmbh.de<br />
Iscar Germany GmbH<br />
www.iscar.de<br />
Ausschlaggebend für die Leistung und<br />
einen weichen Schnitt mit wenig Vibrationen<br />
ist das optimale Zusammenspiel von<br />
Schneidkantenpräparation, Beschichtung,<br />
Spanwinkel und Substrat. Bild: Iscar<br />
42 April 2024
Zerspanung vorantreiben.<br />
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April 2024 43
Philipp Dahlhaus, Leiter<br />
Produktmanagement bei<br />
der Paul Horn GmbH.<br />
Bild: Horn/Sauermann<br />
Werkzeuglösungen für optimalen Spanbruch und hohe Werkzeugstandzeiten<br />
Effiziente Fertigungsprozesse<br />
für bleifreie Materialien<br />
Als Reaktion auf verschärfte Umweltauflagen wird in Zukunft verstärkt<br />
auf den Einsatz bleifreier Materialien geachtet werden müssen.<br />
In der Zerspanung wirkt sich der Verzicht auf Blei vor allem auf<br />
die Prozesssicherheit und die Werkzeugstandzeiten aus. Philipp<br />
Dahlhaus von der Paul Horn GmbH beleuchtet die Dringlichkeit, mit<br />
der sich die Hersteller auf den Materialwechsel einstellen müssen,<br />
und zeigt, mit welchen Werkzeuglösungen die Produktivität der<br />
Fertigungsprozesse auch weiterhin sichergestellt werden kann.<br />
Autor: Frederick Rindle<br />
■■■■■■ Bleihaltige Werkstoffe, die wegen ihrer sehr<br />
guten Zerspanungseigenschaften geschätzt werden, geraten<br />
derzeit aufgrund neuer Verordnungen und Richtlinien<br />
zunehmend in die Kritik und sollen daher zukünftig<br />
nicht mehr verarbeitet werden. Verordnungen wie<br />
die europäische RoHS-Richtlinie und die REACH-Verordnung<br />
spielen eine Schlüsselrolle bei der politischen<br />
Weichenstellung hin zu bleifreien Alternativen.<br />
„In der EU gibt es bislang noch eine Ausnahmegenehmigung<br />
für die Verwendung von bleihaltigen Legierungen,<br />
die bisher immer wieder um 18 Monate verlängert<br />
wurde“, sagt Philipp Dahlhaus, Leiter Produktmanagement<br />
bei der Paul Horn GmbH. „Es ist aber völlig<br />
unklar, wie lange die EU die Ausnahmegenehmigungen<br />
noch verlängert.“ Viele Unternehmen bereiten sich daher<br />
schon jetzt auf die Umstellung ihrer Produktion auf<br />
bleifreie Materialien vor.<br />
Davon betroffen sind eine große Anzahl von Werkstoffen:<br />
Von Automatenstählen über Aluminiumlegierungen<br />
bis hin zu Messing und Kupferlegierungen wird<br />
Blei in unterschiedlichen Werkstoffen eingesetzt.<br />
„Durch den Zusatz von Blei wird vor allem der Spanbruch<br />
begünstigt“, sagt Dahlhaus. „Für die Drehbearbeitung<br />
hat das natürlich enorme Vorteile, vor allem für<br />
die Prozesssicherheit des Zerspanungsprozesses.“ Hinzu<br />
kommt eine weitere besondere Eigenschaft des Bleis:<br />
„Das sehr weiche Blei sorgt durch seine schmierende<br />
Wirkung zusätzlich für einen geringeren Verschleiß an<br />
der Werkzeugschneide. Dadurch wird auch die Standzeit<br />
der Werkzeuge deutlich verbessert.“<br />
44 April 2024
Werkzeuge 02<br />
Spanbruch bereitet Kopfzerbrechen<br />
Bei der Umstellung auf bleifreie Werkstoffe bereitet den<br />
Unternehmen zuallererst der schlechtere Spanbruch<br />
Kopfzerbrechen. Denn bisher wurde zum Beispiel bleihaltiges<br />
Kupfer vor allem in der Massenproduktion von<br />
Kleinteilen wie Steckern für die Elektronikindustrie eingesetzt.<br />
„Gerade für Unternehmen, die zum Beispiel auf<br />
Rundtaktmaschinen Millionen von Bauteilen herstellen,<br />
ist die geringere Spanbruchneigung der bleifreien Werkstoffe<br />
eine echte Herausforderung“, sagt Dahlhaus.<br />
Aber auch für alle anderen Hersteller sind die bei der<br />
Drehbearbeitung von bleifreien Werkstoffen häufig auftretenden<br />
Wirrspäne und die damit verbundene geringere<br />
Prozesssicherheit ein Problem. Denn mit dem bestehenden<br />
Prozess ist eine Serienfertigung mit den neuen<br />
Materialien dann oft nicht mehr möglich. „Das habe ich<br />
bei einem großen Hersteller von Fittings für den Sanitärbereich<br />
selbst schon sehen dürfen“, sagt Werkzeugexperte<br />
Dahlhaus. „Dort wurden diese Heizungsfittings<br />
aus Messing auf großen Rundtaktmaschinen in großer<br />
Stückzahl gefertigt.“ Bei der Umstellung habe man dort<br />
schnell mit großen Spänenestern an den Werkzeugen zu<br />
kämpfen gehabt. Deshalb konnte der bisherige Prozess<br />
dort nicht mehr wie gewohnt eingesetzt werden.<br />
Für die Werkzeugexperten der Paul Horn GmbH<br />
stand daher schon früh fest, dass das Thema Spanbruch<br />
bei der Bearbeitung bleifreier Werkstoffe im Fokus der<br />
Entwicklung einer prozesssicheren Lösung stehen muss.<br />
Je nach Prozess und eingesetzter Maschine sind die Ansätze<br />
jedoch sehr unterschiedlich. „Gerade bei diesem<br />
Thema ist es immens wichtig, den gesamten Produk -<br />
tionsprozess zu analysieren, um die optimale Lösung für<br />
die Bedürfnisse des Kunden zu finden“, erklärt Dahlhaus.<br />
Denn gerade das Leistungsspektrum des eingesetzten<br />
Maschinentyps sei eine der Schlüsselkomponenten,<br />
so der Experte.<br />
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Schneidplattengeometrie kann für Spanbruch sorgen<br />
„Auf CNC-Drehmaschinen können wir bei der Bearbeitung<br />
von bleifreiem Messing relativ einfach einen Spanbruch<br />
erzwingen, indem wir auf eine Stahlgeometrie mit<br />
entsprechender Spanbruchgeometrie umstellen“, so<br />
Dahlhaus. Dazu müssten aber auch die Bearbeitungsparameter,<br />
insbesondere die Schnittgeschwindigkeit, angepasst<br />
werden, was beispielsweise auf den bereits erwähnten<br />
Rundtaktmaschinen oft nicht wirtschaftlich<br />
umsetzbar ist. Zudem werden in der Serienfertigung<br />
sehr häufig Sonderwerkzeuge eingesetzt, um verschiedene<br />
Bearbeitungen in einem Schritt zu kombinieren. Diese<br />
können natürlich nicht einfach durch Standardplatten<br />
ersetzt werden. Die Serienfertigung mit Sonderwerkzeugen<br />
erfordert ein tiefes Prozessverständnis und viel<br />
Knowhow bei der Werkzeugauslegung. Ein Beispiel<br />
hierfür ist das Horn-Stechsystem 315, das oft als Son-<br />
Wir geben uns nicht mit einer guten Lösung<br />
zufrieden, sondern suchen stets die allerbeste.<br />
Kein Wunder, dass wir in den letzten Jahrzehnten<br />
mit immer neuen Innovationen Meilensteine in der<br />
Werkzeugspanntechnik gesetzt haben – ob manuell<br />
oder automatisch. Unser umfassendes Anwender-<br />
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Spannsysteme für Werkzeugmaschinen zu liefern,<br />
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April 2024 OTT-JAKOB Spanntechnik GmbH<br />
45<br />
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02 Werkzeuge<br />
die speziell für Werkstoffe mit schlechten Spanbildungseigenschaften<br />
entwickelt wurde. Die Geometrie eignet<br />
sich zum Kopierdrehen, Längsdrehen und Plandrehen.<br />
Besonders bei kleinen Zustellungen in Stahl und rostfreien<br />
Stählen zeigt das Werkzeugsystem seine Stärken<br />
in der Spankontrolle. Dies führt zu einer höheren Prozessstabilität<br />
und darüber hinaus zu längeren Standzeiten.<br />
Das Werkzeug ist zum Innenausdrehen sowie zum<br />
Inneneinstechen geeignet.<br />
PKD-Schneiden ermöglichen längere Standzeiten<br />
Die stirnseitig verschraubten<br />
Schneidplatten des Typs Mini<br />
zählen zu den Kernprodukten von<br />
Horn und sind nun auch in der<br />
neuen I-Geometrie verfügbar.<br />
Bild: Horn/Sauermann<br />
derwerkzeug und mit speziellen Geometrien, die durch<br />
Laser- oder Schleiftechnologie eingebracht werden, zum<br />
Einsatz kommt.<br />
„Mit dem Wissen aus einer Vielzahl erfolgreich umgesetzter<br />
Projekte haben wir uns bei der Paul Horn<br />
GmbH allerdings schon vor vielen Jahren auf solche<br />
schwierigen Bearbeitungssituationen spezialisiert und<br />
bieten hierfür neben dem Werkzeug-Knowhow auch<br />
den optimalen Prozess an“, so Dahlhaus.<br />
Spanformgeometrien per Laser einbringen<br />
Die optimale Werkzeuglösung sei dann eine ideale Kombination<br />
aus Geometrie, Schneidstoff und Beschichtung.<br />
„Vom Hartmetallpulver bis zum fertig beschichteten<br />
Werkzeug bilden wir den gesamten Prozess im eigenen<br />
Haus ab und können so jeden Parameter exakt auf die<br />
Bedürfnisse des Kunden abstimmen“, erklärt Dahlhaus.<br />
Mit der Laserbearbeitung haben die Werkzeugexperten<br />
gerade bei kleinen Werkzeuggeometrien zusätzlich noch<br />
ein weiteres Ass im Ärmel. „Wir versuchen in vielen Fällen,<br />
die Spanformgeometrien direkt über die Formgebung<br />
einzubringen. Wenn das aber nicht möglich ist,<br />
kann die Geometrie an der Spanfläche auch gelasert<br />
werden“, sagt Dahlhaus. Gerade bei den Spanformgeometrien<br />
sei das ein entscheidender Vorteil. So können<br />
die Werkzeugexperten beispielsweise auch Lösungen für<br />
Bauteile mit Durchmessern von 0,5 oder sogar 0,4 mm<br />
anbieten.<br />
Bei diesen extrem kleinen und engen Bauteilabmessungen<br />
kommen die Werkzeugsysteme Mini oder auch<br />
Super Mini für die Innen- und Außenbearbeitung zum<br />
Einsatz. Ein konkretes Beispiel ist die neue I-Spanformgeometrie<br />
für das Werkzeugsystem Mini des Typs 108,<br />
Auch für den erhöhten Werkzeugverschleiß bei der Bearbeitung<br />
bleifreier Werkstoffe haben die Werkzeugexperten<br />
bereits Lösungen erarbeitet. So kommen neben<br />
feinstgeschliffenen Werkzeugschneiden bei Bedarf auch<br />
Diamant- oder CBN-Schneiden zum Einsatz. „Gerade<br />
durch den Einsatz von PKD-Schneiden können wir die<br />
Standzeiten unserer Werkzeuge noch einmal deutlich<br />
verbessern“, so Dahlhaus. Aber auch hier müsse man<br />
immer den Gesamtprozess beim Kunden betrachten, um<br />
zu prüfen, ob der Wechsel zu einem widerstandsfähigeren<br />
Schneidstoff auch das richtige Ergebnis bringt. Eine<br />
ganz wichtige Rolle spielt dabei auch die Kühlung. Gerade<br />
beim Einstechen ist es immens wichtig, dass die<br />
Kühlung die Schneide genau trifft.<br />
Aber auch für den Fall, dass ein neues Fertigungsverfahren<br />
und eine neue Werkzeuglösung gerade in Bezug<br />
auf den Spanbruch nicht für den gewünschten Effekt<br />
sorgen können, haben die Werkzeugexperten noch weitere<br />
Lösungen im Köcher. „Auch nach allen Optimierungen<br />
kann es vorkommen, dass ein Span einfach nicht<br />
bricht“, so Dahlhaus. „Dann ist es unsere Aufgabe,<br />
trotzdem eine Lösung für den Kunden zu finden.“<br />
Wichtig ist es dann, die Schneide so zu platzieren, dass<br />
der lange Span ohne zu stören abfließen kann. Eventuell<br />
kommt auch eine Dreh-Fräsbearbeitung mit angetriebenen<br />
Werkzeugen infrage. Denn beim Fräsen hat man<br />
viel weniger Probleme mit den langen Spänen.<br />
Direkt gesinterte Spanformgeometrien in Zukunft<br />
Für die Werkzeugexperten der Paul Horn GmbH sind<br />
schwierige Bearbeitungssituationen per se immer ein<br />
lohnendes Einsatzgebiet für ihre Werkzeuglösungen.<br />
Um immer neue Lösungen realisieren zu können, werden<br />
auch die Prozesse in der Werkzeugherstellung ständig<br />
weiterentwickelt. „Das Thema prozesssicheres Zerspanen<br />
wird sich auch auf die Gestaltung der Horn-<br />
Produkte auswirken. Spanformgeometrien auf weiteren<br />
Produktfamilien könnten ein Ansatz sein“, blickt Dahlhaus<br />
in die Zukunft.<br />
■<br />
Paul Horn GmbH<br />
www.horn-group.com<br />
46 April 2024
Kann man Mobilität beschleunigen,<br />
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Die Anforderungen an moderne Fahrzeuge steigen rasant.<br />
Automobilhersteller und Zulieferer müssen ihre Konzepte immer<br />
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April 2024 47
02 Werkzeuge<br />
Werkzeug ersetzt das aufwendige händische Entgraten<br />
Gratfreie Alu-Strangpressprofile<br />
Wie ein einziges Entgratwerkzeug die manuellen Tätigkeiten beim<br />
Entgraten von Aluprofilen um gut 90 % reduzieren kann, zeigt sich<br />
bei der Firma Somic Verpackungsmaschinen GmbH. Durch den<br />
Einsatz des ibex-Entgratsystems des Entgratspezialisten Kempf aus<br />
Reichenbach an der Fils findet die Komplettbearbeitung seither in<br />
der Maschine statt und die Bauteile werden, trotz Maßabweichungen<br />
der Rohteile, sauber und prozesssicher entgratet.<br />
Komplettbearbeitung eines Bauteils ein Mitarbeiter<br />
damit beschäftigt war, das vorher<br />
gefertigte Bauteil innerhalb der Taktzeit<br />
komplett von Hand zu entgraten.<br />
Manuelle Entgrattätigkeit ersetzen<br />
Das aufgespannte Strangpressprofil in der CNC-Maschine: Das bereits zugesägte Stück wird<br />
in dieser Länge für den Bau der eigenen Anlagen eingesetzt. Bild: Kempf<br />
■■■■■■ Somic Packaging mit Hauptsitz<br />
in Amerang ist führender Anbieter für Shelf-<br />
Ready-Verpackungsmaschinen und Linientechnologie<br />
für komplette End-of-Line-Automatisierungslösungen.<br />
Im Gegensatz zu<br />
vielen anderen Unternehmen, die auf<br />
schlanke Strukturen und einen hohen Zukaufanteil<br />
setzen, schlägt Somic einen anderen<br />
Weg ein. Durch die hohe Fertigungstiefe<br />
können hoch spezialisierte Verpackungsmaschinen<br />
entwickelt werden, die in Sachen<br />
Variabilität und Flexibilität ihresgleichen<br />
suchen. Die Schlussfolgerung daraus ist aber<br />
auch, die eigenen Fertigungsprozesse ständig<br />
zu optimieren, indem man möglichst viel<br />
automatisiert. Dabei spielt nicht nur die höhere<br />
Fertigungsgeschwindigkeit eine Rolle,<br />
sondern auch die damit einhergehende Qualitätssteigerung.<br />
Das Thema Entgraten wird<br />
dabei oft vernachlässigt und in nachgelagerten,<br />
häufig manuellen Prozessen ausgeführt.<br />
Die bei Somic für den Bau der eigenen<br />
Maschinen eingesetzten Strangpressprofile<br />
aus Aluminium, die in der Vorbearbeitung<br />
durch eine Matrize gepresst ihre Form erhalten,<br />
werden schließlich auf Länge gesägt<br />
und die Flächen der Stirnseiten im Anschluss<br />
mit einem Fräser besäumt. Dem weichen<br />
Legierungstyp geschuldet, entstehen<br />
bei dieser Operation teilweise große Grataufwürfe,<br />
die bisher manuell entfernt werden<br />
mussten. Die vielen Verstrebungen des<br />
Profils machten das ganze Unterfangen<br />
nicht einfacher, sodass während der CNC-<br />
Firmeninterne Versuche, diesen Prozess zu<br />
automatisieren und die einzelnen Verstrebungen<br />
an den Stirnseiten in der CNC-Maschine<br />
programmiert abzufahren sowie zu<br />
entgraten, schlugen fehl, da für diesen Prozess<br />
teilweise zu hohe Maßschwankungen<br />
der Bauteile vorlagen. Es folgte schließlich<br />
die Kontaktaufnahme zum technischen Außendienst<br />
Waldemar Freund des Entgratspezialisten<br />
Kempf, der für diese Aufgabe ein<br />
prädestiniertes Werkzeugsystem in petto<br />
hatte. Das ibex-Entgratsystem, bestehend<br />
aus Ausgleichshalter und speziell geschliffenen<br />
Entgratfräsern, ist genau dann die bessere<br />
Lösung, wenn Maßschwankungen den<br />
Einsatz von CNC-programmierten, konturgebundenen<br />
Werkzeugen unmöglich machen.<br />
Bei undefinierten Konturen und Kanten,<br />
also z. B. bei Guss- oder umgeformten<br />
Bauteilen, kann der ibex-Ausgleichshalter<br />
bis zu 10 mm in Zug und Druck ausgleichen,<br />
sodass Maßschwankungen einfach<br />
„geschluckt“ werden.<br />
Nach der Implementierung des Werkzeugsystems<br />
in die maschinelle Bearbeitung<br />
der Strangpressprofile werden diese seither<br />
in einer Taktzeit von ca. 30 min komplett<br />
gefertigt und entgratet. Der nachgelagerte<br />
manuelle Entgratprozess entfällt. So spart<br />
Somic etwa 90 % der bisher notwendigen<br />
manuellen Tätigkeiten ein und der Maschinenbediener<br />
kann in dieser Zeit anderweitig<br />
eingesetzt werden. Zum zeitlichen Vorteil<br />
kommt hinzu, dass die Reproduzierbarkeit<br />
der Entgratergebnisse zunimmt und die Entgratung<br />
prozesssicher abläuft.<br />
■<br />
Kempf GmbH<br />
www.kempf-tools.de<br />
48 April 2024
Industrie<br />
| Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />
16.<br />
10. April 2024<br />
Filderhalle Leinfelden<br />
Bild: HORN/Sauermann
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
STEIGERUNG VON PRODUKTIVITÄT, QUALITÄT UND NACHHALTIGKEIT<br />
Digitalisierung in der Zerspanung<br />
Die Digitalisierung von Fertigungsprozessen findet immer stärker<br />
Einzug in Industriebetrieben. Von Organisations- und Fertigungssteuerungsaufgaben<br />
bis zur Prozessauslegung und –optimierung<br />
bietet die Digitalisierung eine Unterstützung zur Steigerung von<br />
Produktivität, Qualität und Nachhaltigkeit.<br />
Foto: IfW, Universität Stuttgart<br />
Digitalisierungs-Labor des Instituts für Werkzeugmaschinen an der Universität Stuttgart<br />
Autoren<br />
Prof. Dr.-Ing.<br />
Dr. h.c.<br />
Hans-Christian<br />
Möhring<br />
Tim Reeber<br />
Daniel Gutsche<br />
Patrick Georgi<br />
Schon seit geraumer Zeit werden<br />
unter dem Begriff der Digitalisierung<br />
Maßnahmen, Methoden und<br />
Systeme zur tiefgreifenden Erfassung,<br />
vielschichtigen Verarbeitung<br />
sowie digitalen Kommunikation<br />
und Bereitstellung von Produktions-<br />
und Fertigungsdaten auf verschiedensten<br />
Organisationsebenen<br />
zusammenfassend beschrieben.<br />
Die Digitalisierung von Geschäftsprozessen,<br />
Unternehmensabläufen,<br />
aber insbesondere auch der Fertigungsvorgänge<br />
kann bei richtiger<br />
Umsetzung zu erheblichen Einsparungen<br />
von Zeit, Ressourcen und<br />
Kosten beitragen. Die prozessintegrierte<br />
Datenerfassung auf der Fertigungsebene<br />
ermöglicht es, Prozess-<br />
und Maschinenzustände<br />
transparenter zu beobachten, fehlerhafte<br />
Tendenzen und Optimierungspotenziale<br />
frühzeitiger zu erkennen,<br />
den Einsatz von Material<br />
und Werkzeugen effizienter zu<br />
steuern, Wartungs- und Instandsetzungsmaßnahmen<br />
rechtzeitig zu<br />
planen, Qualitäts- und Kosteninformationen<br />
laufend verfügbar zu<br />
machen, Gewährleistungsnachweise<br />
zu erbringen, sowie die Produktivität<br />
und Zuverlässigkeit der Fertigungssysteme<br />
nachhaltig zu erhöhen.<br />
Je nach Anwendungsfall und Aufgabenstellung<br />
eignen sich verschiedene<br />
Digitalisierungsansätze in unterschiedlichem<br />
Maße dazu, die<br />
vorgenannten Potenziale zu erschließen.<br />
In der industriellen Praxis<br />
werden oftmals umfangreiche<br />
Datenmengen erhoben, ohne dass<br />
geeignete Methoden und Hilfsmittel<br />
zur Verfügung stehen, diese Daten<br />
nutzbringend zu verarbeiten.<br />
Eine zielgerichtete und erfolgreiche<br />
Digitalisierung beginnt demgegenüber<br />
mit der Fragestellung,<br />
welche Daten bezüglich einer Beobachtungs-,<br />
Überwachungs- bzw.<br />
Steuerungs- oder Optimierungsaufgabe<br />
überhaupt relevant sind,<br />
und mit welcher Auflösung und<br />
Frequenz diese Daten erhoben<br />
werden müssen, damit sie in ausreichender<br />
Qualität vorliegen und<br />
verarbeitet werden können.<br />
50 April 2024
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Ein anschauliches Beispiel für die Digitalisierung von spanenden Fertigungsprozessen:<br />
Ein intuitiv bedienbares Grafikinterface<br />
Einen wichtigen Baustein eines<br />
Digitalisierungssystems stellt die<br />
Informationsquelle dar. Neben<br />
vielfältigen Daten, die von modernen<br />
Maschinen- und Anlagensteuerungen<br />
beispielsweise via Edge-Computing<br />
in verschiedenen<br />
Kommunikationstakten zur Verfügung<br />
gestellt werden, existiert eine<br />
anwachsende Fülle an sensorischen<br />
Systemen, mit denen eine in-Prozess<br />
Erfassung mannigfaltiger Messinformationen<br />
ermöglicht wird. Über<br />
die Aufnahme und Verarbeitung<br />
einzelner Signale hinaus, bietet die<br />
synchrone Erfassung voneinander<br />
unabhängiger, heterogener Prozess-<br />
und Maschinendaten oftmals<br />
besondere Potenziale hinsichtlich<br />
aussagekräftiger Zustandsbeschreibungen.<br />
Geeignete Kommunikationsschnittstellen<br />
sind dabei entscheidend.<br />
Gerade im Hinblick auf<br />
eine längerfristige Speicherung und<br />
Auswertung solcher Daten stellt<br />
das Datenmanagement eine weitere<br />
Säule einer erfolgreichen Digitalisierungsstrategie<br />
dar. Schließlich<br />
sind geeignete Methoden erforderlich,<br />
um aus der Menge der Daten<br />
diejenigen Informationen und Zusammenhänge<br />
zu extrahieren, welche<br />
als Überwachungskriterium,<br />
Fehlerindikator und Auslöser von<br />
Korrektur- und Optimierungsmaßnahmen<br />
herangezogen werden<br />
können. Neben den vielfach diskutierten<br />
Methoden der künstlichen<br />
Intelligenz und des maschinellen<br />
Lernens, können in der Praxis zum<br />
Teil bereits einfache Filter, Korrelationsanalysen<br />
oder Toleranzwertvergleiche<br />
großen Nutzen bringen.<br />
Das Institut für Werkzeugmaschinen<br />
(IfW) der Universität Stuttgart<br />
befasst sich bereits seit vielen Jahren<br />
mit der Realisierung, Untersuchung<br />
und Weiterentwicklung von<br />
Digitalisierungssystemen für die<br />
Fertigungstechnik. Ein im Jahr<br />
2023 neu eingerichtetes Versuchslabor<br />
für die Digitalisierung von<br />
Fertigungsmaschinen und –prozessen<br />
bietet hierbei die Grundlage,<br />
um einerseits neue Technologien<br />
zu erforschen und andererseits, Industrieunternehmen<br />
bei ihren Digitalisierungsvorhaben<br />
zielgerichtet<br />
zu unterstützen. Über die Erfassung<br />
und Verarbeitung von Maschinensteuerungsdaten<br />
hinaus,<br />
entwickelt das IfW aufgabenspezifische<br />
sensorische Systeme, beispielsweise<br />
für intelligente Werkzeuge,<br />
Spannsysteme und Maschinenkomponenten.<br />
Steuerungs- und<br />
Sensorsignale werden mitunter<br />
durch digitale Zwillinge ergänzt,<br />
welche mit an die Aufgabe angepassten<br />
Modellbildungs- und Simulationsverfahren<br />
erzeugt werden.<br />
Die untersuchten Datenverarbeitungsstrategien<br />
reichen von einfach<br />
nachvollziehbaren analytischen<br />
Methoden (white-box) über<br />
kombinierte (grey-box) bis hin zu<br />
rein datengetriebenen (black-box)<br />
Ansätzen der künstlichen Intelli-<br />
genz und des maschinellen Lernens.<br />
Die Übertragbarkeit des aus<br />
spezifischen Prozessdaten erhobenen<br />
Wissens auf ähnliche aber<br />
auch andersartige Prozesse (transfer-learning)<br />
stellt einen aktuellen<br />
Forschungsgegenstand dar. Darüber<br />
hinaus wird daran gearbeitet,<br />
ganze Prozessketten, welche verschiedene<br />
Prozesstechnologien beinhalten,<br />
derart zu digitalisieren,<br />
dass eine übergreifende Optimierung<br />
realisiert werden<br />
■<br />
kann.<br />
Institut für Werkzeugmaschinen<br />
(IfW) – Universität Stuttgart<br />
www.ifw.uni-stuttgart.de<br />
Foto: IfW, Universität Stuttgart<br />
Erfassung von<br />
Prozessdaten mit<br />
sensorischem<br />
Spannsystem<br />
und Werkzeug<br />
Foto: IfW, Universität Stuttgart<br />
April 2024 51
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
VOM HYPE ZUM ERFOLGREICHEN TECHNOLOGIETRANSFER<br />
Maschinelles Lernen im<br />
Produktionsumfeld<br />
Künstliche Intelligenz (KI) bietet viele Einsatzmöglichkeiten in der<br />
Produktion. Hier sorgen KI-basierte Technologien vom Wareneingang<br />
bis zur Endprüfung für mehr Autonomie und Effizienz. Auch für<br />
die Metallbearbeitung entstehen KI-basierte Anwendungen.<br />
KI unterstützt<br />
Roboter beim<br />
Bearbeiten von<br />
Oberflächen, sodass<br />
Bauteile<br />
besser wiederverwendet<br />
werden<br />
können.<br />
Foto: Fraunhofer IPA<br />
Der Autor<br />
Prof.<br />
Marco Huber<br />
Abteilungsleiter<br />
Fraunhofer IPA<br />
Der 30. November 2022 ist ein<br />
Meilenstein der KI-Entwicklung:<br />
Der damals vorgestellte Bot<br />
ChatGPT ist die populärste Errungenschaft<br />
des dritten KI-Frühlings,<br />
einer Phase, in der KI umfassende<br />
Entwicklungsfortschritte erzielt<br />
und Anwendungen auf neuem Niveau<br />
und in einer bis jetzt unbekannten<br />
Breite ermöglicht. Entsprechend<br />
euphorisch sind die<br />
Prognosen rund um den KI-Einsatz.<br />
So beziffert Pricewaterhouse-<br />
Coopers das Wachstum des Bruttoinlandsprodukts<br />
allein in<br />
Deutschland bis 2030 durch KI<br />
mit elf Prozent oder 430 Mrd.<br />
Euro.<br />
Seit etwa zehn Jahren kommt dreierlei<br />
zusammen, was die massiven<br />
Fortschritte auch schon vor<br />
ChatGPT ermöglicht hat: die Digitalisierung,<br />
die Vernetzung von<br />
Produktionsmaschinen im Kontext<br />
von Industrie 4.0 sowie leistungsstarke<br />
Sensoren und hohe<br />
Rechenkapazität, sodass die großen<br />
Datenmengen auch verarbeitet<br />
und ausgewertet werden können.<br />
Denn Daten sind der Schlüssel für<br />
den Erfolg des maschinellen Lernens<br />
(ML), also des KI-Teilgebiets,<br />
das aktuell am meisten verbreitet<br />
ist. ML ist ein Oberbegriff von<br />
Verfahren, die Modelle anhand<br />
von Daten und darin identifizierten<br />
Mustern lernen. Das daraus resultierende<br />
Wissen setzen sie für<br />
eine bestimmte Ausgabe ein. Was<br />
früher aufwendig programmiert<br />
werden musste, wird jetzt automatisch<br />
generiert. Gelernt wird anhand<br />
von meist vielen Beispielen<br />
oder Lerndaten und oft in Simulationsumgebungen.<br />
Das spart Res-<br />
52 April 2024
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
sourcen und die reale Anwendung<br />
ist schneller umsetzbar.<br />
Viele Einsatzfelder<br />
Auch wenn aktuell ein ziemlicher<br />
Hype um ML besteht, ist die Technologie<br />
kein Selbstzweck und eignet<br />
sich nicht für alle Probleme<br />
und Anwendungskontexte. Und<br />
doch gibt es ein breites Einsatzspektrum<br />
für ML, sofern die unternehmens-<br />
und anwendungsspezifischen<br />
Rahmenbedingungen geeignet<br />
sind. Beispielhafte Einsatzfelder<br />
in der Produktion können sein:<br />
∙ Eine automatisierte visuelle<br />
Qualitätsprüfung erkennt eine<br />
beschädigte Lieferung.<br />
∙ Die Parameter eines Produktionsprozesses<br />
wie bspw. beim Lackieren<br />
können verbessert werden.<br />
∙ Bei den Produktionsschritten<br />
kann eine KI prädiktive Diagnosen<br />
etwa hinsichtlich des Werkzeugverschleißes<br />
stellen und<br />
auch Anomalien wie Prozessabweichungen<br />
erkennen.<br />
∙ Die Handhabung von Halbzeugen<br />
und Produkten lässt sich<br />
mit kognitiven Robotern wie etwa<br />
beim Griff-in-die-Kiste automatisieren.<br />
∙ Routen für die intralogistischen<br />
Abläufe sind besser planbar.<br />
∙ Und schließlich kann KI die<br />
Endprüfung unterstützen und<br />
beispielsweise Fehlerursachen<br />
erkennen.<br />
KI für die Bearbeitung<br />
In aktuellen Forschungsprojekten<br />
spielt KI auch für die Metallbearbeitung<br />
eine immer wichtigere<br />
Rolle. So entstehen aktuell gemeinsam<br />
mit der Firma Trumpf<br />
zwei KI-Anwendungen. Eine nutzt<br />
KI für eine visuelle Qualitätskontrolle,<br />
um thermische Schnittkanten<br />
zu prüfen. Die zweite aus dem<br />
Projekt „de:karb“ nutzt KI, um<br />
das Nesting-Problem zu lösen, also<br />
um Aufträge auf einem Blech so<br />
passend zu platzieren, dass weniger<br />
Verschnitt entsteht. In einem<br />
DFG-Projekt soll KI für das Gesenkschmieden<br />
genutzt werden,<br />
In einem DFG-Projekt geht es um die KI-gestützte Prozessmodellierung im<br />
Gesenkschmieden bspw. für diese Anlage am IFUM der Uni Hannover.<br />
sodass bspw. aus den Prozessdaten<br />
auf die Qualität des Schmiedeteils<br />
geschlossen werden kann. Und<br />
schließlich ging letztes Jahr das<br />
Projekt „RoboGrind“ zu Ende.<br />
Darin wurde ein flexibles und<br />
hochautomatisiertes KI-System<br />
zur Oberflächenbearbeitung mit<br />
Robotern entwickelt, um die Wiederaufbereitung<br />
von Gerätekomponenten<br />
gegenüber der Neuproduktion<br />
wirtschaftlich zu machen.<br />
Erfolgreich einsteigen<br />
Aus den vielen KI-Projekten am<br />
Fraunhofer IPA lassen sich ‚Learnings‘<br />
bzw. Handlungsempfehlungen<br />
ableiten, wie ein Unternehmen<br />
gut in KI einsteigen kann:<br />
∙ Klein anfangen, groß denken:<br />
Der Einstieg über einzelne Prozessschritte<br />
fällt üblicherweise<br />
leichter. Kleine Erfolge verhelfen<br />
zu Kenntnissen über ML und<br />
sorgen für mehr Vertrauen in die<br />
Technologie.<br />
∙<br />
∙<br />
∙<br />
Zeitig starten: Kurze Entwicklungszyklen<br />
für nützliche Anwendungsfälle<br />
bringen schnell<br />
einen ersten Prototyp.<br />
Nutzenzentriert arbeiten: Der<br />
KI-Einstieg ist meist mehr ein<br />
Thema für die Fachabteilung als<br />
für die IT und die Fachabteilung<br />
erkennt schnell mögliche Mehrwerte.<br />
KI geht alle an: Es gilt, das Vertrauen<br />
und die Bereitschaft der<br />
Belegschaft zu stärken und diese<br />
mitzunehmen, denn wenn nicht<br />
alle an einem Strang ziehen,<br />
kann es unnötige Blockaden im<br />
■<br />
Projekt geben.<br />
Fraunhofer IPA<br />
ipa.fraunhofer.de/cci<br />
Foto: IFUM/Universität Hannover<br />
April 2024 53
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
KONTAKTLOSE ÜBERTRAGUNG VON ENERGIE UND SIGNALEN<br />
Digitale Fabrik: Konnektivität<br />
in der Automation und Robotik<br />
Die digitale Fabrik der Zukunft wird durch die Integration von Automatisierungstechnologien<br />
und Robotik geprägt sein. Eine zentrale<br />
Rolle spielt dabei die Konnektivität, die es ermöglicht, verschiedene<br />
Komponenten miteinander zu verbinden und einen reibungslosen<br />
Informationsaustausch zu gewährleisten.<br />
Der Einsatz<br />
eines induktiven<br />
Koppelsystems<br />
ermöglicht bei<br />
allen MOTIACT-<br />
Greifern eine<br />
360°-Drehung<br />
in beide Richtungen.<br />
Foto: SMW-electronics<br />
Der Autor<br />
Tobias<br />
Schneider<br />
In modernen Produktionsumgebungen<br />
werden eine Vielzahl von<br />
Sensoren und Aktoren eingesetzt,<br />
um Produktionsprozesse zu steuern<br />
und zu überwachen. Ein entscheidender<br />
Aspekt ist die ent -<br />
koppelte Energieversorgung und<br />
Signalübertragung zwischen beweglichen<br />
oder rotierenden und<br />
stationären Einheiten. Um Verschleiß<br />
zu minimieren und die Zuverlässigkeit<br />
zu erhöhen, erfolgt<br />
dies zunehmend kontaktlos. Und<br />
hier kommen induktive Koppelsysteme<br />
ins Spiel, da sie eine<br />
berührungs lose Übertragung von<br />
Energie und Signalen ermöglichen.<br />
SMW-electronics bietet entsprechende<br />
Lösungen für induktive<br />
Koppelsysteme an.<br />
Konnektivität für die<br />
digitale Fabrik<br />
Die steigende Automatisierung bedingt<br />
den zunehmenden Einsatz<br />
von Sensoren und Aktoren auch in<br />
rotierenden oder sich bewegenden<br />
Anlagenteilen. Bisher erfolgte bei<br />
diesen Systemen die Übertragung<br />
von Energie und Signalen mittels<br />
Kabel, Stecker oder Schleifringen.<br />
Das Problem hierbei: Diese Komponenten<br />
verschleißen und sind<br />
anfällig für Verschmutzungen. Die<br />
Lösung sind die kontaktlos arbeitenden<br />
induktiven Koppelsysteme<br />
von SMW-electronics. Diese stehen<br />
in den unterschiedlichsten<br />
Ausführungen sowohl als scheibenförmiger<br />
Koppler mit und ohne<br />
Innendurchgang als auch als zylin-<br />
54 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
derförmige Koppler mit Gewinde<br />
zur Verfügung. Mit ihnen können<br />
die unterschiedlichsten, in mobilen<br />
Anlagenteilen untergebrachten<br />
Aktoren und Sensoren über einen<br />
Luftspalt verschleißfrei an Bussysteme<br />
und die Energieversorgung<br />
angebunden werden. Diese Koppelsysteme<br />
eignen sich ideal für<br />
mechatronische Spann- und Greifsysteme,<br />
welche umfangreiche<br />
Steuerungs- und Überwachungsmöglichkeiten<br />
bieten und daher<br />
besonders geeignet für die Automatisierung<br />
sind. Ein innovativer<br />
Anwendungsfall ist die Kombination<br />
des mechatronischen Greifers<br />
MX mit einem induktiven Koppelsystem:<br />
über die berührungslose<br />
Schnittstelle wird in Roboterapplikationen<br />
die notwendige Energie<br />
für den Greifer übertragen. Gleichzeitig<br />
werden ebenfalls berührungslos<br />
und somit verschleißfrei<br />
die Steuer- und Überwachungssignale<br />
übertragen. Der mechatronische<br />
Greifer kann zudem endlos<br />
rotieren.<br />
Im Bereich der digitalisierten<br />
Spannsysteme spielt ebenfalls die<br />
Überwachung von Prozessparametern<br />
eine entscheidende Rolle. Beispielsweise<br />
bei der verschleißfreien<br />
Wegeabfrage für selbstzentrierende<br />
Lünetten: hier überwacht ein<br />
ultraschallbasierter Sensor kontaktlos<br />
die genaue Position der Lünettenarme<br />
und gibt diese in Signalform<br />
an die Steuerung aus.<br />
Durch ein Schnellwechselsystem<br />
mit induktiver Koppelschnittstelle<br />
kann die Lünette mithilfe eines<br />
Roboters schnell und sicher ein-<br />
und ausgewechselt werden.<br />
Ein weiteres Anwendungsgebiet ist<br />
die Überwachung der Position von<br />
Greifsystemen, die ebenfalls mit<br />
induktiven Koppelsystemen kombiniert<br />
werden können. Beim Einwechseln<br />
eines Greiferwerkzeugs<br />
wird die integrierte Sensorik des<br />
Greifers mit Energie versorgt und<br />
die Sensorsignale zur Prozessüberwachung<br />
werden zeitgleich übertragen.<br />
Dies ermöglicht den Verzicht<br />
auf kontaktbehaftete, verschleißanfällige<br />
Steckverbindungen<br />
bei Greiferwechselsystemen,<br />
was zu erheblichen Minimierungen<br />
von Stillstandszeiten und Verschleißkosten<br />
führt.<br />
KI-fähige Spann- und<br />
Greifsysteme<br />
Die Integration von Künstlicher<br />
Intelligenz (KI) in die Spann- und<br />
Greifsysteme eröffnet neue Möglichkeiten<br />
für eine adaptive und intelligente<br />
Produktion. Beispielsweise<br />
können lernende Algorithmen<br />
für Spannprofile bei mechatronischen<br />
Spannsystemen dazu<br />
beitragen, die Effizienz und Genauigkeit<br />
der Spannprozesse zu<br />
verbessern. Diese KI-gesteuerten<br />
Systeme können sich an unterschiedliche<br />
Werkstücke und Produktionsanforderungen<br />
anpassen,<br />
was zu einer flexibleren Fertigung<br />
führt. Ein weiterer innovativer Ansatz<br />
besteht darin, präventive Wartungen<br />
durch die Ableitung von<br />
Prozessparametern einzuleiten.<br />
Hierbei kann die KI basierend auf<br />
Prozessdaten und Analysen potenzielle<br />
Probleme frühzeitig erkennen<br />
und entsprechende Wartungsmaßnahmen<br />
vorschlagen.<br />
Dies trägt dazu bei, ungeplante<br />
Stillstände zu minimieren<br />
und die Produktionsausfallzeiten<br />
zu reduzieren. Insgesamt<br />
stellt die Integration von<br />
KI in die Spann- und Greifsysteme<br />
durch SMW einen wichtigen<br />
Beitrag zur Weiterentwicklung der<br />
digitalen Fabrik dar. Diese fortschrittlichen<br />
Technologien tragen<br />
dazu bei, die Produktionsprozesse<br />
zu optimieren, die Flexibilität zu<br />
erhöhen und die Gesamteffizienz<br />
■<br />
in der Fertigung zu steigern.<br />
SMW-electronics GmbH<br />
www.smw-electronics.de<br />
Foto: SMW-electronics<br />
Induktive Koppelsysteme<br />
für verschleißfreie Energie-<br />
und Signalübertragung.<br />
Foto: SMW-electronics<br />
Ultraschall Positionsmesssystem<br />
für Lünetten: Berührungslose und<br />
verschleißfreie Wegeabfrage mittels<br />
Ultraschalltechnologie.<br />
April 2024 55
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
KLEINSTE SPÄNE IN DER WERKZEUGSCHNITTSTELLE TAKTZEITNEUTRAL ERKENNEN<br />
Innovative Zustandsüberwachung<br />
für die Werkzeugspindel<br />
Verschleiß oder zwischen Spindel und Werkzeug eingeklemmte<br />
Späne sorgen für unnötigen Maschinenstillstand. Dem lässt sich mit<br />
dem neuen Sensorsystem von OTT-JAKOB vorbeugen: PLANKO-M<br />
erkennt beim Werkzeugwechsel eingeklemmte Späne rechtzeitig,<br />
noch bevor es zu nicht maßhaltigen Werkstücken kommt.<br />
Ein Komplettspannsystem<br />
von<br />
OTT-JAKOB:<br />
PLANKO-M, ein<br />
Spannsatz mit<br />
Einbauspannkopf<br />
sowie eine Löse -<br />
einheit mit Dreh -<br />
durchführung.<br />
Foto: OTT-JAKOB<br />
Der Autor<br />
Florian Merz<br />
Entwicklungs -<br />
ingenieur<br />
OTT-JAKOB<br />
Spanntechnik<br />
GmbH<br />
Durch Neuentwicklungen und die<br />
optimale Abstimmung von Einzelkomponenten<br />
aufeinander hat sich<br />
das Unternehmen OTT-JAKOB<br />
Spanntechnik GmbH sowohl bei<br />
Serienprodukten als auch bei zahlreichen<br />
Sonderkonstruktionen<br />
weltweit einen guten Ruf für qualitativ<br />
hochwertige Spannsysteme<br />
erarbeitet. Die zunehmende Automatisierung<br />
von Industrieanlagen<br />
erfordert eine zuverlässige und immer<br />
tiefergreifendere Überwachung<br />
der Spanntechnik. Dazu gehört<br />
zudem die Kontrolle der<br />
Werkzeugspannung mittels Überwachung<br />
der Zugstangenposition.<br />
Bestenfalls sollen auch der Zustand<br />
der Löseeinheit sowie unerwünschte<br />
Leckagemengen automatisch<br />
erkannt werden.<br />
Entsprechende Assistenzsysteme<br />
integriert OTT-JAKOB auf Kundenwunsch<br />
in den Werkzeugspanner.<br />
Auch die Qualität des Werkzeugspannvorgangs<br />
lässt sich überwachen.<br />
Verschleiß kann genauso<br />
wie zwischen Werkzeug und Werkzeugschnittstelle<br />
eingeklemmte<br />
Späne zu einem Rundlauffehler am<br />
Werkzeug führen, welcher in nicht<br />
maßhaltigen Werkstücken resultiert.<br />
Übrigens ist auch der Einsatz<br />
eines Reinigungssystems kein Garant<br />
für eine spanfreie Werkzeuganlagefläche.<br />
Denn nicht in allen<br />
Fällen lassen sich Späne durch eine<br />
Reinigung mittels Luftstroms restlos<br />
entfernen.<br />
Es gibt bereits Sensoren, welche<br />
den entstandenen Rundlauffehler<br />
am Werkzeug nach dem Werkzeugwechselvorgang<br />
messen und<br />
einen entsprechenden Alarm melden.<br />
Weitere Systeme, die teilweise<br />
auch von OTT-JAKOB integriert<br />
werden, überwachen die Plananlage<br />
mittels Staudruck oder erken-<br />
56 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Foto: OTT-JAKOB<br />
nen Abweichungen an der Zugstangenposition.<br />
Aber auch diese<br />
Systeme unterliegen Einschränkungen:<br />
Sie erkennen Späne erst<br />
ab einer gewissen Größenordnung<br />
und benötigen teils sehr lange für<br />
die Messung.<br />
Einfach und<br />
kostengünstig<br />
Nun ergänzt OTT-JAKOB sein<br />
Portfolio um einen komplett in die<br />
Spindel integrierten Sensor, der<br />
auch kleinste Werkzeugrundlauffehler<br />
aufgrund von eingeklemmten<br />
Spänen erkennen kann. Das<br />
PLANKO-M genannte Assistenzsystem<br />
erkennt Späne ohne Zeitverlust<br />
und bereits ab einer Größe<br />
von 10 μm. Dabei liegt der Fokus<br />
auf einer einfachen und kos -<br />
tengünstigen Integration in die<br />
Spindel.<br />
Neben einem Lesekopf, welcher<br />
ein vorverarbeitetes Ausgangssignal<br />
direkt an die Maschinensteuerung<br />
liefert, ist lediglich eine Nutstruktur<br />
auf dem Rotor notwendig,<br />
die durch den Lesekopf abgetastet<br />
wird. Ein besonderer Vorteil<br />
ist dabei, dass die Nutstruktur<br />
durch eine einfache Drehbearbeitung<br />
in die Spindelwelle eingebracht<br />
werden kann – wahlweise<br />
nachträglich in einen bereits vorliegenden<br />
Spindelrotor oder aber<br />
direkt während der Wellenfertigung.<br />
Alternativ entwirft OTT-JAKOB<br />
eine passende Adapterbuchse für<br />
die gewünschte Werkzeugschnittstelle,<br />
welche dann kundenseitig<br />
auf die Motorwelle montiert wird.<br />
Das Sensorsystem PLANKO-M<br />
wurde für die Werkzeugschnitt -<br />
stelle HSK-63 entwickelt, die Skalierbarkeit<br />
für weitere Größen<br />
wird derzeit geprüft.<br />
Das Messprinzip basiert auf dem<br />
von Drehgebern bekannten und<br />
bewährten GMR (giant magnetoresistance)<br />
Effekt. Eingeklemmte<br />
Späne führen dabei zu einer Verformung<br />
der Nutstruktur, welche<br />
den Winkel von Magnetfeldlinien<br />
ändern. Der zum Patent angemeldete<br />
Sensor kann durch Signalverarbeitung<br />
und die geschickte Verschaltung<br />
von Einzelsensorelementen<br />
zu einer Messbrücke Umgebungseinflüsse<br />
kompensieren.<br />
Ein weiterer Vorteil: der Sensor arbeitet<br />
werkzeugunabhängig. Somit<br />
ist kein individuelles Teach-In für<br />
unterschiedliche Werkzeuge notwendig.<br />
Intelligent vernetzt<br />
Soll eine Messung gestartet werden,<br />
ist dies dem Sensor über einen<br />
digitalen Eingang oder über ein<br />
IO-Link Kommando mitzuteilen.<br />
Nachdem der Sensor eigenständig<br />
eine komplette Rotorumdrehung<br />
aufgezeichnet und mit einer Referenzmessung<br />
verglichen hat, steht<br />
Das Sensorsystem PLANKO-M erkennt kleinste Abweichungen von der<br />
gewünschten Werkzeugposition mittels Lesekopf und Messstruktur.<br />
Premiere im September 2023: Auf der Messe EMO veranschaulichte<br />
eine per Touchscreen bedienbare Animation die Funktionsweise<br />
von PLANKO-M.<br />
das Messergebnis wahlweise als<br />
Spannungswert oder IO-Link Prozesswert<br />
zur Verfügung und kann<br />
von der Maschinensteuerung auf<br />
das Überschreiten eines festgelegten<br />
Grenzwertes überprüft werden.<br />
Die Messung hat bei einer frei<br />
wählbaren, jedoch gleichbleibenden<br />
Spindeldrehzahl stattzufinden.<br />
Idealerweise findet der Messvorgang<br />
unmittelbar nach dem Werkzeugwechsel<br />
statt, sodass das Resultat<br />
vorliegt, bevor die Spindel<br />
die erste Bearbeitungsposition erreicht<br />
hat. Somit geht durch den<br />
Messvorgang keine Zeit verloren.<br />
Wurde von PLANKO-M keine Abweichung<br />
vom Referenzwert erkannt,<br />
beginnt die Bearbeitung des<br />
■<br />
Werkstücks.<br />
OTT-JAKOB Spanntechnik<br />
GmbH<br />
www.ott-jakob.de<br />
Foto: OTT-JAKOB<br />
April 2024 57
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
VERSCHIEDENSTE VERZAHNUNGEN MIT HELLER PERFORMANCE<br />
Power Skiving als flexible<br />
und hochproduktive Option<br />
Mit dem Technologiezyklus Power Skiving bietet Heller seinen Kunden<br />
ein hochproduktives und flexibles Verfahren zum Wälzschälen verschiedenster<br />
Verzahnungen. Mit Hilfe einer bedienerfreundlichen<br />
Eingabe können auf einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit Mill-<br />
Turn-Lösung höchste Verzahnungsqualitäten erzielt werden.<br />
Das Wälzschälen<br />
punktet mit weniger<br />
Störkonturen,<br />
mehr Flexibilität<br />
und günstigeren<br />
Werk -<br />
zeugen als beim<br />
Räumen und<br />
beim Wälzfräsen.<br />
Foto: Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH<br />
Der Autor<br />
Daniel Kehl<br />
Projektleiter<br />
Power Skiving /<br />
Technologie -<br />
entwicklung<br />
Gebr. Heller<br />
Maschinenfabrik<br />
GmbH.<br />
Bauteile in einer Aufspannung zu<br />
bearbeiten, hat viele Vorteile: Die<br />
Bearbeitungsgenauigkeit nimmt<br />
ebenso zu wie die Produktivität,<br />
und Aufwendungen im Bauteilhandling<br />
werden reduziert. Damit<br />
Kunden diese Potenziale erschließen<br />
können, integriert Heller sukzessive<br />
weitere Technologien in<br />
seine Bearbeitungszentren. Ein<br />
Beispiel ist das Wälzschälen, mit<br />
dem Anwender*innen von 5-Achs-<br />
Fräszentren Bauteile auch verzahnen<br />
– ohne umzuspannen.<br />
Hochproduktiv<br />
und flexibel<br />
Beim Power Skiving gibt es kaum<br />
Stirnräder, die sich nicht herstellen<br />
lassen. Ob gerade oder schräge<br />
Verzahnung, ob Außen- oder Innenverzahnung<br />
– alles ist problemlos<br />
machbar. Auch ballige Verzahnungen<br />
können über eine komplexe<br />
mathematische Transformation<br />
mit höchster Profiltreue realisiert<br />
werden. Die Kosten für eine extra<br />
Verzahnungsmaschine lassen sich<br />
dabei sparen, das Verfahren ist<br />
zwei- bis dreimal schneller als das<br />
Stoßen und damit weitaus produktiver.<br />
Dazu punktet das Wälzschä-<br />
58 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
len mit weniger Störkonturen,<br />
mehr Flexibilität und günstigeren<br />
Werkzeugen als beim Räumen und<br />
beim Wälzfräsen.<br />
Einfache Integration und<br />
Programmierung<br />
Die einzige Voraussetzung ist, dass<br />
die eingesetzte 5-Achs-Maschine<br />
zusätzlich über die Drehfunktionen<br />
der Heller Mill-Turn-Option<br />
mit dem direkt angetriebenen<br />
Rundtisch verfügt. Ist dies der Fall,<br />
lässt sich die Technologie Wälzschälen<br />
einfach in moderne Siemenssteuerungen<br />
integrieren und<br />
ebenso einfach programmieren.<br />
Selbst Maschinenbediener*innen<br />
mit wenig Verzahnungserfahrung<br />
werden keine Probleme haben, ein<br />
zuverlässig funktionierendes Programm<br />
zu erstellen. Basis dafür ist<br />
ein Technologiezyklus mit klarer<br />
Gliederung und grafisch unterstützter<br />
Eingabemaske. Die Programmierenden<br />
geben hierzu<br />
schrittweise alle relevanten Verzahnungsdaten<br />
ein und bestätigen<br />
diese am Ende. Dann führt der Zyklus<br />
automatisch eine umfangreiche<br />
Plausibilitätsprüfung durch.<br />
Schließt diese erfolgreich ab, lässt<br />
sich der Produktionsprozess starten.<br />
Die Bearbeitung selbst setzt eine<br />
hohe Genauigkeit aller Maschinenachsen<br />
voraus. Im Mittelpunkt<br />
stehen hierbei der Rundtisch mit<br />
dem Werkstück und die Spindel<br />
mit dem Werkzeug. Diese beiden<br />
Rundachsen sind generisch gekoppelt,<br />
da sie exakt synchron rotieren<br />
müssen. Bei diesem hochdynamischen<br />
Prozess wälzen Schälrad<br />
und Werkstück aufeinander ab.<br />
Gleichzeitig führt die Maschine<br />
entlang der Verzahnungsachse einen<br />
gleichmäßigen Vorschub aus,<br />
und trägt so den Span ab. Die<br />
Zahnform ergibt sich letztendlich<br />
aus der synchronen Rotation und<br />
der Form des jeweils eingesetzten<br />
Fräsers.<br />
Kurze Bearbeitungszeit<br />
und hohe Qualität<br />
Auf der EMO 2023 in Hannover<br />
stellte Heller auf dem neuen 5-Achs-<br />
Bearbeitungszentrum F 6000 im<br />
Rahmen einer Performance- und<br />
Technologie-Demobearbeitung in<br />
Stahl die Verzahnungstechnologie<br />
Power Skiving vor. Das Werkstück<br />
wird in einer Aufspannung gedreht,<br />
gefräst, gebohrt und bekommt<br />
schließlich via Wälzschälen<br />
eine Innenverzahnung mit Modul<br />
4 (31 Zähne). Letztere Bearbeitung<br />
nimmt lediglich 80 Sekunden<br />
in Anspruch und erreicht dank der<br />
hochpräzisen Heller Bearbeitungszentren<br />
und des Heller Knowhows<br />
hinsichtlich des Wälzschälprozesses<br />
eine herausragende Qualität<br />
von 6 nach DIN 3961.<br />
Power Skiving erweitert so das<br />
Spektrum der Komplettbearbeitung<br />
auf einfache und zuverlässige<br />
Weise. Dabei halten sich die Zusatzinvestitionen<br />
in engen Grenzen.<br />
Denn es werden lediglich die<br />
jeweiligen Werkzeuge benötigt.<br />
Die im Paket integrierte Sicherheitsoption<br />
ESR sorgt dafür, dass<br />
das Werkzeug im Störfall sofort<br />
aus dem Werkstück springt und<br />
■<br />
kein Schaden entsteht.<br />
Gebr. Heller<br />
Maschinenfabrik GmbH<br />
https://www.heller.biz<br />
Mit Power Skiving<br />
lassen sich<br />
verschiedenste<br />
Zahnformen herstellen:<br />
Außenund<br />
Innenverzahnung,<br />
gerade<br />
und schräg.<br />
Foto: Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH<br />
April 2024 59
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
SOLUTION PROVIDER<br />
Smarte Fertigungslösungen für<br />
eine hocheffiziente Bearbeitung<br />
Die Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW) mit Sitz in Schramberg-<br />
Waldmössingen ist ein international führender Hersteller von smarten Fertigungslösungen.<br />
SW zeichnet sich durch eine klare Mission aus: Durch die<br />
Steigerung von Flexibilität, Produktivität, Modularität und Konnektivität strebt<br />
das Unternehmen die Führung als ganzheitlicher Solution Provider an.<br />
Die BA 711 space für<br />
größere Bauteile sowie<br />
einer B-Achse<br />
Foto: Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH<br />
Der Autor<br />
Michael<br />
Kreuzberger<br />
Produktmanager<br />
Das Portfolio von SW umfasst ein<br />
breites Spektrum an Lösungen, das<br />
von CNC-Bearbeitungszentren mit<br />
modularen Automationssystemen<br />
bis hin zu autonomen Fertigungszellen<br />
und kompletten Fertigungssystemen<br />
mit integrierten Softwarelösungen<br />
reicht. Als weltweit<br />
führender Anbieter von mehrspindligen<br />
Bearbeitungszentren für<br />
die Zerspanung unterschiedlichster<br />
Materialien ist SW in Branchen<br />
wie der Automobilindustrie, Elektromobilität,<br />
Land- und Baumaschinen,<br />
Medizintechnik sowie<br />
Luft- und Raumfahrt vertreten.<br />
BA W08–21 Y1550:<br />
von der Marktanalyse<br />
zum Produkt<br />
Durch umfassende Marktanalysen<br />
und intensive Kundengespräche<br />
hat die Schwäbische Werkzeugmaschinen<br />
GmbH (SW) herausgefunden,<br />
dass insbesondere großformatige<br />
Aluminium-Druckgussbauteile<br />
in der Karosserie von Battery<br />
Electric Vehicles (BEV) zukünftig<br />
vermehrt zum Einsatz kommen<br />
werden. Infolgedessen wurde untersucht,<br />
wie solche Bauteile, die<br />
oft zwar lang, aber nicht besonders<br />
breit oder hoch sind, auf den<br />
Maschinen von SW produktiv und<br />
doppelspindlig bearbeitet werden<br />
können. Dabei kristallisierte sich<br />
die BA W08–21 heraus. Durch das<br />
Aufstellen der Teile aufrecht auf<br />
der 5-Achse und die Verwendung<br />
eines Gegenlagers auf der anderen<br />
Seite sowie die Vergrößerung des<br />
60 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Y-Verfahrwegs ist es sogar möglich,<br />
ein solches Bauteil in einer<br />
einzigen Spannlage vollständig zu<br />
bearbeiten. Dies ermöglicht eine<br />
effiziente und präzise Fertigung.<br />
Ebenfalls erwähnenswert ist, dass<br />
die BA W08–21 Y1550 mit einem<br />
Störkreis je Aufspannplatz (2 Stück)<br />
von Ø800 und einer Länge von<br />
über 1.800 mm eine Vielzahl<br />
solcher Rahmenbauteile doppelspindlig<br />
bearbeiten kann. Diese<br />
Flexibilität ermöglicht es SW,<br />
schnell und präzise auf die Anforderungen<br />
des Marktes zu reagieren.<br />
Im Bereich der Produktivität<br />
konnte SW ein deutliches Beispiel<br />
verzeichnen: ein Gehäuse für die<br />
Leistungselektronik eines Elektroautos.<br />
Bisher wurde dieses Bauteil<br />
auf zwei Maschinen in zwei Aufspannungen<br />
bearbeitet, was zu einer<br />
Taktzeit von ca. 28 Minuten<br />
für 2 Teile führte.<br />
Durch den Einsatz der BA<br />
W08–21 Y1550 kann das Bauteil<br />
nun in einer Aufspannung in nur<br />
ca. 17 Minuten für 2 Teile bearbeitet<br />
werden. Dies entspricht einer<br />
Reduzierung der Zykluszeit um ca.<br />
40% Prozent. Diese Effizienzsteigerung<br />
ermöglicht eine schnellere<br />
und effektivere Fertigung.<br />
BA 711 space mit<br />
B-Achse: vom Kundenwunsch<br />
zum Produkt<br />
Ein Kunde wandte sich an SW, da<br />
er große Stahlbauteile aus verschiedenen<br />
Produktfamilien fertigen<br />
muss. Diese Bauteile haben<br />
maximale Abmessungen von etwa<br />
1.300 x 500 x 700 mm und wiegen<br />
bis zu 800 kg. In enger Zusammenarbeit<br />
mit dem Kunden<br />
wurde eine Lösung entwickelt: Die<br />
BA 711 wurde modifiziert. Anstelle<br />
der serienmäßigen horizontalen 4.<br />
Achse (A-Achse) wurde eine vertikale<br />
B-Achse eingebaut. Mithilfe<br />
einer flexiblen Spannvorrichtung<br />
können nun alle Bauteile in einer<br />
einzigen Aufspannung bearbeitet<br />
werden. Um alle Bearbeitungswerkzeuge<br />
für die verschiedenen<br />
Produktfamilien abzudecken, wurde<br />
das Werkzeugmagazin vergrößert.<br />
Die Maschine kann nun 270<br />
HSK-A100 Werkzeuge aufnehmen.<br />
Die Beladung der schweren<br />
Bauteile erfolgt weiterhin mittels<br />
Automation. Diese Flexibilität ermöglicht<br />
es den Kunden, ihre geforderten<br />
Bauteile effizient und<br />
präzise in nur einer Maschine und<br />
einer Aufspannung zu bearbeiten.<br />
Insgesamt hat sich SW mit ihren<br />
innovativen Lösungen und ihrer<br />
Fokussierung auf die Kundenbedürfnisse<br />
als Vorreiter für intelligente<br />
Fertigungslösungen erwiesen.<br />
Die BA W08–21 Y1550 und<br />
die modifizierte BA 711 space sind<br />
Beispiele für die Flexibilität und<br />
Anpassungsfähigkeit von SW, um<br />
den sich ständig ändernden Anforderungen<br />
des Marktes gerecht zu<br />
werden. Diese Maschinen ermöglichen<br />
nicht nur eine effizientere<br />
Produktion, sondern auch eine<br />
präzisere Bearbeitung, was letzt-<br />
Effiziente Ein-Spannlagen-Fertigung<br />
durch aufrechte 5-Achsen-Positionierung<br />
mit Gegenlager und erweitertem<br />
Y-Verfahrweg für präzise Bauteilbearbeitung.<br />
endlich zu einer Steigerung der<br />
Wettbewerbsfähigkeit der Kunden<br />
führt.<br />
Mit einem klaren Fokus auf Innovation<br />
und Kundenzufriedenheit<br />
bleibt SW ein führender Anbieter<br />
von Smart Manufacturing Solutions<br />
und wird auch in Zukunft Maß -<br />
■<br />
stäbe in der Branche setzen.<br />
Schwäbische<br />
Werkzeugmaschinen GmbH<br />
www.sw-machines.com<br />
Foto: Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH<br />
Foto: Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH<br />
Foto: Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH<br />
Großzügiger Zugang der BA W08–21 für eine gute Be-/Entladung<br />
mittels automatischer Beladetüre<br />
BA W08–21 verfügt über einen erweiterten Y-Verfahrweg mit<br />
1.550 mm<br />
April 2024 61
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
DIE SCHEIBENBREMSE DER ZUKUNFT<br />
Warum das Schleifen von Bremsscheiben<br />
neu erfunden wurde<br />
Die Reduktion von Emissionen war in Bezug auf den Umweltschutz<br />
lange Zeit hauptsächlich mit dem Verbrennen fossiler Brennstoffe<br />
und dem Einsatz von Verbrennungsmotoren verknüpft. Jedoch plant<br />
die bevorstehende Einführung der Euro 7 Abgasnorm erstmals eine<br />
ganzheitliche Regulierung der Feinstaubemissionen. Dies lenkt nun<br />
den Fokus auf den Abrieb von Reifen und den Bremsen.<br />
Schleifprozess<br />
hartstoffbeschichteter<br />
Bremsscheiben<br />
– Supfina<br />
Planet BD<br />
Foto: Supfina<br />
Der Autor<br />
Michael Wöhrle<br />
Leiter F&E<br />
Supfina<br />
Grieshaber<br />
GmbH & Co. KG.<br />
Als Feinstaub zählen Partikel die<br />
kleiner als PM10, bedeutet im<br />
Durchmesser kleiner als 10 Mikrometer<br />
im Durchmesser sind. Solche<br />
feinen Partikel können tief in<br />
die Lunge eindringen und besonders<br />
feine Partikel den Weg bis in<br />
den Blutkreislauf finden.<br />
Die notwendige Feinstaubreduktion<br />
hat die Dringlichkeit von Innovationen<br />
zur Herstellung hartstoffbeschichteter<br />
Bremsscheiben verstärkt.<br />
Diese speziell beschichteten Bremsscheiben,<br />
die einen wesentlichen<br />
Beitrag zur Reduzierung von Feinstaub-Emissionen<br />
leisten und gleich -<br />
zeitig den erforderlichen Korrosionsschutz<br />
für Elektrofahrzeuge<br />
bieten, rücken in den Mittelpunkt.<br />
Das Hartstoffschleifen ist eine Herausforderung<br />
für Schleifmaschine<br />
und Werkzeug. Vor allem, wenn<br />
Wolfram-, Titan- oder Niobcarbid<br />
mittels Laserauftragsschweißen<br />
(LMD), extremem Hochgeschwindigkeits-Laserauftragsschweißen<br />
(EHLA), Hochgeschwindigkeits-<br />
Flammspritzen (HVOF) oder Kaltgasspritzen<br />
(CGS) aufgetragen worden<br />
sind. Supfina ist technologieoffen<br />
unterwegs, stellt sich aber<br />
vor allem auf das Laserauftragsschweißen<br />
und das Kaltgasspritzen<br />
ein. In diesem dynamischen Umfeld<br />
hat Supfina eine Schlüsselrolle<br />
eingenommen. Mit der Einführung<br />
der Supfina Planet BD, einem<br />
spezialisierten System für das<br />
62 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Schleifen von hartstoffbeschichteten<br />
Bremsscheiben, werden neue<br />
Standards in Sachen Präzision und<br />
Effizienz gesetzt.<br />
In Zusammenarbeit mit Bremsscheibenherstellern<br />
und -Beschichtern<br />
entwickelte Supfina eine wirtschaftliche<br />
Lösung für das Doppelplanschleifen<br />
der Bremsscheiben.<br />
Diese Lösung berücksichtigt die<br />
gesamte Prozesskette und stimmt<br />
den Schleifprozess präzise auf vorherige<br />
Arbeitsschritte ab.<br />
Präzision und<br />
Wirtschaftlichkeit<br />
Durch ein zum Patent angemeldetes,<br />
kraftneutrales Schleifverfahren,<br />
erreicht die Supfina Planet BD<br />
eine signifikante Verbesserung der<br />
Form- und Lagetoleranzen. Diese<br />
Methode optimiert nicht nur die<br />
Werkzeuglebensdauer, sondern reduziert<br />
auch die Stückkosten erheblich.<br />
Darüber hinaus gewährleistet das<br />
Maschinenbett aus Mineralguss eine<br />
hohe Präzision, da es eine ausgezeichnete<br />
thermische Stabilität,<br />
Schwingungsdämpfung und chemische<br />
Beständigkeit gegenüber<br />
Kühlschmierstoffen bietet.<br />
Die Planet BD zeichnet sich durch<br />
ihre spezifische Anpassungsfähigkeit<br />
an das Schleifen beschichteter<br />
Bremsscheiben aus. Ihre Be- und<br />
Entladung kann für verschiedene<br />
Zu- und Abführsysteme automatisiert<br />
werden, was eine reibungslose<br />
Integration in unterschiedliche<br />
Fertigungsprozesse ermöglicht und<br />
zu weiteren Kosteneinsparungen<br />
führt.<br />
Eine zukunftsweisende<br />
Lösung<br />
Die Supfina Planet BD kombiniert<br />
technologische Innovationen mit<br />
einer präzisen Ausführung, um den<br />
heutigen Anforderungen in der<br />
Foto: Supfina<br />
Supfina Grieshaber<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.supfina.com<br />
Mineralguss-<br />
Maschinenbett<br />
mit hervorragendem<br />
Dämpfungsverhalten.<br />
Bremsentechnologie gerecht zu<br />
werden. Ihre Fähigkeit, sowohl die<br />
Leistung als auch die Nachhaltigkeit<br />
zu verbessern, macht sie zu einem<br />
relevanten Beitrag in einem<br />
sich rasch entwickelnden Sektor.<br />
Dies deutet darauf hin, dass die<br />
Supfina Planet BD nicht nur eine<br />
Antwort auf gegenwärtige Herausforderungen<br />
bietet, sondern auch<br />
das Potenzial hat, die Standards in<br />
der Zukunft der Bremssystemfertigung<br />
zu<br />
■<br />
beeinflussen.<br />
Die Supfina<br />
Planet BD<br />
bereits erfolgreich<br />
im Einsatz<br />
Foto: Supfina<br />
April 2024 63
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
ADAPTCUT — KI UNTERSTÜTZTE MIKROZERSPANUNG<br />
KI und maschinelle Zerspanung:<br />
ein Duo mit Zukunft!<br />
Die Firma Louis Bélet S.A. hat sich zum Ziel gesetzt, die Mikrozerspanung<br />
durch Künstliche Intelligenz zu revolutionieren. Dabei werden<br />
präzisere Prognosen erstellt, Werkzeugpfade und Schnittparameter<br />
optimiert und sogar Werkzeuggeometrien automatisch angepasst.<br />
Dies steigert die Effizienz, senkt Kosten und verbessert die<br />
Produktqualität.<br />
Durch KI generiertes<br />
Bild eines<br />
von KI unterstützten<br />
Mikrozerspanungsvorgangs<br />
/ Quelle:<br />
Louis Bélet S.A,.<br />
erstellt mit<br />
DALL-E<br />
Foto: Louis Bélet<br />
Der Autor<br />
Sinan Akyol<br />
Technischer<br />
Berater<br />
Louis Bélet S.A.<br />
Das Projekt „AdaptCUT“ stellt<br />
eine wegweisende Fusion von<br />
Künstlicher Intelligenz (KI) und<br />
Zerspanungstechnik dar, die darauf<br />
abzielt, die Effizienz und Präzision<br />
in der Mikrozerspanung<br />
zu steigern. Die Zusammenarbeit<br />
von der Hochschule ARC, Chiron<br />
Suisse und Louis Bélet verfolgt den<br />
Zweck, mittels „AdaptCUT“ innovative<br />
Lösungen zu entwickeln,<br />
die die Bearbeitungstechniken verbessern<br />
und die Produktionseffizienz<br />
erhöhen.<br />
Der Einsatz von KI setzt jedoch ein<br />
grundlegendes Verständnis des<br />
Konzepts voraus. Mit KI wird das<br />
Simulieren menschlicher Intelligenz<br />
mithilfe von Maschinen und Programmen<br />
bezeichnet. KI fungiert<br />
als Blackbox, die eine Fülle von<br />
Daten aufnimmt, um optimale Ergebnisse<br />
zu liefern. Im Kontext der<br />
Zerspanung bietet KI immense Vor-<br />
64 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Foto: Louis Bélet<br />
teile, da sie komplexe Datenmengen<br />
verarbeitet, unerwartete Beziehungen<br />
erkennt und die Verarbeitungsgeschwindigkeit<br />
maximiert.<br />
Der Ursprung des Projekts<br />
„AdaptCUT“ liegt in der Entwicklung<br />
der Micro5-Maschine an der<br />
Hochschule Arc. Diese innovative<br />
Maschine, konzipiert für die Bearbeitung<br />
kleiner Werkstücke, diente<br />
als Ausgangspunkt für das MiLL-<br />
Projekt (MicroLean Lab), das für<br />
die Vision einer autonomen Mikrofabrik<br />
steht. Louis Bélet war von<br />
Anfang an Partner dieses Projekts<br />
und beteiligte sich aktiv an der<br />
Entwicklung spezieller Werkzeuge<br />
für die Bearbeitungszelle.<br />
Im Vordergrund des Projekts<br />
„AdaptCUT“ steht die Fähigkeit<br />
der Maschine, sich selbst zu optimieren.<br />
Dazu gibt es verschiedene<br />
Module. Das erste Modul, Opti-<br />
COM, ermöglicht eine grobe Bestimmung<br />
der Schnittparameter<br />
für bestimmte Werkzeug-Material-<br />
Paare. Ein weiteres Modul,<br />
AdaptCUT CC, bietet eine Webschnittstelle<br />
für die Benutzung der<br />
Micro5-Maschine zur Bearbeitung<br />
und Datengenerierung. Das Modul<br />
AdaptCUT GO richtet sich an<br />
Werkzeughersteller und nutzt KI,<br />
um neue Werkzeuge mit optimierten<br />
Geometrien zu entwickeln.<br />
Die Integration von „AdaptCUT“<br />
Durch KI generiertes Bild von KI als «Blackbox» / Quelle: Louis Bélet S.A., erstellt<br />
mit DALL-E<br />
in andere Systeme wie ToolFinder<br />
und Skylight ermöglicht eine nahtlose<br />
Datenübertragung und optimiert<br />
den Werkzeugauswahlprozess.<br />
Dies schafft massgeschneiderte<br />
Lösungen für die Kunden und<br />
verbessert die Effizienz der Zerspanungstechniken.<br />
Es ist jedoch<br />
wichtig zu betonen, dass trotz des<br />
Potenzials der KI menschliche Aufsicht<br />
und Kontrolle unerlässlich<br />
sind, um sicherzustellen, dass die<br />
Ergebnisse den Vorstellungen entsprechen<br />
und brauchbar sind.<br />
Die Zukunft in der Zerspanungstechnik<br />
ist mit KI vielversprechend.<br />
Es eröffnen sich neue Möglichkeiten<br />
für Effizienzsteigerungen<br />
und Produktivitätsverbesserungen.<br />
Dennoch braucht es eine<br />
sorgfältige und kritische Herangehensweise,<br />
um sicherzustellen, dass<br />
die Technologie verantwortungsvoll<br />
eingesetzt wird. „AdaptCUT“<br />
repräsentiert einen wichtigen<br />
Schritt in diese Richtung und<br />
könnte den Weg für weitere Innovationen<br />
in der Zerspanungsbranche<br />
■<br />
ebnen.<br />
Louis Bélet S.A.<br />
www.louisbelet.ch<br />
Foto: Louis Bélet<br />
Durch KI generiertes<br />
Bild eines<br />
Menschen, der die<br />
KI an der Line<br />
hält / Quelle:<br />
Louis Bélet S.A.,<br />
erstellt mit<br />
DALL-E<br />
April 2024 65
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
PRODUKTIVITÄT UND FLEXIBILITÄT AB STÜCKZAHL 1 MIT DER RICHTIGEN STRATEGIE<br />
Digitalisieren und Automatisieren<br />
von Fertigungsprozessen<br />
Mit Automation lässt sich die Produktivität in der Zerspanung steigern.<br />
Mit Digitalisierung und der richtigen Strategie bleibt dabei die für die<br />
Einzelteil- und Kleinserienfertigung notwendige Flexibilität erhalten.<br />
Foto: Tebis AG<br />
Die Automatisierung mit Plattenwechslern oder Handlingsystemen erhöht die Produktivität in der Einzelteilfertigung.<br />
Der Autor<br />
Christoph<br />
Brückner<br />
Key Account<br />
Management /<br />
Regionalvertrieb<br />
Die Automatisierung in der spanenden<br />
Fertigung wird von unterschiedlichen<br />
Faktoren getrieben –<br />
wie Kostendruck, Fachkräftemangel<br />
oder dem Wunsch nach höherer<br />
Produktivität. Dabei sollen<br />
mehr unterschiedliche Bauteile<br />
schneller gefertigt werden. Daher<br />
darf die Effizienzsteigerung nicht<br />
zu Lasten der Flexibilität gehen.<br />
Dies gilt für die Kleinserien- und<br />
Einzelteilfertigung gleichermaßen.<br />
Bei Neuinvestitionen in Bearbeitungszentren<br />
wird mittlerweile ein<br />
hoher Anteil von Anfang an mit<br />
Automatisierungslösung oder entsprechender<br />
Vorbereitung beschafft.<br />
Gleichzeitig gibt es einen<br />
erheblichen Markt für die Nachrüstung<br />
von Maschinen mit entsprechender<br />
Automatisierung.<br />
Zum Einsatz kommen dabei Plattenwechsler,<br />
Handlingsysteme etc.<br />
Stabile Prozesse für erfolgreiche<br />
Automatisierung<br />
Sind die Anlagen in der Lage ein<br />
Bauteil nach dem anderen zu fertigen,<br />
setzt dies einen ausreichend<br />
stabilen Fertigungsprozess voraus.<br />
Denn manuelle Eingriffe in den<br />
laufenden Prozess unterbrechen<br />
die Automatisierung. Damit diese<br />
den erhofften Vorteil bringen<br />
kann, müssen Fertigungsaufträge<br />
vollständig und sicher sein, ehe<br />
diese auf die Maschine gehen. Das<br />
bedeutet, dass die Maschine nach<br />
dem Aufspannen eines Rohteils<br />
und dem Bereitstellen der erforderlichen<br />
Werkzeuge ein NC-Programm<br />
benötigt, das alle notwendigen<br />
Operationen bis zum Abspannen<br />
des Bauteils enthält. Dieses<br />
NC-Programm muss technologisch<br />
vollständig und fehlerfrei<br />
sein.<br />
66 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Um dieses Ziel zu erreichen sind Digitalisierung<br />
und Automatisierung<br />
im Vorfeld der Maschine, also vor<br />
der Zerspanung notwendig. Wenn<br />
alle Aufgaben vorher in der virtu -<br />
ellen Welt mit exakten digitalen<br />
Zwillingen vorbereitet werden, gibt<br />
es bei der Abarbeitung keine Über -<br />
raschungen. Verfügt beispielsweise<br />
der Programmierer über ein genaues<br />
digitales Modell der geplanten<br />
Spannsituation und Maschine und<br />
arbeitet mit digitalen Zwillingen<br />
der Zerspanungswerkzeuge inklu -<br />
sive exakter geometrischer Daten<br />
und technologieerprobter Schnittwerte,<br />
entsteht ein NC-Programm,<br />
das bereits die meisten der oben genannten<br />
Anforderungen erfüllt. Eine<br />
anschließende komplette Simulation<br />
in der CAD/CAM-Umgebung<br />
bringt die letzte Sicherheit für alle<br />
Verfahrbewegungen und Endschalter.<br />
Dafür sorgt auch die Ausgabe<br />
über einen zertifizierten vom CAD/<br />
CAM-Hersteller gelieferten Postprozessor.<br />
So entstehen komplette<br />
NC-Programme mit Sequenzen für<br />
das Drehen, Fräsen, Bohren und sogar<br />
das prozess-integrierte Messen.<br />
Schnell zum<br />
NC-Programm mit<br />
Wissensbibliotheken<br />
Automatisierte Bearbeitungszentren<br />
im 24/7-Betrieb haben einen hohen<br />
Durchsatz an Teilen und benötigen<br />
folglich ein hohes Volumen<br />
an NC-Programmen. Dieser hohe<br />
Bedarf an „perfekten“ NC-Programmen<br />
darf aber nicht den Aufwand<br />
für Arbeitsvorbereitung und<br />
Programmierung erhöhen, denn<br />
sonst verringert dies den Effizienzgewinn<br />
der Automatisierung.<br />
Daher muss der Prozess der NC-<br />
Programmierung automatisiert werden.<br />
Dazu wird das im Unternehmen<br />
vorhandene Fertigungswissen<br />
gesammelt, abgespeichert und als<br />
automatisierte Regel in einer Wissensbibliothek<br />
zur Verfügung gestellt.<br />
Diese Regeln können für ganze<br />
Bauteilklassen den Durchlauf<br />
vom Dateneingang über die Datenaufbereitung<br />
und Vorbereitung der<br />
Spannsituation bis hin zum fertigen<br />
NC-Programm auf wenige Aktionen<br />
für den Anwender reduzieren.<br />
Exakte digitale Zwillinge aller Fertigungsmittel (Werkzeuge, Spannmittel, Maschinen etc.) im CAD/<br />
CAM-System führen zu vollständigen und fehlerfreien NC-Programmen.<br />
Mit Strategie zur<br />
Automatisierung<br />
Eine erfolgreiche automatisierte<br />
Einzelteilfertigung aufzubauen, ist<br />
für viele Betriebe ein Paradigmenwechsel,<br />
der mit der richtigen Strategie<br />
angegangen werden muss.<br />
Dabei hilft es, einen externen Partner<br />
mit ins Boot zu holen, der Erfahrung<br />
mitbringt, um die Automatisierung<br />
anhand des Produktportfolios<br />
richtig zu dimensionieren<br />
und die erforderlichen vernetzten<br />
und sicheren Prozessketten<br />
aufzubauen. Ein weiterer wichtiger<br />
Aspekt beim Aufbau einer<br />
automatisierten Fertigung ist es,<br />
Tebis Technische<br />
Informationssysteme AG<br />
www.tebis.com<br />
Mit Wissensbibliotheken, die Fertigungswissen als automatisierte Regel zur Verfügung stellen, kann<br />
der Durchlauf vom Dateneingang über die Arbeitsvorbereitung bis hin zum fertigen NC-Programm<br />
auf wenige Aktionen reduziert werden.<br />
alle Beteiligten für das Projekt zu<br />
motivieren und entsprechend zu<br />
qualifizieren. Auch dies kann der<br />
externe Partner übernehmen, um<br />
das Tagesgeschäft möglichst wenig<br />
zu beeinträchtigen.<br />
Zerspanungsbetriebe, die in ihrer<br />
Fertigung Digitalisierung und Automatisierung<br />
etabliert haben,<br />
profitieren von hohem Durchsatz<br />
und gutem Anpassungsvermögen.<br />
Dadurch gewinnen sie die nötige<br />
■<br />
Effizienz und Flexibilität.<br />
Foto: Tebis AG<br />
Foto: Tebis AG<br />
April 2024 67
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
HYBRIDE FERTIGUNG VON METALLBAUTEILEN<br />
CNC meets SolidCAM Additive<br />
Wenngleich der 3D Druck die zerspanende Fertigung niemals ersetzen<br />
kann, birgt er für viele Unternehmen große Potentiale in der Fertigung.<br />
Mit Binder-Jetting & SolidCAM lassen sich komplexe Werkstücke<br />
wirtschaftlich und in hoher Stückzahl nahezu endfertig drucken und<br />
effizient spanend bearbeiten.<br />
Durchgängige<br />
Lösung: 3D gedruckter<br />
Knochenplattenrohling<br />
mit Setter-Struktur<br />
für das Sintern.<br />
CNC-Nachbearbeitung<br />
mit SolidCAM<br />
programmiert<br />
Foto: SolidCAM<br />
Die Autoren<br />
Simon Sommer<br />
& Jörg Vollmann-<br />
Schipper<br />
SolidCAM GmbH<br />
Mit dem beinahe vierzigjährigen<br />
Know-how im CAD/CAM Bereich<br />
und der Zerspanungstechnik will<br />
das Additive-Team von SolidCAM<br />
Fertigungsunternehmen und CNC-<br />
Dienstleistern den Einstieg in diese<br />
Zukunftstechnologie erleichtern.<br />
Als nahtlos integrierte CAM-<br />
Lösung für Solidworks, Solid Edge<br />
und Inventor unterstützt Solid-<br />
CAM bekanntermaßen sämtliche<br />
CNC-Maschinentypen und Bearbeitungen<br />
der subtraktiven Fertigungsverfahren.<br />
Dazu zählt neben<br />
der iMachining-Technologie, die in<br />
vielen Branchen die Zerspanungsprozesse<br />
massiv beschleunigt hat,<br />
auch die CAM-Software für mehrkanalige<br />
CNC-Bearbeitungszentren<br />
und komplexe CNC-Langdrehmaschinen<br />
von SolidCAM.<br />
Die beispielhafte Fertigung eines<br />
Messerkopf-Werkzeugs mit Innenkühlung<br />
oder die kosteneffizientere<br />
Herstellung des Griffstücks eines<br />
medizintechnischen Wirbelsäulen-Instruments<br />
belegen, dass<br />
der 3D Druck in Kombination mit<br />
SolidCAM für die nachfolgende<br />
CNC-Bearbeitung technologisch<br />
und wirtschaftlich bedeutende<br />
Vorteile bietet. Gedruckt wurden<br />
die Werkstücke im Shop System<br />
von Desktop Metal, welches problemlos<br />
in eine moderne Fertigungsumgebung<br />
integriert werden<br />
kann. Das Shop System erschließt<br />
mit der fortschrittlichen Binder-<br />
Jetting-Druckmethode einen vollständig<br />
neuen Markt für Fertigungsbetriebe.<br />
Kleine, einbaufertige<br />
Metallbauteile lassen sich damit<br />
kostengünstig und mit hoher<br />
Oberflächengüte in beispielloser<br />
Geschwindigkeit und Produktivität<br />
drucken. Und dies 10-mal<br />
schneller und zu einem Bruchteil<br />
der Kosten im Vergleich zu laserbasierten<br />
3D-Drucksystemen.<br />
Natürlich ist der gesamte 3D<br />
Druckprozess von Metallteilen<br />
nicht frei von Tücken und möglichen<br />
Fallstricken, die es zu be -<br />
achten gilt. Gravitationsbedingt<br />
schrumpfen die Werkstücke beispielsweise<br />
beim Sintern nicht<br />
gleichmäßig. Aus diesem Grund<br />
unterstützt Desktop Metal den<br />
Anwender mit der Software „Live<br />
Sinter“, welche den Sinter-Prozess<br />
simulieren kann. Die Softwarelösung<br />
soll Fehler bei der Fertigung<br />
hochpräziser Teile mit pulverme-<br />
68 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
In der Software-<br />
Lösung Fabricate<br />
kann der Anwender<br />
die 3D Druck-<br />
Jobs und Befüllung<br />
des Pulverkastens<br />
optimal steuern.<br />
Foto: SolidCAM<br />
tallurgie-basierten Verfahren wie<br />
dem Binder-Jetting eliminieren. Sie<br />
korrigiert unter anderem die<br />
Schrumpfung und Verformung<br />
von 3D-Druckteilen direkt beim<br />
Sintern, indem sie die Geometrie<br />
der Werkstücke bereits vor dem<br />
Druck entsprechend anpasst.<br />
Durch die Verbesserung der Formund<br />
Maßtoleranzen gesinterter<br />
Teile wird der Erstteilerfolg bei<br />
komplexen Geometrien verbessert,<br />
und Kosten sowie Zeitaufwand für<br />
die Nachbearbeitung reduzieren<br />
sich.<br />
Hybrid Manufacturing<br />
Der Grund für den Einstieg von<br />
SolidCAM in das Thema „AM“<br />
waren die gewaltigen Fortschritte<br />
speziell mit dem Binder-Jetting-<br />
Verfahren von Desktop Metal.<br />
Dieses bietet von der Medizintechnik<br />
über den Automobilbau bis<br />
hin zur Luft- und Raumfahrt neue<br />
Möglichkeiten für innovative Designlösungen,<br />
effizientere Fertigungsprozesse<br />
und die Herstellung<br />
individueller Produkte bis hin zur<br />
Großserienfertigung. Unter dem<br />
Stichwort „Hybrid Manufacturing“<br />
offeriert SolidCAM jetzt<br />
nicht nur seinen CAM-Kunden<br />
ganzheitliche, kombinierte Lösungen<br />
für den 3D-Druck und die<br />
CNC-Bearbeitung. In Deutschland<br />
und den USA wurden die CAMund<br />
CNC-Technologiezentren bereits<br />
um Additive Manufacturing-<br />
Systeme erweitert.<br />
Gesamtkosten im Blick<br />
Zahlreiche erfolgreich umgesetzte<br />
Additiv-Projekte sprechen für sich.<br />
Am Beispiel einer Implantat-Knochenplatte<br />
lassen sich die Vorteile<br />
einer hybriden Fertigung schnell<br />
aufzeigen. Klar ist: Dank leistungsfähiger<br />
CAM-Module wie Solid-<br />
CAM iMachining und Sim 5X<br />
kann die Knochenplatte selbst in<br />
anspruchsvollsten Materialien sehr<br />
effizient aus dem Vollen zerspant<br />
werden. Mittels 3D-Druck erübrigt<br />
sich jedoch die Schrupp-Bearbeitung,<br />
was die Gesamtherstellungskosten<br />
reduziert. Der 3D Metalldruck<br />
ist zudem denkbar einfach:<br />
Das 3D Modell wird in der Fabricate-Software<br />
von DM eingelesen,<br />
danach läuft der gesamte Druckund<br />
Sinterprozess dank interaktiver<br />
Softwareunterstützung nahezu<br />
vollautomatisch ab. Sofort nach<br />
dem Abkühlen der gedruckten<br />
Bauteile sind diese voll belastbar<br />
und können auf einem CNC-Bearbeitungszentrum<br />
spanend nachbearbeitet<br />
■<br />
werden.<br />
SolidCAM GmbH<br />
https://www.solidcam.de<br />
Foto: SolidCAM<br />
State-of-the-Art:<br />
SolidCAM Additive-Teilespektrum<br />
für den 3D<br />
Metalldruck.<br />
April 2024 69
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
INNOVATIVE LÖSUNG ZUR GENERIERUNG VON WERKZEUGSTAMMDATEN<br />
Werkzeugdaten aus verschiedenen<br />
Datenquellen zusammenführen<br />
Wer längere Rüst- und Stillstandszeiten vermeiden will, muss das<br />
Werkzeugmanagement im Griff haben. Das Hindernis zu einer umfassenden<br />
Werkzeugverwaltung liegt oft in der zeit- und fachkraftintensiven<br />
Datenerfassung. Das Schürfen von Werkzeuginformationen<br />
aus diversen Datenquellen bietet hier neue Chancen.<br />
Werkzeug-Community<br />
– Austausch<br />
von Werkzeugdaten<br />
über<br />
die EVO-Werkzeugcloud<br />
im<br />
geschützten und<br />
qualitätsgeprüften<br />
Datenraum<br />
Foto: EVO<br />
Der Autor<br />
Jürgen<br />
Widmann<br />
Geschäftsführer<br />
EVO Informations -<br />
systeme GmbH<br />
Für diese Aufgabe – die Gewinnung<br />
und umfassende Nutzung<br />
von Werkzeugdaten – hat der Digitalisierungsspezialist<br />
EVO Informationssysteme<br />
ein neuartiges<br />
Konzept realisiert. Seit Jahrzehnten<br />
entwickelt das Unternehmen<br />
modulare Softwarelösungen für<br />
die Industrie, die sich schnittstellenfrei<br />
als ganzheitliches Fabrik-<br />
Organisationssystem zum Management<br />
aller Ressourcen kombinieren<br />
lassen. Als „digitale Assistenten“<br />
helfen diese Informationssysteme,<br />
die betrieblichen Abläufe<br />
im Industriebetrieb schneller, effizienter<br />
und produktiver zu gestalten.<br />
Potenzial Werkzeug -<br />
organisation<br />
In vielen metallverarbeitenden<br />
Unternehmen blieb bislang das<br />
Werkzeugmanagement ein weißer<br />
Fleck auf der IT-Landkarte. Das<br />
liegt auch daran, dass die Zer -<br />
spaner das Potenzial und den<br />
Nutzen eines Werkzeugmanagement-Systems<br />
als eher gering an -<br />
sahen. Deshalb beschränkte sich<br />
die Werkzeugverwaltung auf die<br />
Beschaffung und Ausgabe von<br />
Werkzeugkomponenten. Dabei<br />
bleibt das ganze Datenpotenzial<br />
von der Werkzeugbeschaffung bis<br />
zur Werkzeugverwendung in den<br />
Werkzeugmaschinen ungenutzt.<br />
Die Ausgangslage sieht so aus,<br />
dass in den Betrieben eine Unmenge<br />
an Werkzeugen in überdimensionierten<br />
Werkzeugmagazinen<br />
70 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
von Maschinen und in zahlreichen<br />
Werkzeugschränken gebunkert<br />
wird. Einmal zusammengebaut,<br />
befinden sich die Komplettwerkzeuge,<br />
die hohe Sachwerte darstellen,<br />
unkontrolliert im Umlauf.<br />
Nicht nur ihr Aufenthaltsort ist<br />
aus Sicht der Digitalisierung und<br />
Datenverwaltung unbekannt, sondern<br />
auch ihr Zustand.<br />
Das ändert sich mit der synergetischen<br />
Werkzeugorganisation von<br />
EVO. Sie betrachtet die Werkzeuge<br />
sowohl physisch als auch digital.<br />
Ein zentrales Schlüsselelement ist<br />
dabei die Identifikation eines<br />
Werkzeugs über eine eindeutige<br />
Ident-Nummer und deren Verwendung<br />
von der Beschaffung bis zum<br />
Verbrauch in den Maschinen. Um<br />
das Zerspanungs-Know-how in einem<br />
Unternehmen nutzbar zu machen,<br />
bedarf entweder vieler zeitlicher<br />
Ressourcen, um die Informationen<br />
zu sammeln, oder eben eines<br />
innovativen Lösungsansatzes,<br />
welcher hier beschrieben wird.<br />
Werkzeug-Community<br />
Wer bereits einmal Werkzeuge in<br />
eine Datenbank gelegt hat, der<br />
weiß, wie mühsam es ist, ein Werkzeug<br />
digital zu erfassen. Um diesen<br />
Aufwand zu eliminieren, stellt<br />
EVO den Werkzeugherstellern und<br />
Werkzeuganwendern eine Crowd -<br />
sourcing-Plattform zur Verfügung,<br />
um in der globalen Werkzeugcloud<br />
die produktbezogenen Werkzeugdaten<br />
bereitzustellen bzw. auszutauschen.<br />
Die mit der EVO-Cloud vernetzten<br />
Werkzeuganwender können mit<br />
allen anderen Anwendern die bekannten<br />
oder ermittelten Werkzeugdaten<br />
teilen. Über die Katalog-<br />
oder Bestellnummer des<br />
Werkzeugs werden aus der Cloud<br />
dann die individuellen Werkzeuginformationen<br />
in die „private“<br />
Werkzeugverwaltung geladen. Der<br />
Vorteil: Die Werkzeugtechnologiedaten<br />
müssen nicht mehr manuell<br />
erfasst werden. Fehleingaben sind<br />
somit ausgeschlossen und jedem<br />
Anwender stehen im Sinne des<br />
„Digitale Zwillings“ immer die<br />
richtigen Werkzeugdaten zur Verfügung.<br />
Werkzeugfluss bis in die Maschine<br />
Foto: EVO<br />
Synergetische<br />
Datenquellen<br />
Für die ganzheitliche Betrachtung<br />
der Werkzeugdatenwelt können<br />
weitere, ergänzende Datenquellen<br />
genutzt werden – zum Beispiel Informationen<br />
aus Lagersystemen<br />
und Werkzeugmaschinen. Mit der<br />
Extraktion von Werkzeugdaten<br />
aus archivierten CNC-Programmen<br />
entsteht so nahezu automatisch<br />
eine zentralisierte Werkzeugdatenbank,<br />
die auch das Zerspanungswissen<br />
der Maschinenbediener<br />
und CNC-Programmierer enthält.<br />
Aus dem maschinenspezifischen<br />
NC-Code lassen sich mittels<br />
Algorithmen verschiedene Bearbeitungsparameter<br />
wie Drehzahlen<br />
und Vorschub ermitteln. Die<br />
Prozessdaten von abertausenden<br />
CNC-Programmen werden schlagartig<br />
nutzbar – ein riesiges Potenzial<br />
für die Optimierung der Prozesse.<br />
Somit lassen sich die Prozessparameter<br />
maschinen- und<br />
werkstoffspezifisch für zukünftige<br />
Zerspanungsaufgaben direkt heranziehen.<br />
Quick Wins und<br />
Langzeitnutzen<br />
Die EVO-Digitalisierungsstrategie<br />
zielt grundsätzlich auf schnellstmögliche<br />
Erfolge (Quick Wins).<br />
Durch die konsequente Nutzung<br />
vorhandener Datenquellen mit deren<br />
Informationen und die Vernetzung<br />
mit den Werkzeugmaschinen<br />
steht schon ab dem Tag der Installation<br />
und Inbetriebnahme eine<br />
umfassende und zuvor nicht dagewesene<br />
Datenplattform zur Verfügung,<br />
die sofort genutzt werden<br />
kann.<br />
Diesen doch sehr erheblichen Vorteil<br />
kann der Betrieb mit geringem<br />
Investment – ab 300 € pro Monat<br />
bei einem kleineren Maschinenpark<br />
– für sich nutzen.<br />
Vergleicht man das mit den Ausgaben<br />
für Werkzeuge und dem Aufwand<br />
für das Sammeln von Werkzeugdaten<br />
für die CNC-Programmierung,<br />
ist der Umstieg auf das<br />
Werkzeugmanagement 4.0 mehr<br />
als attraktiv. Zumal der Nutzer damit<br />
den weiteren ganz erheblichen<br />
„Long-time Win“ erzielt, dass er<br />
bei jeder Zerspanungsaufgabe<br />
stets Zugriff auf das gesamte Zerspanungs-Know-how<br />
im Unternehmen<br />
■<br />
hat.<br />
EVO Informationssysteme GmbH<br />
www.evo-solutions.com<br />
Durchgängig digital überwachter<br />
Werkzeugfluss von der Werkzeugbeschaffung<br />
bis zum Werkzeugverbrauch<br />
in der Werkzeugmaschine<br />
April 2024 71
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
ALUMINIUMZERSPANUNG<br />
Bearbeitungslösungen mit PKD –<br />
Mehr als nur ein Werkzeug<br />
Anwendungen für PKD-Werkzeuge benötigen nicht nur ein Werkzeug,<br />
sondern einen kompletten Prozess. In gemeinsamer, sehr<br />
enger Kooperation zwischen Kunde, Engineering und Produktion<br />
werden hoch produktive und prozesssichere Lösungen für die<br />
Bearbeitung von Komponenten mittels PKD-Werkzeuge erarbeitet.<br />
Foto: Walter<br />
Werkzeug lösungen<br />
mit PKD<br />
Autorin<br />
Dr.-Ing.<br />
Vikki Franke<br />
Director Production<br />
Technology<br />
Walter AG Tübingen<br />
Um in diesem Spannungsfeld aus<br />
Standzeit, Taktzeit, Maschinenleistung<br />
und Toleranzen erfolgreich zu<br />
sein, gilt es gewisse Parameter in<br />
der Werkzeugentwicklung zu berücksichtigen<br />
und stetig zu verbessern.<br />
Ein gutes Werkzeug allein<br />
führt aber nicht zum gewünschten<br />
Erfolg. Tiefes Prozesswissen und<br />
die kluge Kombination von Werkzeugen<br />
sowie der Einsatz des jeweils<br />
richtigen Konzepts zur Lösung<br />
eines Problems sind entscheidend.<br />
So ist der Schlüssel zum Erfolg<br />
für Walter die sehr enge Zusammenarbeit<br />
zwischen Kunde,<br />
Anwendungstechnik und Produktion<br />
des Werkzeuges, um die passenden<br />
Lösungen bereitzustellen.<br />
Dies ist einer der Gründe, weshalb<br />
Walter zum 1. September 2023<br />
sein Vertriebsangebot für PKD-<br />
Sonderwerkzeuge (Polykristalliner<br />
Diamant) in Deutschland durch<br />
den Zusammenschluss mit dem<br />
portugiesischen Tochterunternehmen<br />
FMT (Frezite Metal Tooling)<br />
gestärkt hat.<br />
Durch die Integration von FMT<br />
erweitert Walter sein Portfolio an<br />
72 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Foto: Walter<br />
Anwendungsbereich Automobilindustrie: Komponenten<br />
PKD-Standardwerkzeugen und<br />
vertieft gleichzeitig seine bestehende<br />
PKD-Kompetenz. Die Übernahme<br />
von FMT passt perfekt in die<br />
Aluminiumstrategie von Walter<br />
und ermöglicht Kunden den Zugang<br />
zu einem breiteren Angebot<br />
an PKD-Sonderwerkzeugen für die<br />
Bearbeitung von Leichtbauwerkstoffen<br />
wie Aluminium aber auch<br />
von anderen Nichteisenmetallen.<br />
Der Markt verlangt nach PKD-bestückten<br />
Werkzeugen und FMT –<br />
mit seiner hohen Kompetenz in<br />
der Leichtbaubearbeitung – füllt<br />
diese Lücke. Dazu gehört eine neu<br />
gegründete Geschäftseinheit in<br />
Deutschland mit der Bezeichnung<br />
‚Lightweight‘ und der Aufbau eines<br />
starken Vertriebsteams. Das<br />
Vertriebsteam bietet ab sofort verstärkt<br />
lösungsorientierte Beratung<br />
im Bereich der Aluminiumbearbeitung.<br />
Nicht zuletzt ist die Zusammenarbeit<br />
zwischen Menschen der Erfolgsfaktor<br />
Nummer eins. Die<br />
Profis von FMT und Walter liefern<br />
pünktlich, bieten großartige technische<br />
Lösungen und schaffen<br />
selbstverständlich ein sicheres und<br />
vertrauenswürdiges Geschäftsumfeld.<br />
Walter fungiert als zentraler<br />
Ansprechpartner des Kunden und<br />
als Brücke zum Engineering und<br />
zum technischen Support, maßgeblich<br />
unterstützt vom Fachwissen<br />
unserer Lightweight Business<br />
Unit-Organisation und deren Geschäftsentwicklern.<br />
Im Rahmen des Vortrages werden<br />
Beispiele von Bearbeitungslösungen<br />
vorgestellt, unter Darstellung des<br />
Zusammenspiels der verschiedenen<br />
Know-How Träger. Dieses führt<br />
■<br />
zum größtmöglichen Erfolg.<br />
Walter AG<br />
www.walter-tools.com<br />
April 2024 73
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
OPTIMALE ZERSPANUNGSLÖSUNGEN VON MAPAL FÜR DIE ALUMINIUMBEARBEITUNG<br />
Mehr Reichweite und weniger CO 2<br />
mit jedem eingesparten Kilogramm<br />
Während Leichtbau mit den dafür geeigneten Materialien und Strukturen<br />
für die Luftfahrt schon immer ein wichtiges Thema war, hat<br />
der Trend zur Gewichtsreduzierung und damit zur Verwendung von<br />
Aluminium im Fahrzeugbau mit der E-Mobilität einen weiteren Schub<br />
erfahren. Auch andere Branchen setzen das Material gerne ein.<br />
Feinbohrwerkzeug<br />
in Leichtbauweise<br />
zur hochpräzisen<br />
Fertigbearbeitung<br />
der Statorbohrung<br />
mit PKD-Schneidplatten<br />
und Füh-<br />
rungsleistentech-<br />
nologie<br />
Ihr Referent<br />
Igor Ivankovic<br />
Component<br />
Manager<br />
MAPAL<br />
Dr. Kress KG<br />
Foto: Mapal<br />
Gewichtsreduzierungen sind ein<br />
wesentlicher Fokus in der Entwicklung<br />
von E-Fahrzeugen: Jedes<br />
Kilogramm weniger bedeutet<br />
schließlich mehr Reichweite. In<br />
der mechanischen Bearbeitung von<br />
Aluminiumbauteilen für Elektrofahrzeuge<br />
finden sich auch solche,<br />
die mit den bekannten Prozessen<br />
und Werkzeugen sehr gut zu beherrschen<br />
sind. Jedoch kommen<br />
auch zwangsläufig neue Systeme<br />
und Bauteile hinzu, deren Bearbeitung<br />
durch ihre Funktion betreffend<br />
Geometrie und Genauigkeit<br />
und/oder Materialeigenschaften<br />
neu entwickelt werden müssen.<br />
Insbesondere bei der Skalierung<br />
der Produktionsmengen und den<br />
gewohnten Ansprüchen an Prozessstabilität,<br />
konstante Bauteilqualität<br />
und ein niedriges Kostenniveau<br />
muss die Werkzeugbranche<br />
Antworten haben.<br />
Besondere Ansprüche<br />
Ein Beispiel für besondere Anforderungen<br />
sind natürlich die E-Motorengehäuse.<br />
Die große Statorbohrung<br />
mit Durchmessertoleranzen<br />
im Bereich von IT6 bis IT7,<br />
Rundheiten und Zylinderformen<br />
von 20–30 µm oder weniger, in<br />
Kombination mit anderen Funktionsflächen<br />
zur Aufnahme von Rotor<br />
und Getriebeelementen, erfordert<br />
höchste Genauigkeiten bezüglich<br />
Form- und Lagetoleranzen.<br />
Ein weiteres Beispiel sind große<br />
Batteriewannen, deren Hauptstruktur<br />
aus Strangpressprofilen<br />
besteht, für die niedrigsiliziumhaltiges<br />
Aluminium zum Einsatz<br />
kommt. Hier gilt es, Späne und<br />
Gratbildung zu beherrschen sowie<br />
die sehr großen Teile mit produktiven<br />
Schnittwerten ohne Vibrationen<br />
zu bearbeiten. Aufgrund der<br />
labilen Bauteilstrukturen und der<br />
Zerspanung auf eher instabilen<br />
Maschinen und Spannverhältnissen<br />
eine echte Herausforderung. Das<br />
gilt auch für den Trend Giga Casting,<br />
bei dem großflächige Strukturbauteile<br />
nicht mehr aus Einzelteilen<br />
bestehen, sondern in einem<br />
Stück gegossen werden, was<br />
zu weiterer Gewichtsreduzierung<br />
führt. Zu den reinen Platzproblemen,<br />
die für die Bearbeitungsmaschinen<br />
solcher Großbauteile auftreten,<br />
kommen die Herausforderungen<br />
einer möglichst schwingungsarmen<br />
Zerspanung, die sich<br />
aufgrund der Bauteilgröße noch<br />
verstärken. Eine weitere Heraus-<br />
74 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
forderung sind in diesem Zusammenhang<br />
neue Aluminiumlegierungen,<br />
deren Zerspanungseigenschaften<br />
es zu beherrschen gilt.<br />
Parts und Assembly<br />
Foto: Mapal<br />
Für die Bearbeitung<br />
von Batterierahmen<br />
hat Mapal einen<br />
Musterprozess erarbeitet, der die<br />
besonderen Zerspanungsherausforderungen<br />
des Bauteils abbildet und individuell auf die<br />
Kundengegebenheiten angepasst wird.<br />
Bei der Luftfahrt unterscheidet<br />
man zwischen dem Part Machining,<br />
also dem Herstellen und Bearbeiten<br />
einzelner Strukturbauteile<br />
zum Beispiel für Rumpf oder Flügel,<br />
und der Final Assembly, wo<br />
einzelne Sektionen zur gesamten<br />
Maschine zusammengebaut werden.<br />
Beim Part Machining wird<br />
das Aluminiumbauteil sehr häufig<br />
aus dem vollen Material herausgearbeitet.<br />
Zerspanungsraten von<br />
mehr als 90 Prozent erfordern eine<br />
effiziente Volumenzerspanung, um<br />
in kürzester Zeit möglichst viel<br />
Rohmaterial zu zerspanen. Leistungsfähige<br />
Werkzeuge sind hier<br />
ein wichtiger Schlüssel.<br />
Stark variierenden Anforderungen<br />
müssen die Werkzeuge in der Final<br />
Assembly gerecht werden. Hier<br />
wird häufig nicht nur Aluminium<br />
bearbeitet, sondern sogenannte<br />
Stacks, die sich aus Leichtbaumaterialien<br />
wie Aluminium, Titan<br />
und faserverstärkten Kunststoffen<br />
in unterschiedlicher Kombination<br />
zusammensetzen. Diese Materialkombinationen<br />
sind eine besondere<br />
Herausforderung, da sich die<br />
Zerspanungseigenschaften der einzelnen<br />
Materialien sehr unterscheiden.<br />
Daneben sind in der Fluidtechnik<br />
sowie im Elektronikbereich mit<br />
Gehäusen Bauteile aus Aluminium<br />
zu finden, die einen hohen Anspruch<br />
an individuellen Zerspanungslösungen<br />
haben.<br />
Lösungen nach Maß<br />
Mit seiner Basic-Performance-Expert<br />
Klassifizierung gibt Werkzeughersteller<br />
Mapal seinen Kunden<br />
Orientierung je nach Produktionssituation.<br />
Damit ist Mapal in<br />
der Lage, die Bearbeitungslösung<br />
der Anwendung quasi auf den Leib<br />
zu schneidern und an die Anforderungen<br />
in Sachen Genauigkeit, Volumen<br />
oder Taktzeit anzupassen.<br />
Fertigt der Kunde zum Beispiel<br />
Prototypen in guter Qualität, wobei<br />
die Taktzeit von untergeordneter<br />
Bedeutung ist, empfiehlt sich<br />
eine Werkzeuglösung der Basic Solution.<br />
Wenn hingegen die hohe<br />
Genauigkeit in Verbindung mit<br />
kurzer Taktzeit und hohem Ausstoß<br />
gefordert ist, führt an der Expert<br />
Solution kein Weg<br />
■<br />
vorbei.<br />
Mapal Dr. Kress KG<br />
www.mapal.com<br />
Der Vollhartmetall-Schruppfräser<br />
OptiMill-Alu-<br />
Wave für die<br />
Hochvolumen -<br />
bearbeitung von<br />
Aluminiumwerkstoffen<br />
erreicht<br />
ein Zeitspanvolumen<br />
von bis zu<br />
21 Litern pro<br />
Minute.<br />
Foto: Mapal<br />
April 2024 75
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
SPANBILDUNG UND SPANABFUHR<br />
Prozesssicherheit durch<br />
kontrollierte Späne<br />
Die Spanbildung ist das Ergebnis einer komplexen Wechselwirkung<br />
von Einflüssen auf die Zerspanung. Wesentliche Faktoren sind der<br />
Werkstoff, die Werkzeuggeometrie und die Schnittdaten. Dies zeigt<br />
sich beim Gewinden, Bohren und Fräsen. Anhand der Späneausformung<br />
werden hier auch Vibrationen erkannt.<br />
Je länger der<br />
Anschnitt ist<br />
beziehungsweise<br />
je mehr Nuten<br />
das Werkzeug<br />
hat, desto dünner<br />
wird der Spanquerschnitt.<br />
Foto: OSG<br />
Aufgrund der Gestaltung des Anschnitts<br />
kommt es in diesem Bereich<br />
zu sehr unterschiedlichen<br />
Spanquerschnitten. Die Querschnitte<br />
wiederum beeinflussen<br />
maßgeblich die Spanbildung. Das<br />
bedeutet: Durch Anpassen der<br />
Nutform und der Schneidengeometrie<br />
muss der Span in die richtige<br />
Form gebracht werden. Ohne<br />
Know-how ist das nicht möglich.<br />
Der Autor<br />
Magnus Hoyer<br />
Head of Academy<br />
and Public<br />
Relations<br />
Bei der Zerspanung mit definierter<br />
Schneide ist die Spanbildung von<br />
entscheidender Bedeutung. Nur<br />
ein „optimaler“ Span lässt sich gut<br />
abführen und ist damit Grundlage<br />
für einen sicheren Prozess. Läuft<br />
ein Prozess unzuverlässig, worauf<br />
schwankende Standzeiten hindeuten<br />
können, sind häufig die Späne<br />
die Ursache. Abhängig vom Zerspanungsverfahren<br />
stellt das die<br />
Werkzeugentwicklung und -konstruktion<br />
vor ebenso große wie<br />
spezifische Herausforderungen.<br />
Ungeachtet des Verfahrens ist es<br />
für Hersteller in jedem Fall aufwendig<br />
und kostenintensiv, die<br />
Werkzeugproduktion so zu gestalten,<br />
dass Reproduzierbarkeit gewährleistet<br />
ist. Und das über Jahre,<br />
zum Teil auch Jahrzehnte – so<br />
lange das Werkzeug marktgängig<br />
ist.<br />
Spanbildung beim<br />
Gewinden<br />
Das Problem beim Gewindebohren<br />
besteht darin, dass der Anwender<br />
nur einen Parameter – die<br />
Schnittgeschwindigkeit – beeinflussen<br />
kann. Der Vorschub ist dagegen<br />
durch die Gewindesteigung<br />
gegeben. Das hat zur Folge, dass<br />
die Spanbildung ausschließlich<br />
durch die Geometrie des Gewindebohrers<br />
beeinflusst wird. Man<br />
sollte meinen, dass dies keine<br />
große Herausforderung darstellt.<br />
Doch das Gegenteil ist der Fall:<br />
Spanbildung beim<br />
Bohren<br />
Beim Bohren besteht zusätzlich zur<br />
Schnittgeschwindigkeit die Möglichkeit,<br />
den Vorschub beliebig zu<br />
ändern. Entsteht zum Beispiel ein<br />
langer Span, kann versucht werden,<br />
mit Erhöhen des Vorschubs<br />
einen dickeren Span zu erzeugen,<br />
der entsprechend stärker gestaucht<br />
wird und kürzer bricht. Besser ist<br />
es jedoch, Geometrien gleich so zu<br />
entwickeln, dass stets ein kurzer<br />
Span entsteht – unabhängig von<br />
Schnittgeschwindigkeit und Vorschub,<br />
im besten Fall sogar unabhängig<br />
vom bearbeitenden Material.<br />
OSG betreibt große Anstrengungen<br />
in der Werkzeugentwick-<br />
76 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Foto: OSG<br />
Das Nutdesign des „AE-VMS“-Fräsers<br />
bewirkt eine sehr gute Spanabfuhr,<br />
sogar beim Fräsen von Vollnuten.<br />
lung, um den Span über die Geometrie<br />
zu kontrollieren. Die Maschinen<br />
sind hierbei ebenso ausschlaggebend<br />
wie die Werkzeugaufnahme,<br />
die Spannsituation des<br />
Werkstücks, das Kühlmittel und<br />
das Werkstück selbst. Anwender<br />
können angesichts dieser komplexen<br />
Situation vor Ort die optimalen<br />
Schnittdaten nicht immer umsetzen.<br />
Spanbildung beim<br />
Fräsen<br />
Beim Fräsen liegt stets ein unterbrochener<br />
Schnitt vor. Man könnte<br />
daher meinen, dass die Spanbildung<br />
und Spanabfuhr nur eine geringe<br />
Gewichtung haben. Natürlich<br />
vereinfacht dies die Prozessführung,<br />
es ist aber kein Grund,<br />
dem Span weniger Aufmerksamkeit<br />
zu widmen. Auch beim Fräsen<br />
ist es wichtig, dass der Span gut<br />
abgeführt wird, nirgends liegenbleibt<br />
oder gar noch einmal mitgezogen<br />
wird. Gute Spanabfuhr setzt<br />
eine gute, gleichmäßige Spanbildung<br />
voraus. Beim Fräsen gibt der<br />
Span zu erkennen, ob die passenden<br />
Parameter gewählt wurden.<br />
Zudem lässt sich an den Anlassfarben<br />
ablesen, ob die Bearbeitungstemperatur<br />
über den Span abgeführt<br />
wird. Nicht zuletzt lassen<br />
sich am Span auch Vibrationen erkennen,<br />
die sich ungünstig auf die<br />
Werkzeugstandzeit und die Oberflächenqualität<br />
des Bauteils auswirken<br />
können. Grundsätzlich<br />
stellen sich beim Fräsen für den<br />
Anwender große Herausforderungen,<br />
da er nicht nur Schnittdaten<br />
wie die Schnittgeschwindigkeit<br />
oder dem Vorschub beeinflussen<br />
kann, sondern auch die Zustelltiefe,<br />
die Zustellbreite und die Bearbeitungsstrategie.<br />
■<br />
OSG GmbH<br />
de.osgeurope.com<br />
Gleichmäßige<br />
Spanbildung<br />
beim Bohren mit<br />
dem „ADU-<br />
SUS-5D“, Werkstoff<br />
C45, Emulsion<br />
15 bar.<br />
Foto: OSG<br />
April 2024 77
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▶<br />
PROZESSE BEHERRSCHEN<br />
Gewindeherstellung<br />
Das Wirbelverfahren erfand der deutsche Karl Burgsmüller im Jahr<br />
1942. 80 Jahre später setzt die zerspanende Industrie weiterhin auf<br />
dieses Verfahren, da es bedeutende Vorteile gegenüber den herkömmlichen<br />
Gewindeherstellungsverfahren bietet. Die Werkzeuge<br />
haben sich in dieser Zeit ständig weiterentwickelt. Die Paul Horn<br />
GmbH stellte im Jahr 2018 mit dem Jet-Wirbeln ein innengekühltes<br />
Wirbelverfahren vor, was einen weiteren Meilenstein in der Wirbeltechnologie<br />
darstellt. Mit dieser Entwicklung zeigte Horn sein<br />
Know-how im Wirbelprozess. Neben dem Jet-Wirbeln bietet Horn<br />
weiteren innovative Werkzeugsysteme und Prozesse, die eine produktive<br />
Herstellung von Gewinden ermöglichen.<br />
Hohe Zerspanraten, lange Gewinde<br />
mit hohen Oberflächengüten,<br />
tiefe Gewindeprofile, kurze Späne,<br />
mehrgängige Gewinde und geringe<br />
Werkzeugbelastungen sind wichtige<br />
Vorteile des Wirbelprozesses.<br />
Neben den genannten Vorteilen<br />
stehen dem Anwender aber auch<br />
technische Herausforderungen gegenüber.<br />
Ein wichtiger Aspekt sind<br />
die eingesetzten Werkstoffe, beispielsweise<br />
bei Knochenschrauben.<br />
Die Werkzeugschneiden der<br />
Wirbelplatten sind bei der Zerspanung<br />
von Titan, nicht rostenden<br />
Stählen und anderen Superlegierungen<br />
sehr hohen Belastungen<br />
ausgesetzt. Um dem Schneidkantenverschleiß<br />
bei dem gewünscht<br />
hohen Spanungsvolumen und kurzer<br />
Bearbeitungszeit entgegenzuwirken,<br />
müssen Werkzeughersteller<br />
die eingesetzten Werkzeuge und<br />
Prozesse ständig optimieren und<br />
weiterentwickeln.<br />
Mit dem Jet-Wirbeln zeigt Horn<br />
sein Knowhow in der Gewindebearbeitung.<br />
Das System ermöglicht<br />
durch die innere Kühlmittelzufuhr<br />
hohe Standzeiten durch die direkte<br />
Der Autor<br />
Philipp<br />
Dahlhaus<br />
Leiter Produktmanagement<br />
Hohe Zerspan raten, lange Gewinde mit hohen Oberflächengüten, tiefe Gewindeprofile, kurze Späne, mehrgängige Gewinde<br />
und geringe Werkzeugbelastungen sind wichtige Vorteile des Wirbelprozesses.<br />
Foto: Horn/Sauermann<br />
78 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Foto: Horn/Sauermann<br />
Kühlung der Schneiden. Des Weiteren<br />
erreicht das System in Verbindung<br />
mit dem stabilen Wirbelaggregat<br />
bessere Oberflächengüten<br />
am Werkstück und verringert<br />
das Risiko eines Spänestaus zwischen<br />
den Schneidplatten. Die<br />
Oberflächengüte spielt bei der<br />
Herstellung von Knochenschrauben<br />
eine große Rolle. Jede Riefe<br />
oder Grataufwürfe können den<br />
Platz für Keimherde darstellen.<br />
Ein weiteres Verfahren zeigt Horn<br />
mit dem High-Speed-(HS)-Wirbeln.<br />
Diese Technologie ist in einer<br />
Kooperation mit dem Maschinenhersteller<br />
Index-Traub entstanden.<br />
Das HS-Wirbeln bietet eine hohe<br />
Produktivitätssteigerung durch die<br />
parallele Dreh- und Wirbelbearbeitung.<br />
Bei dem Verfahren ist die<br />
Drehzahl so hoch, dass vor dem<br />
Wirbeln ein Drehprozess erfolgen<br />
kann. Das vor dem Wirbelwerkzeug<br />
angestellte Drehwerkzeug reduziert<br />
das Materialvolumen, das<br />
sonst von dem Wirbelwerkzeug<br />
abgetragen werden müsste. Dies<br />
ermöglicht höhere Standzeiten und<br />
führt zu höheren Oberflächengüten.<br />
Die Wirbelköpfe gleichen sich<br />
mit den konventionellen Wirbelköpfen.<br />
Nur die Schneideinsätze<br />
unterscheiden sich in der Geometrie.<br />
Die Herstellung von ein- und<br />
mehrgängigen Gewinden ist mit<br />
nur einem Schneidsatz möglich.<br />
Darüber hinaus ist das High-<br />
Das HS-Wirbeln bietet eine hohe Produktivitätssteigerung durch die parallele<br />
Dreh- und Wirbelbearbeitung.<br />
Speed-Wirbelfräsen (Dreh-Wirbelfräsen)<br />
ein hochproduktiver Prozess<br />
für das Fertigen von Gewinden<br />
für Knochenschrauben. Dabei<br />
sind ein oder zwei Zirkularfräser<br />
in einem bestimmten Winkel gegenüber<br />
dem Werkstück angestellt.<br />
Die Drehrichtungen der Fräser<br />
und des Werkstücks können gleich<br />
oder entgegengesetzt sein. Das<br />
Drehzahlverhältnis des Werk-<br />
Durch High-Speed-Wirbelfräsen (Dreh-Wirbelfräsen) lassen sich erstmals auch<br />
Gewinde mit echter variabler Steigung durch dynamische Änderung des Gewindeprofils<br />
wirtschaftlich herstellen.<br />
stücks zu den beiden Fräsern<br />
hängt von der Anzahl der Gewindegänge<br />
und der Anzahl der<br />
Schneiden der Fräser ab. Durch<br />
High-Speed-Wirbelfräsen (Dreh-<br />
Wirbelfräsen) lassen sich erstmals<br />
auch Gewinde mit echter variabler<br />
Steigung durch dynamische Änderung<br />
des Gewindeprofils wirtschaftlich<br />
herstellen.<br />
Mit dem vom Bundesministerium<br />
für Bildung und Forschung<br />
(BMBF) geförderten Verbundprojekt<br />
zeigen die beteiligten Partner<br />
INDEX Werke GmbH & Co. KG<br />
Hahn & Tessky, die Paul Horn<br />
GmbH, die Beutter Präzisions-<br />
Komponenten GmbH & Co. KG<br />
sowie das wbk Institut für Produktionstechnik<br />
am Karlsruher Institut<br />
für Technologie (KIT) ihr<br />
Knowhow in der Medizintechnik.<br />
Hierbei lag der Fokus auf, neben<br />
anderen Fertigungsverfahren, auf<br />
dem neuen Fertigungsprozess<br />
High-Speed-Wirbelfräsen (Dreh-<br />
■<br />
Wirbelfräsen).<br />
Hartmetall-Werkzeugfabrik<br />
Paul Horn GmbH<br />
www.horn-group.com<br />
Foto: Horn/Sauermann<br />
April 2024 79
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▶<br />
ADHÄSION UND SPANVERWICKLUNGEN BEIM BOHREN & GEWINDEN IN INOX REDUZIEREN<br />
INOX-Bearbeitung: Prozess -<br />
sicherheit & Kostenoptimierung<br />
Das Bohren und Gewinden in Edelstahl stellt Anwender vor Herausforderungen.<br />
EMUGE-FRANKEN erklärt anhand der Neuentwicklungen<br />
InoxDrill und Enorm INOX, wie bestimmte Bearbeitungsparameter<br />
und Werkzeugeigenschaften dazu beitragen, die Prozesssicherheit<br />
zu erhöhen und Produktionskosten zu senken.<br />
Foto: EMUGE-FRANKEN<br />
Foto: EMUGE-FRANKEN<br />
EMUGE InoxDrill – den Spiralbohrer für rostfreie<br />
Stahlwerkstoffe gibt es in Durchmessern<br />
von 3 bis 20 mm.<br />
Autoren<br />
Stefan Fenn<br />
Anwendungstechnik<br />
&<br />
Entwicklung<br />
Martin Steinbach<br />
Produktmanager<br />
Spiralbohrer<br />
Foto: EMUGE-FRANKEN<br />
Die geöffnete Nutform ermöglicht einen<br />
„reibungslosen“ Spanabtransport.<br />
Bei universell einsetzbaren Werkzeugen<br />
für das Bohren und Gewinden<br />
sind multifunktionale Schichtsysteme<br />
einer von vielen Bausteinen<br />
bei der Werkzeugauslegung.<br />
Grenzt man den Einsatzbereich<br />
ein, entstehen materialbezogene<br />
Spezialisten mit spezifischer Geometrie<br />
und Beschichtung, die bei<br />
Standwegen und Prozesssicherheit<br />
neue Level erreichen. Der Spezialist<br />
bleibt aber weiterhin abhängig<br />
von externen Rahmenbedingungen,<br />
wie beispielsweise die Qualität<br />
des Kühlschmierstoffs (KSS).<br />
Vergleicht man beim Bohren die<br />
INOX-Bearbeitung mit der von<br />
Stahl am Beispiel der Spanbildung<br />
bzw. Spanevakuierung, werden die<br />
Unterschiede schnell klar: Bei der<br />
Bearbeitung von Stahl ist die Prozesswärme<br />
entscheidend für die<br />
Spanbildung. Trotzdem würde hier<br />
die Blasluft durch die Maschinenspindel<br />
für eine funktionierende<br />
Spanevakuierung reichen. Ganz anders<br />
bei INOX-Werkstoffen: Hier<br />
ist nicht nur die Prozesswärme der<br />
Die Bohrergeometrie, kombiniert mit<br />
hohen Vorschüben, sorgt für sicheren<br />
Spanbruch.<br />
begrenzende Faktor. Insbesondere<br />
Aspekte wie Adhäsion und die<br />
hohe Bruchdehnung von INOX-<br />
Werkstoffen stellen die Grenzen<br />
der Prozesssicherheit dar. Um Adhäsion<br />
zu verringern, muss eine<br />
ausreichende Schmierung vorhanden<br />
sein, die Trockenbearbeitung<br />
würde hier nicht funktionieren.<br />
Rostfreie Stähle werden wegen ihrer<br />
Korrosionsbeständigkeit gerne<br />
in den Bereichen Medizintechnik,<br />
Öl und Gas, Aerospace und Defence<br />
eingesetzt. Durch neue Technologien<br />
und Innovationen werden<br />
die Werkstoffe kontinuierlich<br />
weiterentwickelt und die Verschleißfestigkeit<br />
erhöht. Folglich<br />
liegt die effiziente Zerspanung sehr<br />
im Fokus.<br />
80 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Foto: EMUGE-FRANKEN<br />
Foto: EMUGE-FRANKEN<br />
Der Enorm INOX-GLT-201 für die Herstellung von Innengewinden<br />
in Grundlöchern in den Materialgruppen M 1.1 und M 2.1.<br />
Der Gewindebohrer reduziert prozessunterbrechende Eingriffe zum<br />
Entfernen von Spanwicklungen bis zu 50 %.<br />
Foto: EMUGE-FRANKEN<br />
Spiralbohrer für INOX<br />
Um externe Einflüsse wie die<br />
Emulsion gering zu halten, fokussieren<br />
sich die Bohrer-Entwickler<br />
von EMUGE auf prozesssichere<br />
Geometrien, moderne Hochleistungsbeschichtungen<br />
und verbindliche<br />
Schnittdaten. Die Adhäsion<br />
wird beim Spiralbohrer InoxDrill<br />
durch eine spezielle Topografie<br />
und Makrogeometrie vermindert.<br />
Darüber hinaus sind die mitgegebenen<br />
Schnittdaten zu beachten,<br />
im Detail die hohen Vorschübe.<br />
Diese braucht der Bohrer um einen<br />
sicheren Spanbruch zu gewährleisten.<br />
Ein zu geringer Vorschub<br />
führt zu schnellerem Verschleiß<br />
und die Standzeit sinkt. Das abgestimmte<br />
Zusammenspiel aus Geometrie,<br />
Schnittdaten und Beschichtung<br />
ermöglicht Standwege von<br />
mehr als 100 Metern in<br />
1.4301 (V2A). Bei der interdisziplinären<br />
Entwicklung der Spiralbohrer<br />
für INOX wurden alle Faktoren<br />
berücksichtigt, die sich negativ<br />
auf das nachfolgende Gewindewerkzeug<br />
auswirken könnten. Dazu<br />
zählen die Rundheit, die Bohrgenauigkeit<br />
und die Bohrwandverfestigung<br />
im Speziellen.<br />
Prozesssicher Gewinden<br />
in INOX<br />
Die Gewindebohrer<br />
sind in<br />
der Ausführung<br />
2,5 x d1, mit<br />
Durchmessern<br />
von M 2 bis M<br />
24 und mit der<br />
Anschnittform C<br />
erhältlich.<br />
Im Gegensatz zum Spiralbohren<br />
gibt es beim Gewindebohren in<br />
Inox keine geometrische Möglichkeit,<br />
Spanbruch herbeizuführen.<br />
Grund hierfür ist die sehr hohe<br />
Bruchdehnung der Werkstoffe,<br />
beispielsweise das Material 1.4301<br />
mit Werten von mehr als 30 %.<br />
Der Fließspan muss deshalb kontrolliert<br />
aus der Bohrung abgeführt<br />
werden und zwar so, dass<br />
materialbedingte Spanverwicklungen,<br />
auch bekannt als „Bird<br />
Nesting“, reduziert werden. Die<br />
Lösung ist die definierte Span -<br />
bildung über die Geometrie des<br />
Gewindebohrers. Um Maschinenstopps<br />
zum Entfernen von Spänen<br />
zu verringern, gilt es auch Spanverklemmungen<br />
zu reduzieren. Funktion<br />
und Prozesssicherheit kommen<br />
beim Gewindebohrer Enorm<br />
INOX über die Makro- und Mikrogeometrie<br />
sowie die Beschichtung<br />
des Werkzeugs.<br />
Zurück zum Thema Kühlschmierstoff:<br />
Weil bei vielen Anwendern<br />
oft nur die Kühlung im Mittelpunkt<br />
steht, wird der Öl-Anteil im<br />
KSS und so die Schmierung der<br />
Bohr- und Gewindewerkzeuge außer<br />
Acht gelassen. Beim Bohren<br />
eher unkritisch, beim Gewinden<br />
im INOX aber entscheidend. Vier<br />
oder acht Prozent Öl-Anteil stellen<br />
einen gewaltigen Unterschied dar<br />
und wirken auf die Lebensdauer<br />
der Werkzeuge im hohen Maße.<br />
Dazu ein Blick auf den Einfluss der<br />
Kontaktfläche: Diese ist beim Gewindebohrer<br />
im Vergleich zum<br />
Spiralbohrer um ein Vielfaches<br />
größer. Die Schnittaufteilung eines<br />
Gewindebohrers besteht in der Regel<br />
aus dem gesamten Anschnitt<br />
und zusätzlichen Zähnen im Führungsbereich<br />
des Werkzeugs, was<br />
in Summe eine immens große<br />
Kontaktfläche ergibt. Deswegen<br />
ist das Zusammenspiel von Makro-<br />
und Mikrogeometrie, unter<br />
dem Blickwinkel Kühlschmierung,<br />
der entscheidende Faktor zur Minimierung<br />
der Adhäsionsneigung<br />
für das prozesssichere Gewinden<br />
■<br />
in INOX.<br />
EMUGE-FRANKEN<br />
www.emuge-franken.com<br />
April 2024 81
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
CERATIZIT BIETET KOMPLETTLÖSUNGEN FÜR DIE MODERNE PRODUKTION<br />
Innovationen fördern<br />
Nachhaltigkeit und Effizienz<br />
Innovative Zerspanungslösungen, nachhaltige Hartmetallsorten sowie<br />
digitale Anwendungen sind für die industrielle Produktion wichtige<br />
Impulsgeber. Denn mit diesen Mosaiksteinen kann die Zerspanung<br />
auf ein zeitgemäßes und zukunftsweisendes Niveau gehoben<br />
werden. Als Komplettanbieter und Vordenker hat Ceratizit dazu die<br />
passenden Konzepte.<br />
Additiv gefertigt<br />
und zielgenau<br />
in der Kühlung:<br />
Der MaxiMill –<br />
211-DC zeigt<br />
seine Stärken in<br />
der Zerspanung<br />
von Titan und<br />
Superlegierungen.<br />
Foto: Ceratizit<br />
Der Autor<br />
Dr. Jan Nickel<br />
R&D Manager<br />
R&D Cutting<br />
Tools CTAT<br />
Die Anforderungen für Zerspaner<br />
wachsen stetig: So müssen sie täglich<br />
komplexe Bauteile aus anspruchsvollen<br />
Materialien herstellen<br />
und dabei noch wettbewerbsfähig<br />
bleiben. Außerdem möchten<br />
viele aus der Branche ihren<br />
CO 2 -Fußabdruck verkleinern und<br />
insgesamt nachhaltiger agieren.<br />
Gut, wenn man dabei einen erfahrenen<br />
Partner zur Seite hat, der mit<br />
modernsten Werkzeugsystemen,<br />
Softwarelösungen und einer ambitionierten<br />
Nachhaltigkeitsstrategie<br />
adäquate Antworten liefert.<br />
Additiv perfekt gekühlt<br />
Wer regelmäßig Titan und andere<br />
hochwarmfeste Werkstoffe bearbeitet,<br />
der weiß: Um ein gutes Bearbeitungsergebnis<br />
zu erzielen, ist eine<br />
bestmögliche Kühlung mit<br />
Emulsion unabdingbar. Und so<br />
stand für die Entwickler bei Ceratizit<br />
beim Fräsergrundkörper des<br />
MaxiMill – 211-DC mit Direct-<br />
Cooling die optimierte Freiflächenkühlung<br />
im Fokus. Mit herkömmlichen<br />
Fertigungsverfahren war<br />
diese sehr komplexe Konstruktion<br />
allerdings nicht zu realisieren und<br />
wurde stattdessen mit Hilfe der additiven<br />
Fertigung umgesetzt.<br />
So ergab sich die perfekte Kombination<br />
aus geometrischen und<br />
funktionellen Eigenschaften: die<br />
ideale Düsenposition, ergänzt<br />
durch eine perfekt auf die Kühlung<br />
abgestimmte Plattengeometrie.<br />
Trotz der komplexen Kühlkanäle<br />
ist der MaxiMill – 211-DC mit<br />
Standard-Werkzeugaufnahmen<br />
mit innerer Kühlmittelzufuhr<br />
kompatibel. Verglichen mit einem<br />
herkömmlich gekühlten Werkzeug<br />
82 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Mit der Soft -<br />
wareanwendung<br />
CERAsmart<br />
ToolPaths wird<br />
die Programmierung<br />
des High<br />
Dynamic Turning<br />
Verfahrens (HDT)<br />
noch einfacher zu<br />
handhaben.<br />
Foto: Ceratizit<br />
sorgt der neue MaxiMill –<br />
211-DC für 60 % längere Standzeiten.<br />
Obendrein profitieren die<br />
Nutzer von einem sicheren Zerspanungsprozess<br />
– bei deutlich geringerem<br />
Werkzeugeinsatz.<br />
Digital zerspanen<br />
Ein Universalwerkzeug zum<br />
Schruppen, Schlichten, Konturdrehen,<br />
Plan- und Längsdrehen? Was<br />
bis vor wenigen Jahren noch<br />
Wunschdenken eines jeden Drehexperten<br />
war, kurbelt mittlerweile<br />
die Effizienz in den Produktionshallen<br />
an: Mit dem patentierten<br />
High Dynamic Turning-Verfahren<br />
(HDT) und den speziell dafür entwickelten<br />
FreeTurn-Werkzeugen<br />
ist die Drehtechnologie in einer<br />
neuen Evolutionsstufe angekommen.<br />
„Damit sich die nötigen NC-<br />
Codes für die HDT-Prozesse nun<br />
noch einfacher generieren lassen,<br />
haben wir die Softwareanwendung<br />
CERAsmart ToolPaths entwickelt.<br />
Sie ermöglicht es, selbst komplexeste<br />
Bauteilgeometrien mit den<br />
FreeTurn-Werkzeugen auf vielen<br />
verschiedenen Maschinen zu programmieren“,<br />
erläutert Dr. Jan<br />
Nickel, R&D Manager \ R&D<br />
Cutting Tools bei Ceratizit.<br />
PCF macht transparent<br />
Nachhaltigkeit muss mehr sein als<br />
ein abstraktes Konstrukt, es soll<br />
vor allem transparent und nachvollziehbar<br />
sein. Ein Wegweiser ist<br />
in diesem Zusammenhang der so<br />
genannte Product Carbon Footprint<br />
(PCF), der die Menge an<br />
Treibhausgasen angibt, die bei der<br />
Herstellung des Produkts ausgestoßen<br />
werden. Dazu hat Ceratizit<br />
als erstes Unternehmen in der<br />
Branche ein Modell zur Berechnung<br />
und Klassifizierung des PCF<br />
seiner Hartmetallprodukte vorgelegt.<br />
Dieses Klassifizierungsmodell<br />
ist ähnlich wie bei der Energieverbrauchskennzeichnung<br />
auf Elektrogeräten<br />
zu lesen.<br />
So können Käufer den PCF eines<br />
Produkts auf einen Blick erfassen,<br />
den eigenen CO 2 -Fußabdruck wesentlich<br />
genauer berechnen und<br />
auf Basis dieser Daten eine fundierte<br />
Entscheidung treffen: Zum<br />
Beispiel, Produkte mit einem geringen<br />
CO 2 -Fußabdruck auszuwählen<br />
– so wie die Hartmetall-<br />
Sorten upGRADE von Ceratizit.<br />
„Über 99% des Rohmaterials<br />
stammen aus optimierten Recyclingprozessen.<br />
Das bedeutet, dass<br />
das verwendete Material nicht aus<br />
Erzen, sondern aus Sekundärrohstoffen<br />
gewonnen wird. Dabei entspricht<br />
upGRADE unseren hohen<br />
Qualitätsstandards und ist Sorten<br />
aus Primärrohstoffen ebenbürtig“,<br />
so Jan Nickel.<br />
Recycling next level<br />
Überhaupt hat Recycling einen hohen<br />
Stellenwert bei Ceratizit: So<br />
kauft das Unternehmen verschlissene<br />
Wendeschneidplatten und<br />
Werkzeuge von seinen Kunden zurück<br />
und verarbeitet sie in hochmodernen<br />
Recyclinganlagen wieder<br />
zu Hartmetallpulver. „Indem<br />
wir den Anteil an wiedergewonnenen<br />
Werkstoffen durch Hartmetall-Recycling<br />
deutlich steigern,<br />
schonen wir die begrenzten Primärressourcen.<br />
Zudem grenzen<br />
wir somit die Folgen intensiven<br />
Bergbaus, wie Verschmutzung von<br />
Luft, Wasser und Boden, sowie den<br />
Einsatz großer Energiemengen<br />
■<br />
ein“, resümiert Jan Nickel.<br />
Ceratizit Deutschland GmbH<br />
www.ceratizit.com<br />
www.cuttingtools.ceratizit.com<br />
April 2024 83
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▶<br />
PKD- UND VHM-WERKZEUGLÖSUNGEN BRINGEN WIRTSCHAFTLICHKEIT UND MAßGENAUIGKEIT<br />
Effizient Strukturbauteile<br />
bearbeiten mit PKD- und VHM<br />
Strukturbauteile aus langspanendem Aluminium wie z. B. in der<br />
6000er-Serie werden in verschiedenen Branchen produziert. Es ist<br />
wichtig, die Anforderungen und Eigenschaften der verwendeten Aluminiumlegierung<br />
sowie die Zielanwendung der Bauteile zu berücksichtigen,<br />
um den besten Fertigungsansatz zu wählen.<br />
Foto: Kyocera Unimerco Tooling A/S<br />
Gemeinsam höchsten Anforderungen in der Fertigung gerecht werden<br />
Der Autor<br />
Peter Cramer<br />
Head of Group<br />
Business Development,<br />
Automotive<br />
and E-Mobility<br />
Kyocera Unimerco<br />
Tooling A/S<br />
Im Automobilbau spielt die Verwendung<br />
von langspanendem Aluminium<br />
in der Fertigung von<br />
Strukturbauteilen eine entscheidende<br />
Rolle. Aufgrund seines geringen<br />
Gewichts ist es von zentraler<br />
Bedeutung für die Leichtbauweise<br />
im Automobilsektor. Seine<br />
Verwendung trägt zur Kraftstoffeffizienz<br />
und damit zur Reduzierung<br />
von Emissionen bei − vor<br />
dem Hintergrund der aktuellen<br />
Debatte um Klimaneutralität und<br />
die Verringerung des CO 2 -Fuß -<br />
abdrucks eines der maßgeblichen<br />
Kaufkriterien bei Zwischen- und<br />
Endprodukten wie auch eines der<br />
bevorzugt verwendeten Herstellungsmittel<br />
in der Wertschöpfungskette.<br />
Aluminium wird in der<br />
Herstellung von Fahrzeugrahmen<br />
und Chassis eingesetzt. Hier ist<br />
Präzision entscheidend für die<br />
richtige Passform und Funktionalität.<br />
Insbesondere im Kontext der<br />
Präzision gibt es einige spezifische<br />
Herausforderungen, die es zu<br />
adressieren gilt. Seit Jahrzehnten<br />
ist Kyocera Unimerco im Themenfeld<br />
der Aluminiumbearbeitung<br />
tätig, um nicht nur die Wirtschaftlichkeit<br />
und Maßhaltigkeit, sondern<br />
auch die Forderung nach<br />
84 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Foto: Kyocera Unimerco Tooling A/S<br />
Licht ins Dunkel bringen bei komplexen Strukturbauteilen – saubere Ein- und<br />
Austrittslöcher sowie spanfreie Zwischenräume.<br />
geringster Gratbildung, insbesondere<br />
bei dünnwandigen Strukturen,<br />
zu berücksichtigen. Hier kommen<br />
Kyocera Unimercos Hartmetallwerkzeuge<br />
mit und ohne PKD-<br />
Schneide zum Einsatz, die den hohen<br />
und strengen Anforderungen<br />
der Automobilindustrie gerecht<br />
werden.<br />
Höchste Oberflächen -<br />
güte führt zum Erfolg<br />
Aluminium im Strukturbausegment<br />
neigt dazu lange Späne zu<br />
bilden, die es zu kontrollieren gilt,<br />
um eine effiziente und stabile Bearbeitung<br />
zu gewährleisten. Aluminium<br />
hat auch die Tendenz, sich an<br />
den Schneidwerkzeugen zu „verkleben“.<br />
Dies kann zu Oberflächenschäden<br />
am Werkzeug selbst<br />
führen und zu einem erhöhten<br />
Werkzeugverschleiß führen. Das<br />
„Verkleben“ an der Schneide kann<br />
außerdem unregelmäßige Oberflächen<br />
am Werkstück zur Folge haben.<br />
All dies erfordert geeignete<br />
Maßnahmen zur Verhinderung einer<br />
solchen Adhäsion. Die optimalen<br />
Schnittgeschwindigkeiten und<br />
Vorschübe müssen sorgfältig abgestimmt<br />
werden, um die besten Ergebnisse<br />
zu erzielen und Werkzeugverschleiß<br />
zu minimieren. Eine<br />
Maßnahme stellt die Wahl des<br />
Schneidstoffs dar. Werkzeuge aus<br />
polykristallinem Diamant (PKD)<br />
von Kyocera Unimerco bieten bei<br />
der Zerspanung von langspanendem<br />
Aluminium im Strukturbausegment<br />
mehrere Vorteile – Die geringe<br />
Reibungseigenschaft von<br />
PKD-Werkzeugen reduziert die<br />
Wahrscheinlichkeit von Adhäsion.<br />
Dies trägt zu einer verbesserten<br />
Oberflächenqualität und deutlich<br />
höheren Standzeiten bei. Kombiniert<br />
mit höheren Schnittgeschwindigkeiten<br />
sind PKD-Werkzeuge<br />
vielseitig einsetzbar und<br />
können für verschiedene Zerspanungsoperationen<br />
wie Drehen,<br />
Fräsen und Bohren verwendet werden.<br />
Dies macht sie zu einer effizienten<br />
Option für die Bearbeitung<br />
von Strukturbauteilen bei reduzierten<br />
Rüstzeiten und zugleich<br />
höherer Produktivität.<br />
Arbeitsschritte<br />
kombinieren<br />
Ein weiterer Baustein ist das Thema<br />
Sonderwerkzeuge. Sie spielen<br />
eine wichtige Rolle in der Zerspanung,<br />
wenn besonders hohe Kundenanforderungen<br />
und spezifische<br />
Anwendungen berücksichtigt werden<br />
müssen. Je nach den genauen<br />
Aluminiumlegierungen und Materialvariationen,<br />
die in der Fertigung<br />
verwendet werden, können<br />
spezielle Beschichtungen oder<br />
Schneidstoffe erforderlich sein, um<br />
optimale Ergebnisse zu erzielen.<br />
Die Anwendungstechnik ist hier<br />
ein entscheidender Faktor bei<br />
der Bestimmung der optimalen<br />
Prozessparameter, einschließlich<br />
Schnittgeschwindigkeit, Vorschub<br />
und Kühlung. Sonderwerkzeuge<br />
können entsprechend diesen Parametern<br />
gestaltet werden um hierbei<br />
auch die Anzahl der Werkzeuge<br />
und Arbeitsschritte zu kombinieren.<br />
Hersteller von Sonderwerkzeugen<br />
wie Kyocera Unimerco bieten<br />
umfassende Beratung und<br />
technische Unterstützung an, um<br />
sicherzustellen, dass die Werkzeuge<br />
optimal auf die Bearbeitungsanforderungen<br />
der Anwender abgestimmt<br />
sind.<br />
Die enge Zusammenarbeit zwischen<br />
Anwender, Maschinen- und<br />
Werkzeughersteller ist entscheidend,<br />
um maßgeschneiderte Lösungen<br />
zu entwickeln, die den<br />
spezifischen Herausforderungen<br />
und Anforderungen der Bearbeitung<br />
gerecht werden. Dabei kann<br />
Kyocera Unimerco auf eine Jahrzehnte<br />
lange Geschichte zurückblicken.<br />
■<br />
Kyocera Unimerco Tooling GmbH<br />
www.kyocera-unimerco.com<br />
Foto: Kyocera Unimerco Tooling A/S<br />
Gratfreie Bearbeitung<br />
mit hoher<br />
Oberflächengüte<br />
reduziert<br />
die Anzahl der<br />
Arbeitsschritte<br />
und erhöht die<br />
Produktivität<br />
April 2024 85
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
FEINBOHR-KURZKLEMMHALTER ES-BORE MIT DIGITALANZEIGE 3E TECH+<br />
Das „µ“ beherrschen und<br />
Zeit und Geld sparen<br />
Die Feinbohr-Kurzklemmhalter ES-Bore (Easy Set Bore) von Wohlhaupter<br />
lassen sich einfach auf den Körper von Werkzeugen montieren<br />
und zusätzlich um die Funktionalität der µ-genauen Digitalanzeige<br />
3E TECH+ ergänzen. Damit können Anwender innerhalb kurzer Zeit<br />
und zu geringeren Kosten ihre eigenen Werkzeuge oder Sonderwerkzeuge<br />
bauen. 3E TECH+ sichert dabei höchste Einstellgenauigkeit.<br />
Foto: Wohlhaupter GmbH<br />
Feinbohr-Kurzklemmhalter ES-Bore<br />
Der Autor<br />
Axel Wagner<br />
ist Business<br />
Development<br />
Manager bei der<br />
Wohlhaupter<br />
GmbH<br />
Mit ES-Bore stellen Anwender ihre<br />
eigenen Werkzeuge und Sonderwerkzeuge<br />
schnell und kostengünstig<br />
zusammen: Sie müssen dazu<br />
lediglich einen oder auch mehrere<br />
Kurzklemmhalter auf die speziell<br />
konstruierte Bohrstange montieren.<br />
Die ES-Bore Kurzklemmhalter<br />
eignen sich für einen Durchmesserbereich<br />
von 28 bis 3.200<br />
Millimeter, wenn Standardkomponenten<br />
von Wohlhaupter zum Einsatz<br />
kommen; bei anwenderspezifischen<br />
Feindrehwerkzeugen und<br />
Sonderbohrstangen ist der Durchmesser<br />
praktisch unbegrenzt. Derzeit<br />
sind die Halter für zwei verschiedene<br />
Wendeplattengrößen –<br />
die Wohlhaupter-Formen 101<br />
(rhombisch) und 20 (dreikant) in<br />
rechter und linker Ausführung –<br />
erhältlich und können in allen<br />
gängigen Materialien eingesetzt<br />
werden. ES-Bore gibt es in einer<br />
analogen und in einer digitalen<br />
Version für den Einsatz mit der Digitalanzeige<br />
3E TECH+.<br />
3E TECH+ für die µ-genaue<br />
Verstellwegmessung<br />
Die Digitalanzeige 3E TECH+ bietet<br />
höchste Einstellgenauigkeit mit<br />
bis zu einem Mikrometer im<br />
Durchmesser und ist damit ideal<br />
für die Einhaltung geringster Toleranzen<br />
bei der Bohrungsbearbeitung.<br />
Auch die Feinbohr-Kurzklemmhalter<br />
der Serie ES-Bore<br />
können mit 3E TECH+ bestückt<br />
werden und erweitern so die Produktpalette<br />
um Lösungen für anwenderspezifische<br />
Anwendungen.<br />
Eingesetzt auf Stufenbohrstangen<br />
oder auch Reihenbohrstangen<br />
wird für mehrere Kurzklemmhalter<br />
oder Feinverstelleinheiten nur<br />
ein Anzeigemodul benötigt. Ansonsten<br />
kann das Anzeigemodul<br />
mit allen Serien-Feinbohrwerkzeugen<br />
von Wohlhaupter mit 3E<br />
TECH-Anbindung auch rückwärtskompatibel<br />
eingesetzt werden;<br />
dazu gehören VarioBore, die<br />
Baureihen 410 und 464, die Feinbohrkassetten<br />
der Serie 537 sowie<br />
kundenspezifische Feinbohrlösungen.<br />
Die neue Digitalanzeige 3E<br />
TECH+ erhöht dabei die Genauigkeit<br />
der vorhandenen Werkzeuge<br />
von 2 µm auf 1 µm Einstellgenauigkeit<br />
im Durchmesser und wertet<br />
diese nochmals auf.<br />
86 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Foto: Wohlhaupter GmbH<br />
3E TECH+ von Wohlhaupter<br />
Die digitalen Anzeigemodule sind<br />
besonders bedienerfreundlich, weshalb<br />
immer mehr Anwender von<br />
der manuellen, analogen Nonius-<br />
Einstellung abrücken. Die externe<br />
Digitalanzeige ist abnehmbar und<br />
trägt so dazu bei, dass teure digi -<br />
tale Werkzeugkomponenten nicht<br />
durch Späne oder hohen Kühlschmierstoffdruck<br />
beschädigt werden<br />
können. Dabei ist der letzte<br />
Einstellwert weiterhin im Werkzeug<br />
gespeichert und bleibt beim<br />
Abnehmen des Anzeigemoduls und<br />
späteren, erneuten Andocken der<br />
Anzeige erhalten.<br />
3E TECH+ für die 1-µm-genaue<br />
Verstellwegmessung verfügt über<br />
ein hintergrundbeleuchtetes OLED-<br />
Display mit großer Anzeige zur<br />
guten Ablesbarkeit. Für optimale<br />
Sichtbarkeit in jeder Umgebung<br />
gibt es verschiedene Display-Farboptionen.<br />
Mithilfe der automatischen<br />
Drehfunktion der Anzeige<br />
passt sich diese an die jeweilige<br />
Ausrichtung des Anzeigemoduls an.<br />
3E TECH+ lässt sich zwischen metrischer<br />
und imperialer Einstellung<br />
zur Anpassung an alle Anwendungen<br />
umschalten. Das Anzeigemodul<br />
wird mit wiederaufladbarem<br />
Akku über USB-C geladen.<br />
3E TECH+ ist die modernste Digitalanzeige<br />
für Anwendungen, bei<br />
denen es auf höchste Genauigkeit<br />
ankommt, und ist für Kleinbe -<br />
triebe wie Lohnfertiger ebenso geeignet<br />
wie für die Automobilin -<br />
dustrie, den Schwermaschinenbau<br />
oder die Luft- und Raumfahrtbranche.<br />
ES-Bore und 3E TECH+ sind neue<br />
Produkte im Portfolio von Wohlhaupter,<br />
mit denen das Unternehmen<br />
flexible Werkzeuglösung und<br />
deren Digitalisierung weiter vorantreibt.<br />
Bereits seit über 90 Jahren<br />
steht Wohlhaupter international<br />
für innovative Präzisionswerkzeuge<br />
für die Bohrungsbearbeitung.<br />
Als Marktführer für modulare<br />
Werkzeugsysteme in Deutschland<br />
ist der Zerspanungsspezialist<br />
aus Frickenhausen weltweit der<br />
Anbieter mit dem größten Programm<br />
an digitalen Werkzeugen<br />
mit direkter optoelektronischer<br />
Verstellwegmessung. Mit den bewährten<br />
Feindrehwerkzeugen mit<br />
3E TECH+ Technologie in Verbindung<br />
mit externer Digitalanzeige<br />
und den seit Jahrzehnten bewährten<br />
Werkzeugen mit integrierter<br />
Verstellwegmessung bietet der Präzisionswerkzeughersteller<br />
u. a. die<br />
weltweit größte Bandbreite an<br />
Werkzeugen mit Digitalanzeige im<br />
Durchmesserbereich von 0,4 mm<br />
bis 3.255 mm. Für alle Produkte<br />
gilt: Das komplette Katalogprogramm<br />
mit hocheffizienten Lösungen<br />
in Premiumqualität „Made in<br />
Germany“ ist ab Lager zu beziehen.<br />
■<br />
Wohlhaupter GmbH<br />
www.wohlhaupter.com<br />
April 2024 87
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
NEUE UND BEWÄHRTE LÖSUNGSKONZEPTE<br />
Wirtschaftliches Rückwärts -<br />
plansenken bis 2.3x Bohr-Ø<br />
Plansenkungen an der rückseitigen Bohrungskante stellen regelmässig<br />
eine Herausforderung dar. Oft sind diese Stellen schlecht<br />
zugänglich, der verfügbare Raum für die Bearbeitung ist begrenzt<br />
oder ein Umspannen des Werkstücks wird aus wirtschaftlichen<br />
Überlegungen ausgeschlossen. Der Rückwärtssenker BSF von<br />
Heule löst diese Probleme und erhöht die Prozesssicherheit.<br />
Foto: Heule Precision Tools<br />
Das Rückwärtsplansenken macht das Umspannen des Werkstücks überflüssig, was nicht nur der Wirtschaftlichkeit, sondern<br />
auch der Präzision zugutekommt.<br />
Der Autor<br />
Martin Filko<br />
Key Account<br />
Manager Werkzeug-<br />
und Maschinenhersteller<br />
Heule Germany<br />
GmbH<br />
Als Technologieführer im Bereich<br />
der rückseitigen Bohrungsbearbeitung<br />
verfügt Heule seit mehreren<br />
Jahren nicht nur über erstklassige<br />
Lösungen fürs Entgraten oder Fasen,<br />
sondern auch für das Rückwärtsplansenken.<br />
Da die Bearbeitung<br />
von der gleichen Seite wie die<br />
Bohrung erfolgt, lassen sich Plansenkungen<br />
so auch an schlecht zugänglichen<br />
Stellen einfach fertigen<br />
– zum Beispiel zwischen den<br />
Schenkeln eines Gabelstücks.<br />
Die Werkzeuglösung BSF gewährleistet<br />
die für die Serienfertigung<br />
entscheidende Prozesssicherheit –<br />
und dies bei Senkungen bis zu 2.3x<br />
Bohr-Ø. Das Werkzeug bearbeitet<br />
Bohrungen im Standardsortiment<br />
ab einem Durchmesser von 6.5 mm<br />
bis 21.0 mm, ist speziell für den automatisierten<br />
Betrieb konzipiert und<br />
ohne Voreinstellungen am Werkzeug<br />
einsetzbar. Der Klappmechanismus<br />
des Messers in Kombination<br />
mit dem robusten Aufbau gewährleisten<br />
die geforderte Prozesssicherheit.<br />
Zudem sorgen die Standzeiten<br />
der Hartmetall-Messer für eine<br />
hohe Maschinenverfügbarkeit. Ob<br />
Aluminium, hochlegierte Stähle<br />
oder Inconel und Titan, das Werkzeug<br />
ist in der Lage, die unterschiedlichsten<br />
Werkstoffe zu bearbeiten.<br />
Neue Varianten in der<br />
Aktivierung<br />
Die hohe Wirtschaftlichkeit basiert<br />
auf dem kompakten und gleich -<br />
zeitig einfachen Funktionsprinzip.<br />
Nach Aktivierung der Spindel<br />
klappt das Hartmetallmesser bei<br />
einer Initialdrehzahl und der daraus<br />
resultierenden Fliehkraft aus.<br />
Für das Einklappen nach erfolgter<br />
Bearbeitung bietet Heule mehrere<br />
Möglichkeiten an. Bei der Standard-Variante<br />
wird der Impuls<br />
fürs Einklappen über die Innenkühlung<br />
gegeben, was einen Kühlmitteldruck<br />
von min. 20 bar vo-<br />
88 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Foto: Heule Precision Tools<br />
Foto: Heule Precision Tools<br />
Das bewährte<br />
Funktionsprinzip:<br />
Ausklappen des<br />
Messers aufgrund<br />
der Fliehkraft;<br />
Einklappen ent -<br />
weder über Innenkühlung,<br />
Druckluft<br />
oder per Hand.<br />
Das BSF lässt sich in sehr beengten<br />
Raumverhältnissen einsetzen.<br />
Der Zugang zur Bearbeitungsstelle<br />
erfolgt durch die Bohrung selbst.<br />
raussetzt. Kunden kamen auf Heule<br />
mit dem Wunsch zu, BSF auch<br />
auf einfacheren Maschinentypen<br />
einsetzen zu können. Es entstanden<br />
zwei weitere Varianten, die<br />
das Standardsortiment ergänzen –<br />
BSF Air und BSF Manual.<br />
Beim BSF Air kann durch die Vergrösserung<br />
der wirksamen Kolbenfläche<br />
das Messer per Druckluft<br />
eingeklappt werden. Bei konstant<br />
min. 5 bar Luftdruck funktioniert<br />
das BSF Air prozesssicher.<br />
Diese Schaft-Variante kommt zum<br />
Einsatz, wenn die anwendungs -<br />
spezifischen Anforderungen oder<br />
die maschinentechnischen Gegebenheiten<br />
keine Aktivierung per<br />
Innenkühlmittel ermöglichen. Das<br />
BSF Manual ergänzt das Werkzeugsortiment<br />
um die Option der<br />
manuellen Steuerung. Das Messer<br />
kann mit einem Aktivierungsring<br />
«von Hand» eingeklappt werden.<br />
Diese Option wird typischerweise<br />
verwendet, wenn kein Medieneinsatz<br />
möglich ist. Bereits bestehende<br />
Werkzeuge können bei Bedarf<br />
auf Steuerung per Druckluft oder<br />
manuellen Aktivierungsring umgerüstet<br />
werden. Der modulare Aufbau<br />
ermöglicht eine Umrüstung<br />
innerhalb des Standardsortiments.<br />
Anwendungsspezifische<br />
Auslegung<br />
Sind spezielle Senkformen oder<br />
eine andere Beschichtung gefragt,<br />
kann Heule diese mit massgeschneiderten<br />
Messern realisieren.<br />
So beispielsweise mit einer zusätzlichen<br />
Fase an der Bohrungskante<br />
oder gar mit einer Kugelkalottenform.<br />
Sind engere Senktoleranzen<br />
gefordert, kommt die Produktlinie<br />
BSF-P zum Einsatz. Statt der bishe-<br />
rigen Standard-Senktoleranz von<br />
+/- 0.2 mm erreicht BSF-P ein Toleranzband<br />
von +/- 0.1 mm. Diese<br />
höhere Genauigkeit ist dank zusätzlicher<br />
Merkmale am Messer<br />
als auch am Messergehäuse möglich.<br />
Heule wird mit diesen Möglichkeiten<br />
seinem Ruf als erfahrener Problemlöser<br />
gerecht. Denn immer,<br />
wenn für die Anwendungssituation<br />
keine Werkzeuglösung aus der<br />
Standardpalette möglich ist, kommen<br />
die eigenen Werkzeugentwickler<br />
zum Einsatz. Entweder<br />
wird an einem bestehenden Werkzeugsystem<br />
eine kundenspezifische<br />
Anpassung umgesetzt oder es wird<br />
bei Bedarf ein individuelles System<br />
entwickelt. Keine Entgratsituation<br />
ist wie die andere, lösen will Heule<br />
■<br />
aber alle.<br />
Heule Precision Tools<br />
www.heule.com<br />
Foto: Heule Precision Tools<br />
Auch Gusseisenmaterialen<br />
mit<br />
sehr heterogenen<br />
Oberflächen<br />
(Gusshaut) sind<br />
mit dem BSF<br />
gut bearbeitbar.<br />
Die beschichteten<br />
Hartmetallmesser<br />
widerstehen der<br />
starken Belastung<br />
ohne Ausfälle und<br />
Störungen.<br />
April 2024 89
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
AUTOMATISIERUNG IM MASCHINENBAU<br />
Mit der Schnittstelle KUKA.PLC<br />
mxAutomation ist der Roboter<br />
einfach zu bedienen<br />
Die Maschinenbaubranche ist traditionell stark in Deutschland. Stark ist derzeit jedoch<br />
auch der Mangel an Fachkräften zu spüren. Die Automatisierung von Teilen der<br />
Produktion hilft Unternehmen, die Effizienz trotzdem hochzuhalten. Die Schnittstelle<br />
KUKA.PLC mxAutomation erleichtert dem Werker dabei die Bedienung des Roboters.<br />
de und körperlich anstrengende<br />
Arbeiten übernehmen und so die<br />
Belegschaft des metallverarbeitenden<br />
Betriebs entlasten. Dadurch<br />
können sich die Mitarbeitenden<br />
anspruchsvolleren Tätigkeiten zuwenden,<br />
zu denen auch die Bedienung<br />
des Roboters zählt.<br />
Dass sich die Robotik von KUKA<br />
perfekt in jede Produktionsumgebung<br />
einfügt, gewährleisten die<br />
Automationsexperten aus Augsburg<br />
durch ein breites Portfolio,<br />
viel Prozess- und Integrationswissen<br />
und nicht zuletzt durch die<br />
passende Software. Die einfache<br />
Schnittstelle zwischen Mensch und<br />
Maschine KUKA.PLC mxAutomation<br />
erlaubt es den Werkern,<br />
Durch die Schnittstelle KUKA.PLC mxAutomation können die Werker in ihrer Robotik zu verstehen, zu bedienen<br />
gewohnten Steuerungsumgebung bleiben. Alle Infos werden übersichtlich auf und zu programmieren, ohne die<br />
einem Touchpanel dargestellt.<br />
gewohnte Steuerungsumgebung zu<br />
verlassen.<br />
Alle wichtigen Funktionen der<br />
KUKA.SystemSoftware (KSS) stehen<br />
direkt in der vorhandenen SPS<br />
Wenn ein metallverarbeitendes<br />
Unternehmen eine Maschine mit (Speicherprogrammierbare Steuerung)<br />
beziehungsweise PLC (Pro-<br />
KUKA auf einen Blick<br />
roboterbasierter Automation bestellt,<br />
braucht es dazu in der Regel gramable Logic Control) der Anla-<br />
Gegründet 1898 in Augsburg<br />
auch das entsprechende Integrations-Know-how.<br />
Es sei denn, der der Bewegungen und sämtliche Sige<br />
zur Verfügung. Die Kontrolle<br />
· Führender Anbieter in der Roboter-, Anlagenund<br />
Systemtechnik<br />
Werkzeugmaschinenhersteller liefert<br />
direkt eine schlüsselfertige weiterhin die Robotersteuerung.<br />
cherheitsfunktionen übernimmt<br />
· Fokus auf intelligente und effiziente Produktionslösungen,<br />
Roboter, Zellen, Software und Service Maschine aus. Dann bringt der Dabei ist die Kommunikation zwischen<br />
Robotik und SPS keine Ein-<br />
Aktiv in mehr als 50 Ländern<br />
onsexpertise ein und stellt sie dem bahnstraße. So wie Befehle an den<br />
für intelligente Automatisierung<br />
Maschinenhersteller die Automati-<br />
· 15.000 Mitarbeiter weltweit Kunden bedienerfreundlich zur Roboter gesendet werden, laufen<br />
Verfügung. Der eingesetzte Roboter<br />
kann monotone, wiederkehrentionen<br />
auch wieder zurück an<br />
Diagnose- und Zustandsinforma-<br />
die<br />
Foto: KUKA<br />
90 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Steuerung. Dort behält der Werker<br />
auf einem übersichtlichen und intuitiv<br />
zu bedienenden Touchpanel<br />
jederzeit den Überblick.<br />
Einheitliches<br />
Bedienkonzept<br />
In dieser Anwendung<br />
wird der<br />
KUKA Roboter<br />
zur Bestückung<br />
der Fräsmaschine<br />
eingesetzt.<br />
Die Schnittstelle KUKA.PLC<br />
mxAutomation bietet Unternehmen<br />
den Vorteil, dass ihre Teammitglieder<br />
in ein- und derselben<br />
Steuerungsumgebung sowohl die<br />
CNC-Maschine als auch den Roboter<br />
programmieren können. Die<br />
Mitarbeitenden benötigen hierzu<br />
keine eigene Schulung, sondern<br />
können gleich starten. So entsteht<br />
auf der Anwenderseite keine Hürde<br />
bei der Implementierung einer<br />
Automatisierungslösung. Der Roboter<br />
kann schnell und unkompliziert<br />
mit SPS-Kenntnissen integriert<br />
und bedient werden.<br />
Wirtschaftliche Vorteile<br />
durch die Schnittstelle<br />
Von der SPS-Integration mit der<br />
Schnittstelle mxAutomation profitieren<br />
Unternehmen in vielfacher<br />
Hinsicht wirtschaftlich: Geringere<br />
Stückkosten und eine effizientere<br />
Produktion bedeuten einen Wettbewerbsvorteil<br />
in der Industrie.<br />
Die Vorteile kommen zustande<br />
durch eine größere Zeitersparnis<br />
bei der Konfiguration, bei der Inbetriebnahme<br />
und bei der Anpassung<br />
an neue Produktionsprozesse.<br />
Wie bereits erwähnt, spielt auch<br />
die vereinfachte Bedienung eine<br />
wichtige Rolle. Die Anwendung in<br />
der gewohnten Steuerumgebung<br />
führt zu einer nahtlosen Integration<br />
der Automatisierung. Es passieren<br />
weniger Fehler durch vordefinierte<br />
Blocks und Sequenzen. Und<br />
die zentrale Programmierung sorgt<br />
■<br />
für mehr Effizienz.<br />
KUKA<br />
www.kuka.com<br />
Foto: KUKA<br />
Easy to use,<br />
easy to program<br />
Dass die Einführung der Automatisierung in einem<br />
Unternehmen ganz automatisch gelingt, ist nicht<br />
gesagt. Vielmehr müssen für eine erfolgreiche Implementierung<br />
von Robotern in den Produktionsprozess<br />
die nötigen Voraussetzungen geschaffen<br />
werden. Hierzu zählt, dass die Werker den Roboter<br />
einfach und intuitiv programmieren und bedienen<br />
können. Beides ermöglicht die Schnittstelle KU-<br />
KA.PLC mxAutomation, durch deren Nutzung der<br />
Bediener in der gleichen Umgebung bleibt wie bei<br />
der Steuerung der Anlage.<br />
Der Autor<br />
Foto: KUKA<br />
Steffen Günther<br />
Key Technology<br />
Manager Machine<br />
Tool Automation<br />
KUKA<br />
Die Programmierung und Bedienung des Roboters erfolgt intuitiv, Robotik-Kenntnisse sind hierfür nicht nötig.<br />
April 2024 91
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
INDUSTRIEROBOTER UND WERKZEUGMASCHINEN MIT DIRECT ROBOT CONTROL KOMBINIEREN<br />
Robotik- & CNC-Programmierung<br />
auf einer Plattform<br />
Die Verbindung von Robotik und CNC-Technologie verschafft Maschinenbauern<br />
und OEMs klare Wettbewerbsvorteile. Mitsubishi<br />
Electric ermöglicht durch eine einheitliche Programmierumgebung<br />
eine direkte Robotersteuerung. Über diese erfolgt die Programmierung<br />
via G-Codes im CNC-Bearbeitungszentrum. Das optimiert<br />
Automationsprozesse und steigert die Produktivität.<br />
Mit der Direct<br />
Robot Control<br />
von Mitsubishi<br />
Electric kann ein<br />
Roboter per<br />
G-Code direkt<br />
im CNC-Bearbeitungszentrum<br />
programmiert<br />
werden.<br />
Foto: Mitsubishi Electric<br />
Autoren<br />
Benjamin Buzga<br />
Teamleiter CNC<br />
Sales and<br />
Business<br />
Development<br />
FA CNC<br />
Michael Finke<br />
Produktmanager<br />
Robotik<br />
Industrial<br />
Automation<br />
In den vergangenen Jahren wurde<br />
die Robotertechnik verstärkt in<br />
der Maschinenbeschickung eingesetzt,<br />
um den Gesamtdurchsatz erheblich<br />
zu steigern, insbesondere<br />
für die effiziente Be- und Entladung<br />
von Bearbeitungszentren.<br />
Dies führt zu verkürzten Zykluszeiten<br />
und einer gesteigerten Effizienz<br />
des gesamten Produktionsprozesses,<br />
was es ermöglicht, größere<br />
Chargen eigenständig über<br />
Nacht laufen zu lassen.<br />
Trotz dieser Vorteile gab es bisher<br />
eine bedeutende Herausforderung:<br />
Die Programmiersprache moderner<br />
Roboter unterscheidet sich erheblich<br />
von der G-Code-Programmiersprache,<br />
die bei der Programmierung<br />
von CNC-Steuerungen<br />
verwendet wird. Während sich ein<br />
Bearbeitungszentrum schnell über<br />
die G-Codes einrichten lässt,<br />
ging dieser Geschwindigkeitsvorteil<br />
verloren, wenn der Maschinenbediener<br />
nicht zusätzlich die<br />
skriptbasierte Programmiersprache<br />
für Roboter erlernen konnte.<br />
Mit der Einführung der Robotersteuerung<br />
„Direct Robot Control“<br />
hat Mitsubishi Electric die bisher<br />
getrennten Automatisierungstechnologien<br />
zusammengeführt. Die<br />
Robotersteuerung und die Steuerung<br />
der CNC-Maschine werden<br />
nicht mehr separat programmiert.<br />
Stattdessen kann der Roboter über<br />
G-Codes im CNC-Bearbeitungszentrum<br />
selbst programmiert werden<br />
und wird somit als integraler<br />
Bestandteil des Bearbeitungsauftrags<br />
betrachtet. Sogar die Bewegung<br />
des Roboters kann über das<br />
Handrad der Maschine gesteuert<br />
werden. Warnungen oder Alarme<br />
von der CNC-Maschineund dem<br />
Roboter werden darüber hinaus<br />
im selben Protokoll aufgezeichnet.<br />
92 April 2024
Anzeige<br />
<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Einfache Bedienung<br />
über G-Code<br />
Der Roboter kann einfach über<br />
Plug&Play mit der Werkzeugmaschinensteuerung<br />
verbunden werden.<br />
Dies setzt voraus, dass die<br />
Steuerung der M8-CNC-Serie von<br />
Mitsubishi Electric die neue Funktion<br />
„Direct Robot Control“ installiert<br />
hat und das Modelldes<br />
Roboters dem System bekannt<br />
sind. Sobald diese Parameter erfüllt<br />
sind, kann der Roboter direkt<br />
an die Werkzeugmaschine angeschlossen<br />
und in Betrieb genommen<br />
werden. Dadurch wird der<br />
Einsatz des Roboters an verschiedenen<br />
Werkzeugmaschinen ermöglicht<br />
– entsprechend den Anforderungen<br />
und Größen entweder mobil<br />
und verfahrbar oder fest installiert<br />
im Zentrum einer Fertigungsinsel.<br />
Als komfortable und äußerst präzise<br />
Methode ermöglicht es nun,<br />
direkt auf das Koordinatensystem<br />
der Werkzeugmaschinen-Achsen<br />
zuzugreifen. Die Werkstückkoordinaten<br />
können ohne Übertragung<br />
in ein anderes System verwendet<br />
werden, und es bleibt möglich,<br />
Zielpunkte der Teach-Methode<br />
anzufahren. Dies führt zu verkürzten<br />
Programmierzeiten, erhöht die<br />
Sicherheit und ermöglicht kürzere<br />
Zykluszeiten in der Praxis. Diese<br />
einfache Idee reduziert die Komplexität<br />
erheblich und ermöglicht<br />
die mühelose Integration von Robotern<br />
in automatisierte Produktionsprozesse.<br />
Robotik und<br />
CNC vereint in<br />
einer einzigen<br />
Robotersteuerung<br />
Die Vorteile im Überblick<br />
∙<br />
Einfache Integration per Plug<br />
and Play zwischen Roboter und<br />
Werkzeugmaschine<br />
∙ Eine breite Auswahl an passenden<br />
Robotertypen<br />
∙ Maximale Bedienerfreundlichkeit<br />
∙ Vereinheitlichtes Koordinatensystem<br />
für kürzere Programmier-<br />
und Zykluszeiten<br />
∙ Reduzierter Programmieraufwand<br />
durch Einsatz von G-Code<br />
oder SPS-Signalen<br />
Das „Robot Direct Control“ eröffnet<br />
neue Möglichkeiten, indem<br />
Unternehmen in Zeiten des Fachkräftemangels<br />
nur einen Spezialisten<br />
benötigen, und Erstausrüster<br />
die Robotik leichter in ihre CNC-<br />
Maschinen integrieren können.<br />
In den letzten Jahrzehnten haben<br />
sich Robotik und CNC Bearbeitung<br />
massiv weiterentwickelt und<br />
es geht immer weiter. Technologien<br />
wie KI halten in immer mehr Automatisierungskomponenten<br />
Einzug<br />
und maschinelles Lernen<br />
macht das robotergestützte Bearbeitungszentrum<br />
effizienter. Mit<br />
seiner unternehmenseigenen KI-<br />
Technologie MAISART* ist Mitsubishi<br />
Electric<br />
■<br />
federführend.<br />
*Maisart („Mitsubishi Electric‘s<br />
AI creates the State-of-the-ART<br />
in technology“)<br />
Mitsubishi Electric Europe B.V.<br />
de.mitsubishielectric.com/fa<br />
mitsubishielectric-cnc.de<br />
KI hält Einzug<br />
in die modernen<br />
Produktions -<br />
prozesse<br />
Foto: Mitsubishi Electric<br />
Große Auswahl an<br />
Robotern<br />
Der Kunde hat den Vorteil aus<br />
dem breiten Sortiment an MELFA-<br />
Robotern auswählen zu können,<br />
die mit dem „Direct Robot Control“<br />
harmonisieren.<br />
Vor allem die Knickarmroboter<br />
der MELFA FR-Serie vom Typ<br />
RV-7 und RV-13 mit ihrer großen<br />
Reichweite sind für die Be- und<br />
Entladung geeignet. Aber auch die<br />
SCARA-Serien und der Cobot<br />
MELFA Assista können hierfür<br />
eingesetzt werden.<br />
Mehr zum Thema:<br />
Das Video: https://youtu.be/weGAS1bDUoQ<br />
Und auf https://www.mitsubishi-cnc.de/direct-robot-control/<br />
Foto: Mitsubishi Electric<br />
April 2024 93
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
DIGITALISIERUNG DER SPINDELTECHNOLOGIE UND DATENGESTEUERTE PRODUKTION<br />
Spindeldaten für die<br />
optimale Zerspanung<br />
Bei der Digitalisierung von Werkzeugmaschinen spielen Motorspindeln<br />
eine wichtige Rolle. Zentral ist die Kommunikation zwischen<br />
Spindel, Steuerung und Edge-Device. GMN präsentiert Ergebnisse<br />
aus dem Einsatz von IIoT-fähigen Spindeln auf einer Overbeck-<br />
Schleifmaschine und zeigt die Potenziale der Maschinendatenanalyse.<br />
Foto: GMN<br />
Betriebsstatus, Temperatur, Geschwindigkeit und Vibrationen der IIoT-fähigen Spindel HV-X 120i-75000/7 im Dashboard<br />
Der Autor<br />
Dr. Jens Falker<br />
ist Leiter<br />
Engineering<br />
Spindeltechnik<br />
bei GMN<br />
Die digitale Spindeltechnologie<br />
verspricht eine nachhaltige Fertigung<br />
in hoher Qualität – zu geringen<br />
Kosten und bei minimierten<br />
Ausfallzeiten.<br />
Zum einen ermöglicht die Datenerfassung<br />
und -auswertung ein<br />
transparentes Energiemonitoring.<br />
So schafft sie die Informationsbasis,<br />
um die Effizienz der eingesetzten<br />
Komponenten steigern und<br />
den Ressourcenverbrauch senken<br />
zu können.<br />
Zum anderen bildet sie die Grundlage<br />
für eine umfassende Analyse<br />
und Optimierung aller Prozesse,<br />
Betriebskosten und Wartungserfordernisse.<br />
Auf diese Weise lassen sich<br />
Workflows standardisieren, Wartung<br />
und Instandhaltung können<br />
vorausschauend geplant werden.<br />
Das erhöht wiederum die Prozesszuverlässigkeit<br />
und die Maschinenverfügbarkeit,<br />
verhindert Produktionsverzögerungen<br />
und senkt<br />
Ausfallzeiten. Außerdem kann die<br />
Inbetriebnahme von Werkzeugmaschinen<br />
vereinfacht und beschleunigt<br />
werden.<br />
Sichere Kommunikation<br />
Eine Voraussetzung für eine datengesteuerte<br />
Produktion ist das Erfassen<br />
und Verarbeiten der Prozesswerte.<br />
Genauso wichtig ist die<br />
zuverlässige und sichere Kommunikation<br />
aller prozessbeteiligten<br />
Komponenten. Um diese voranzutreiben,<br />
hat sich GMN 2022 am<br />
Forschungsprojekt „ESCOM“ –<br />
Edge-Services for Components –<br />
beteiligt. Es ist Teil der Projektfamilie<br />
„EuProGigant – Europäisches<br />
Produktionsgiganet“ und<br />
der europäischen Initiative Gaia-X<br />
für eine leistungsfähige und datenschutzkonforme<br />
europäische Infrastruktur.<br />
Enge Zusammenarbeit<br />
Mit dem Maschinenbauer Overbeck<br />
Danobat hat GMN beim<br />
94 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Schwerpunkt „Edge-Services für<br />
Motorspindeln“ einen Kooperationspartner<br />
gefunden. Im Einsatz<br />
auf einer Innen- und Außenschleifmaschine<br />
IED-400 M lassen sich<br />
die Leistungen der digitalen Spindeltechnologie<br />
veranschaulichen.<br />
Die Maschine ist mit vier GMN-<br />
Spindeln ausgestattet, darunter eine<br />
HV-X 120i-75000/7. Das „i“<br />
im Namen steht für die Ausstattungsvariante<br />
mit dem Embedded<br />
System IDEA-4S, das die Spindel<br />
IIoT-ready macht.<br />
Im Schaltschrank ist außerdem ein<br />
Edge-Device installiert, welches<br />
die prozessrelevanten Daten aller<br />
Maschinenkomponenten in Echtzeit<br />
sammelt, analysiert und verarbeitet.<br />
Zu den angezeigten Informationen<br />
der Spindel gehören der<br />
Betriebsstatus, die Lager- und<br />
Kühlmitteltemperatur, die Drehzahl<br />
und ihre Schwinggeschwindigkeit.<br />
Regulationen in Echtzeit<br />
Neben der Maschinenüberwachung<br />
und der Zustandsanalyse ist<br />
es möglich, quasi ohne Zeitverzögerung<br />
auf Fehlentwicklungen zu<br />
reagieren. Mit dieser echtzeitregulatorischen<br />
Anwendung lassen sich<br />
Qualitätsschwankungen in der Bearbeitung<br />
sofort identifizieren und<br />
beheben. Bewegen sich beispielsweise<br />
die Schwingungen einer<br />
Spindel nahe der definierten Toleranzgrenze,<br />
kann IDEA-4S in Millisekunden<br />
antworten und ein entsprechend<br />
konfiguriertes Korrektursignal<br />
senden.<br />
Alle Informationen werden zentral<br />
auf einer IIoT-Plattform gespeichert<br />
und können von allen berechtigten<br />
Beteiligten genutzt werden.<br />
Ein direkter Zugriff auf das<br />
Anlagen- oder das Unternehmensnetzwerk<br />
ist hierbei nicht möglich.<br />
Digitaler Zwilling<br />
Auf Basis der Plattformdaten ist<br />
zusätzlich zur physischen Maschine<br />
ein spezifisch konfigurierter digitaler<br />
Zwilling entstanden. Jede<br />
einzelne Maschinenkomponente<br />
wird hierbei auf einem Dashboard<br />
abgebildet und als 3D-Modell visualisiert.<br />
Die Detailtreue geht so<br />
weit, dass der physische Austausch<br />
eines Elementes automatisch aktualisiert<br />
wird.<br />
Die Topologie der Maschine ist auf<br />
dem Dashboard in Dokumentenordnern<br />
nachgebildet. Sie enthalten<br />
sämtliche Informationen, die<br />
das jeweilige Element betreffen.<br />
Der Umfang reicht vom digitalen<br />
Typenschild und den Bedieninformationen<br />
bis zu den Laufzeiten in<br />
der Maschine und der vollständigen<br />
Service-Historie. Ebenfalls erfasst<br />
werden der Ressourcenverbrauch<br />
und der CO 2 -Fußabdruck,<br />
der hierdurch erstmals transparent<br />
wird.<br />
Automatisiert lernen<br />
Nutzern wird zudem die Option<br />
angeboten, ihre Komponentenund<br />
Maschinendaten für eine anonymisierte<br />
und automatisierte<br />
Analyse freizugeben und im Gegenzug<br />
von den Ergebnissen zu<br />
profitieren. Dadurch wächst auf<br />
der zentralen IIoT-Plattform kon -<br />
tinuierlich ein Erfahrungsschatz<br />
an Verhaltensinformationen heran.<br />
Das Zusammenwirken vieler generiert<br />
so neues Wissen für optimierte<br />
Prozesse.<br />
Foto: GMN<br />
Über GMN:<br />
GMN hat auf der EMO<br />
2023 die erste Spindelbaureihe<br />
für Fräs- und Schleifanwendungen<br />
mit integrierter<br />
IIoT-Technologie<br />
IDEA-4S vorgestellt<br />
Der Maschinenbauer GMN Paul<br />
Müller Industrie GmbH & Co.<br />
KG ist ein 1908 gegründetes und<br />
heute in vierter Generation geführtes<br />
Familienunternehmen. Rund<br />
470 Mitarbeiter entwickeln und<br />
produzieren ausschließlich am Unternehmenssitz<br />
in Nürnberg Hochpräzisionskugellager<br />
und -lagersysteme,<br />
Maschinenspindeln, elektrische<br />
Antriebe, Klemmkörperfreiläufe<br />
sowie berührungslose Dichtungen.<br />
Die Exportquote von GMN beläuft<br />
sich auf rund 45 Prozent, das<br />
Unternehmen liefert seine Produkte<br />
an Abnehmer in der ganzen<br />
Welt. Diese stammen aus einer<br />
Vielzahl von Branchen, hervorzuheben<br />
sind der Maschinenbau, der<br />
Modell- und Fahrzeugbau sowie<br />
die Luft- und Raumfahrttechnik.<br />
Vertrieb und Service gewährleistet<br />
GMN über ein weltweites Netz<br />
von Vertretungen und Niederlassungen.<br />
■<br />
GMN Paul Müller Industrie<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.gmn.de<br />
Foto: GMN<br />
Eine GMN-<br />
Spindel HV-X<br />
120i-75000/7<br />
mit dem Em -<br />
bedded System<br />
IDEA-4S auf<br />
einer Overbeck<br />
Danobat<br />
IED-400 M<br />
April 2024 95
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▶<br />
DIGITALISIERUNG & VERNETZUNG IM FOKUS:<br />
Shopfloor-IT als „Brückenbauer“<br />
zwischen ERP und Fertigung<br />
Um ein Unternehmen ganzheitlich zu digitalisieren, ist es fundamental die „Office“<br />
Ebene (Top-Floor) mit der Produktionsebene (Shopfloor) zu vernetzen. Die Herausforderung<br />
besteht in der Verknüpfung der einzelnen Systeme, sowohl horizontal<br />
als auch vertikal. Unternehmen fokussieren sich im Bereich Ihres Shopfloors<br />
auf Interoperabilität und Services im Kontext von Industrial Internet of Things<br />
(IIoT), Spezialisten mit tiefem Verständnis der Prozesswelten von IT und Produktion<br />
bildet hierbei eine zentrale Schlüsselfunktion. Coscom realisiert Datenvernetzungsstrategien<br />
vom ERP-System in den Shopfloor der zerspanenden Fertigungsindustrie<br />
und ergänzt bzw. entlastet unternehmensinterne IT-Abteilungen.<br />
Digitalisierung<br />
& Vernetzung<br />
im Fokus: Mit<br />
Coscom Shop -<br />
floor IT gelingt<br />
die Verknüpfung<br />
von der „Office“<br />
Ebene (Top-<br />
Floor) mit der<br />
Produktionsebene<br />
(Shopfloor),<br />
sowohl horizontal<br />
als auch<br />
vertikal.<br />
Foto: Coscom Computer GmbH<br />
Der Autor<br />
Christian<br />
Erlinger<br />
Geschäftsführer<br />
Coscom<br />
Mit dem Einzug von CAx-Systemen<br />
hat die interne technische IT<br />
in Produktionsunternehmen über<br />
die letzten Jahrzehnte hinweg<br />
enorm an Bedeutung gewonnen.<br />
Im Zuge von Industrie 4.0, ganzheitliche<br />
Vernetzungsstrategien<br />
von Shop- und Top-Floor sowie<br />
Dienstleistungskonzepten in der<br />
Fertigung stehen IT-Abteilungen<br />
vor neuen Herausforderungen.<br />
Organisatorisch ist ein Fertigungsunternehmen<br />
in der Regel in betriebswirtschaftliche<br />
und technische<br />
Geschäftsprozesse gegliedert,<br />
die wiederum in Arbeitsgebiete<br />
münden wie Marketing, Konstruktion,<br />
Arbeitsvorbereitung,<br />
Produktion/Fertigung und Rückbau.<br />
Die Computertechnologie ist<br />
mit den CA-Techniken wie CAE,<br />
CAD, CAP, CAM und CAQ in weiten<br />
Bereichen der diskreten Fertigung<br />
in „Top-Floor“ (Engineering<br />
und Office-Anwendungen) und<br />
„Shopfloor“ (Produktion) verankert.<br />
Im Umfeld der Produktion<br />
trifft man auf den Begriff „Virtual<br />
Machining“. Gemeint ist damit eine<br />
Bündelung von Prozessen rund<br />
um die tiefe Integration von CAD<br />
mit CAM, Maschinensimulation<br />
und Folgeprozesse, wie z.B. Postprocessing<br />
mit NC-Code-Erstellung.<br />
Seit einigen Jahren fokussieren<br />
sich Unternehmen im Bereich Ihres<br />
Shopfloors auf Interoperabilität<br />
und Services im Kontext von Industrial<br />
Internet of Things (IIoT).<br />
Alles in allem hat der Einfluss der<br />
IT in den Fertigungsbetrieben im<br />
Laufe der Zeit weiter an Bedeutung<br />
zugenommen, und die Versetzung<br />
der einzelnen IT-Systeme<br />
96 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
steht im Vordergrund bei den Verantwortlichen.<br />
Zentrale Vernetzung im<br />
Shopfloor mit Verknüpfung<br />
in den Top-Floor<br />
Die erfolgreiche Umsetzung eines<br />
durchgängigen Digitalisierungsprojekts<br />
bis hinunter in den Shop -<br />
floor erfordert neben dem Kooperationsvermögen<br />
ein tiefes Verständnis<br />
der Prozesswelten von IT<br />
und Produktion. Eine Verzahnung<br />
im gemeinsamen Verständnis ist<br />
aufgrund der Fachlichkeit und der<br />
heterogenen Infrastruktur der Produktion<br />
allein schon schwierig.<br />
Auch die räumliche Trennung von<br />
Topfloor und Shopfloor trägt ein<br />
Übriges zur Komplexität bei. Überwunden<br />
werden, können diese Herausforderungen<br />
durch die Einführung<br />
einer „Zwischenschicht“,<br />
fungierend als das verbindende<br />
Glied. Auch wenn die Begrifflichkeiten<br />
dafür noch recht unspezifisch<br />
sind, scheint klar zu sein, dass<br />
das Ziel dabei eine neue Art der<br />
„Process Excellence“ ist. Oftmals<br />
wird die Abteilung, die sich mit<br />
diesen Themen beschäftigt, als<br />
„Shopfloor-IT“ bezeichnet. Meist<br />
handelt es sich dabei um sehr gut<br />
ausgebildete Experten mit einer<br />
starken Affinität zu IT-Themen.<br />
Die Digitalisierungswelle mit ihren<br />
spezifischen Anforderungen an immer<br />
mehr Flexibilität hat auch zur<br />
Folge, dass die Hersteller von monolithischen<br />
IT-Systemen unter<br />
dem Eindruck von „Standardisierung“,<br />
sei es beispielsweise durch<br />
ERP- oder PLM-Projekte getrieben,<br />
sich öffnen müssen. Man geht<br />
daher davon aus, dass sich der<br />
Trend zur Entstehung neuer Prozessplattformen<br />
noch verstärkten<br />
wird.<br />
Die durchgängige Digitalisierung<br />
von Shopfloor-Prozessen wie der<br />
papierlosen Fertigung steckt verglichen<br />
mit den Erfolgen auf dem<br />
Topfloor noch in den Kinderschuhen,<br />
was natürlich auch der heterogenen<br />
Infrastruktur dort und der<br />
damit einhergehenden Prozessvielfalt<br />
geschuldet ist. Das Potenzial in<br />
Sachen Prozessoptimierung, mehr<br />
Effizienz und effizienter Ressourceneinsatz<br />
ist groß und somit verständlich,<br />
dass die Digitalisierung<br />
mittlerweile zentrales IT-Thema<br />
ist.<br />
IT-Kompetenz und<br />
Prozess Know-how für<br />
erfolgreiche Digitalisierungsvorhaben<br />
rizontal als auch vertikal. Entscheidend<br />
ist hier nicht nur IT-<br />
Kompetenz, sondern auch die entsprechende<br />
Prozess Know-how<br />
und technisches Fachwissen, z.B.<br />
rund um den Zerspanungsprozess.<br />
Datenprozesse lückenlos zu gestalten<br />
und Synergien zu nutzen, sind<br />
wesentliche Bestandteile von Digitalisierungsvorhaben<br />
in der CNC-<br />
Fertigung. Coscom realisiert Datenvernetzungsstrategien<br />
vom<br />
ERP-System in den Shopfloor der<br />
zerspanenden Fertigungsindustrie<br />
und ergänzt bzw. entlastet unternehmensinterne<br />
IT-Abteilungen.<br />
Die Bereiche der Daten- und Informationsvernetzung,<br />
der zielgerichtete<br />
Einsatz eines ToolManagement-<br />
und Fertigungsinformationssystems<br />
sowie die optimale Gestaltung<br />
einer CAD/CAM-Prozesskette<br />
bis hin zur hocheffektiven<br />
Automatisierungslösung, liegen im<br />
Fokus der Coscom-Spezialisten.<br />
Die Kombination aus Prozess-<br />
Consulting, eigenentwickelten<br />
Softwarelösungen & Projektumsetzung<br />
steht für eine erfolgreiche<br />
und termingerechte Einführungszeit,<br />
schnellem Produktiv-Einsatz<br />
und wirtschaftlicher Amortisationszeit<br />
eines Digitalisierungsprojektes.<br />
Weitere Informationen unter<br />
■<br />
www.coscom.de<br />
Coscom Computer GmbH<br />
www.coscom.de<br />
Foto: Coscom Computer GmbH<br />
Ein Beispiel ist die Verbindung von<br />
Engineering mit Production: Aus<br />
ERP-Daten und CAD-Zeichnung<br />
entstehen das Komplettwerkzeug<br />
und NC-Programm für die Herstellung<br />
des Produkts und mittels<br />
Maschinensimulation lässt sich die<br />
Kollisionsprüfung von Werkzeug<br />
und Rohling exakt durchführen.<br />
Alle relevanten Fertigungsdaten<br />
einschließlich Änderungsdienst<br />
lassen sich papierlos bis an das Bearbeitungszentrum<br />
oder die Werkzeugmaschine<br />
bringen. Dabei wird<br />
der Gesamtprozess optimalerweise<br />
in einer Prozessplattform abgebildet,<br />
die interoperabel alle am Prozess<br />
beteiligten IT-Systeme über eine<br />
zentrale Datenbank integriert.<br />
So ist zum Beispiel die Erschaffung<br />
des digitalen Zwillings des Werkzeugs<br />
mit all seinen Vorteilen möglich.<br />
Shopfloor- und Topfloor wachsen<br />
zusammen, viele Anwendungen<br />
überschneiden sich. Die klare Abgrenzung<br />
von ERP, PLM, MES<br />
tritt in den Hintergrund. Die Herausforderung<br />
für IT-Verantwortliche<br />
besteht in der Verknüpfung<br />
der einzelnen Systeme, sowohl ho-<br />
Plattformökonomie<br />
als Basis für<br />
Business Intelligence<br />
(BI) – Das<br />
Coscom Software<br />
ECO-System<br />
ebnet Weg für KI<br />
und maschinelles<br />
Lernen. Das Ziel:<br />
Nicht nur Daten<br />
sammeln, sondern<br />
sie durch<br />
intelligente Verknüpfungs-<br />
und<br />
Auswertemechanismen<br />
nutzen,<br />
um den kontinuierlichen<br />
Verbesserungsprozess<br />
(KVP) im Shop -<br />
floor voranzutreiben,<br />
um neuen<br />
Effizienzpotenzialen<br />
auf die<br />
Spur zu kommen.<br />
April 2024 97
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
FLEXIBLE ANWENDUNGSLÖSUNG FÜR RUNDSCHLEIFPROZESSE IN DER CNC-FERTIGUNG<br />
CNC-Komplettlösung – für nachhaltigen<br />
Erfolg in ihrer Fertigung<br />
Der Bedarf an Lösungen für Steuerungsaufgaben in der CNC-Fertigung<br />
stellt OEM vor Herausforderungen. Die Entwicklung eigener<br />
Systeme bindet Ressourcen zu Lasten des Kerngeschäfts. Als ein<br />
führender Anbieter von CNC-Lösungen bietet NUM langjährige Expertise<br />
in Gestalt flexibler Komplettlösungen.<br />
sätzlich zum eigentlichen Kerngeschäft<br />
nur schwer bereitstellen,<br />
ohne dadurch die eigene Wettbewerbsfähigkeit<br />
zu gefährden.<br />
Wegweisende Lösungen<br />
Foto: NUM GmbH<br />
NUMgrind HMI – Einrichtseite<br />
Der Autor<br />
Cédric Trachsler<br />
Product Manager<br />
NUMgrind<br />
NUM AG<br />
Die CNC-Bearbeitung zählt unverändert<br />
zu den Schlüsseltechnologien<br />
in der Fertigung von Bauteilen<br />
für unterschiedlichste Anwendungsgebiete<br />
mit höchsten<br />
Ansprüchen an Präzision und Effizienz.<br />
Die zunehmend rasante<br />
Entwicklung der Industrie in<br />
Schlüsselbereichen wie den neuen<br />
Energien oder der E-Mobilität sowie<br />
immer kürzere Produktlebenszyklen<br />
fordern auch von<br />
OEM-Herstellern wachsende Anstrengungen<br />
beim flexiblen Einsatz<br />
von Maschinen, neuen Werkzeugen<br />
und auf maximale Effizienz<br />
und Präzision ausgerichteten<br />
Prozessen. Gleiches gilt für die<br />
hierbei erforderlichen Steuerungsaufgaben.<br />
Softwarelösungen müssen<br />
in immer kürzeren Abständen<br />
an veränderte Aufgabenstellungen<br />
angepasst werden. Die Entwicklung<br />
geeigneter Systeme präsentiert<br />
sich hierbei als immer komplexere<br />
und anspruchsvolle Aufgabe.<br />
Gerade kleine und mittelständische<br />
Unternehmen können<br />
die hierfür erforderlichen Ressourcen<br />
und das Know-how zu-<br />
Seit mehr als 60 Jahren entwickelt<br />
die Schweizer NUM AG Gesamtlösungen<br />
und Systeme für<br />
unterschiedliche Anwendungen<br />
im Bereich der CNC-Fertigung.<br />
Mit Standorten auf sechs Kontinenten<br />
zählt NUM zu den weltweit<br />
führenden Herstellern von<br />
High-End-Lösungen für die Automation<br />
von CNC gesteuerten<br />
Maschinen. Insbesondere im Bereich<br />
der Entwicklung kundenspezifischer<br />
Lösungen für Nischen-<br />
und Sondermaschinen<br />
überzeugt NUM durch langjährig<br />
aufgebautes Know-how, kompetente<br />
Einblicke in den Markt und<br />
überdurchschnittliches Engagement<br />
im Aufbau langjähriger,<br />
produktiv-partnerschaftlicher<br />
Kundenbeziehungen. Dabei profitieren<br />
Kunden jeder Größe von<br />
den flachen Hierarchien innerhalb<br />
des globalen NUM-Netzwerks,<br />
kurzen Kommunikationswegen<br />
sowohl intern als auch extern<br />
und einer individuellen Gestaltung<br />
des Leistungsportfolios,<br />
orientiert an den konkreten Bedürfnissen<br />
des Kunden, von einzelnen<br />
Entwicklungsleistungen<br />
bis hin zur langfristigen Begleitung<br />
in der kontinuierlichen Weiterentwicklung<br />
von Produkten.<br />
98 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Flexibel mit NUMgrind<br />
Für die präzise Bearbeitung von<br />
Innen- und Außenflächen mit den<br />
Methoden des CNC-Rundschleifens<br />
bietet die von NUM entwickelte<br />
Softwarelösung NUMgrind<br />
Anwendern nachhaltigen Mehrwert.<br />
NUMgrind arbeitet mit vertikalen<br />
und horizontalen Rundschleifmaschinen<br />
und jeder Art<br />
von Abrichtern. Das Schleifen<br />
wird sowohl für Neumaschinen als<br />
auch im Retrofitbereich unterstützt.<br />
Mit einem großen Umfang an<br />
Schleifzyklen und einer bedienerfreundlichen<br />
HMI-Oberfläche sowie<br />
einer Basis-SPS erlaubt<br />
NUMgrind eine einfache und effiziente<br />
Integration auf unterschiedlichsten<br />
Kundenmaschinen. OEM-<br />
Kunden können von den Eigenschaften<br />
und Funktionen profitieren,<br />
die NUMgrind zu einer optimalen<br />
Systemlösung machen. Im<br />
Vordergrund steht dabei die überzeugende<br />
Anwenderfreundlichkeit.<br />
Alle prozessrelevanten Daten werden<br />
über die Eingabemaske des<br />
HMI eingegeben, ohne dass weiterführende<br />
Programmierkenntnisse<br />
erforderlich sind. Neun Innen-<br />
und Außenschleifzyklen sowie<br />
ein umfangreiches Set an Figuren<br />
für das Unrundschleifen erleichtern<br />
die Anwendung von<br />
NUMgrind. Darüber hinaus besteht<br />
die Möglichkeit, eigene Figuren<br />
wie Nockenprofile zu laden<br />
und auf fertige, parametrisierbare<br />
Schleifscheibenprofile zuzugreifen.<br />
Zur Qualitätssicherung erlaubt<br />
NUMgrind die Integration unterschiedlicher<br />
Messsysteme wie AE-<br />
Sensoren für das Anschleifen von<br />
Werkstücken und Abrichter, Systeme<br />
wie Marposs oder Movomatic<br />
zur In-Prozess-Messung oder solche<br />
zur aktiven oder passiven<br />
Z-Positionierung.<br />
Technische Highlights<br />
von NUM<br />
∙<br />
Geeignet für alle Werkzeug -<br />
maschinentypen (3–4-Achsen-<br />
Maschinen, 5-Achsen-Fräs- und<br />
Schleifmaschinen, Mehrkanal-<br />
Transfermaschinen)<br />
NUMgrind HMI – Konische Scheibe<br />
NUMgrind HMI – Pendelschleifen<br />
∙<br />
∙<br />
∙<br />
∙<br />
Optionale Anpassung als<br />
Komplettlösung für Nischenprodukte<br />
Skalierbares System mit einzigartiger<br />
Offenheit und<br />
Flexibilität für Produktlösungen<br />
führender Anbieter weltweit<br />
Individuell anpassbares HMI<br />
nach kundenspezifischen<br />
Vorgaben<br />
Integration kundenspezifischer<br />
Makros/Anwendungen<br />
∙<br />
Unkomplizierte Integration<br />
von Drittanbieter-Motoren<br />
und speziellen E/A-Geräten<br />
∙ Einfache und vollständige<br />
Sicherheitslösung<br />
Einzigartiges und einfaches Inbetriebnahme-Tool<br />
für alle Maschinentypen<br />
■<br />
NUM GmbH<br />
www.num.com<br />
Foto: NUM GmbH<br />
Foto: NUM GmbH<br />
April 2024 99
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MAXIMALE POTENZIALE FÜR WERKZEUGHERSTELLER UND ZERSPANER MIT CEMECON HIPIMS.<br />
HiPIMS-Technologie bringt<br />
einzigartige Vorteile.<br />
HiPIMS ist die Zukunft der PVD-Beschichtung. Darin ist sich der<br />
Markt einig. Die Technologie vereint die Vorteile aller gängigen Beschichtungsverfahren<br />
in sich. Mit CemeCon HiPIMS können sich<br />
Werkzeughersteller und Zerspaner noch größere Potenziale eröffnen.<br />
Foto: CemeCon<br />
Die Kombination aus der chemischen Zusammensetzung, den physikalischen Eigenschaften eines Schichtwerkstoffes und<br />
dem CemeCon Engineering ermöglicht kundenindividuelle Beschichtungslösungen.<br />
Der Autor<br />
Dr.-Ing.<br />
Christoph<br />
Schiffers<br />
Product Management,<br />
Coating<br />
Equipment,<br />
CemeCon AG<br />
HiPIMS ermöglicht die einzigartige<br />
Kombination aus der chemischen<br />
Zusammensetzung eines<br />
Schichtwerkstoffs und physikalischen<br />
Eigenschaften, die in dieser<br />
Form nur mit HiPIMS möglich<br />
sind. HiPIMS-Beschichtungen sind<br />
extrem glatt, außerordentlich hart<br />
und gleichzeitig zäh. Sie haben eine<br />
dichte, feinkörnige Struktur und<br />
niedrige Druckeigenspannungen.<br />
Das Zusammenspiel aus Härte und<br />
gleichzeitig fein ausbalancierter<br />
Zähigkeit ist grandios und macht<br />
HiPIMS-Beschichtungen leistungsstark.<br />
Warum ist diese Kombination<br />
so wichtig?<br />
Wenn nur die Härte entscheidend<br />
wäre, könnte Glas als ideales Beschichtungsmaterial<br />
betrachtet werden.<br />
Obwohl Glas hart ist, ist es<br />
gleichzeitig sehr spröde. Insbesondere<br />
beim unterbrochenen Schnitt<br />
in Fräsanwendungen oder beim<br />
Stechen führen die ständigen periodischen<br />
Spitzen der Zerspankräfte<br />
zu Schäden an der Oberfläche jeder<br />
herkömmlichen Beschichtung, die<br />
lediglich hart ist. Das gilt umso<br />
mehr, je kleiner das Werkzeug ist.<br />
Durch die Kombination mit hoher<br />
Zähigkeit hingegen widersteht die<br />
Beschichtung solchen Belastungen<br />
erfolgreich.<br />
Da HiPIMS die konsequente Weiterentwicklung<br />
des Sputterns ist,<br />
gibt es verfahrensbedingt keine<br />
Droplets: Das bedeutet extrem<br />
glatte Oberflächen ohne Fehlstellen<br />
in der Beschichtung. Die Technologie<br />
ist sehr flexibel: Fast jede<br />
Schichtzusammensetzung – auch<br />
100 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
etwa TiB2 – kann auf jedem Substrat<br />
– auch auf cBN und Keramik<br />
– aufgetragen werden. Dabei können<br />
die unterschiedlichsten Werkzeugtypen<br />
beschichtet werden. Die<br />
HiPIMS-Flexibilität reicht von sehr<br />
dünnen Beschichtungen auf Mikrowerkzeugen<br />
bis hin zur Wendeschneidplatten-Beschichtung<br />
mit<br />
einer Schichtdicke von 12 µm.<br />
CemeCon hat die Kombination<br />
aus positiven Eigenschaften speziell<br />
auf die Anforderungen von<br />
Zerspanwerkzeugen zugeschnitten.<br />
Im gemeinsamen Engineering<br />
mit dem Werkzeughersteller stimmen<br />
die CemeCon Experten die<br />
Premium-Beschichtung genau auf<br />
die Anforderungen ab, sodass sie<br />
sich mit Substrat und Geometrie<br />
zu einer optimalen Zerspanlösung<br />
für die jeweilige Anwendung verbindet.<br />
Dazu wird der Schichtwerkstoff,<br />
wie z.B. SteelCon, die<br />
Schichtdicke, die Toleranz, die Vorund<br />
die Nachbehandlungsinnvoll<br />
kombiniert und genau auf die<br />
Werkzeuganforderungen angepasst.<br />
So entsteht eine kundenindividuelle<br />
Beschichtungslösung.<br />
Beschichtet wird dann in Europas<br />
größtem Beschichtungszentrum in<br />
Würselen oder beim Kunden vor<br />
Ort mit seiner eigenen Inhouse-Beschichtungslinie.<br />
Wer eigene innovative<br />
Beschichtungen exakt an<br />
seine Präzisionswerkzeuge anpassen<br />
möchte, hat mit der CC800<br />
Die CC800 HiPIMS arbeitet äußerst<br />
schnell: Abscheideraten von 2µm/h<br />
und bis zu fünf Chargen mit je unterschiedlichen<br />
Beschichtungs-Spezifikationen<br />
an einem einzigen Tag!<br />
Foto: CemeCon<br />
HiPIMS vollen Zugriff auf alle Hi-<br />
PIMS-Parameter. Das ermöglicht<br />
einen hohen Individualisierungsgrad<br />
der Zerspenwerkzeug-Produkte<br />
und Abgrenzung vom Wettbewerb.<br />
■<br />
CemeCon AG<br />
www.cemecon.de<br />
Foto: CemeCon<br />
HiPIMS Beschichtungen verfügen<br />
über eine dichte, feinkörnige<br />
Struktur und niedrige<br />
Druckeigenspannungen.<br />
April 2024 101
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
▶<br />
DER RICHTIGE KÜHLSCHMIERSTOFF UND DESSEN EINFLUSS AUF DIE ENERGIEEFFIZIENZ<br />
Energieeffizienz im<br />
Bearbeitungsprozess steigern<br />
Zwischen 30 bis 70% der aufgewendeten Gesamtenergie im Bearbeitungsprozess<br />
werden von der Kühlmittelanlage verbraucht. Doch<br />
welcher Energieeinsatz wird für eine Operation tatsächlich benötigt<br />
und wie kann der Verbrauch mit dem richtigen Kühlschmierstoff<br />
optimal abgestimmt werden?<br />
Foto: TU Darmstadt, PTW, Projekt Maxiem<br />
Legende:<br />
Energieverbrauch einer<br />
Werkzeugmaschine<br />
Der Autor<br />
Andreas Finger<br />
Head of Team<br />
Application<br />
Engineering<br />
Die metallverarbeitende Industrie<br />
hat sich zum Ziel gesetzt, in Zukunft<br />
nachhaltiger zu produzieren.<br />
Ein möglicher Ansatzpunkt bietet<br />
hierbei das Kühlschmierstoff-Management.<br />
Wir von Blaser Swisslube<br />
zeigen auf, wie dies in der Produktion<br />
umgesetzt werden kann,<br />
ohne dabei die Konkurrenzfähigkeit<br />
des Produktionsstandorts zu<br />
strapazieren. Weiter bietet sich<br />
hier die Chance, Energiekosten<br />
einzusparen.<br />
Energiefresser<br />
Kühlmittelanlage<br />
Rund die Hälfte der Energie im Bearbeitungsprozess<br />
wird von der<br />
Kühlmittelanlage verbraucht (Abb.<br />
1). Moderne Bearbeitungszentren<br />
verfügen über eine Hochdruck-Innenkühlung<br />
und über eine Niederdruck-Aussenkühlung.<br />
Dazu kommen<br />
noch die Hebepumpe, die Filtrierung<br />
und optional auch die<br />
Temperierung des Kühlschmierstoffs<br />
(KSS). Die Hochdruck-Innenkühlpumpe<br />
(IKZ) strapaziert<br />
die gesamte Energiebilanz erheblich.<br />
Eine IKZ-Pumpe liefert typischerweise<br />
50 bis 80 bar. Bei kritischen<br />
Prozessen wie dem Tieflochbohren,<br />
Fräsen von tiefen Kavitäten<br />
oder beim Einsatz von Mikrowerkzeugen,<br />
macht der Hochdruck<br />
Sinn. Aus der Literatur wissen wir<br />
aber, dass für einfache Bearbeitungsoperationen<br />
der KSS-Druck<br />
deutlich reduziert werden kann.<br />
102 April 2024
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<strong>mav</strong> Innovationsforum 2024<br />
Projekt im Blaser<br />
Technologiecenter<br />
In einem Grundlagenprojekt mit<br />
unserem Partner MAPAL erforschten<br />
wir in unserem hauseigenen<br />
Technologiecenter, was hinsichtlich<br />
der Reduktion des Kühlschmierstoffdrucks<br />
möglich ist.<br />
Wichtig hierbei war, dass die<br />
Werkzeugstandzeit nicht verringert<br />
wird. Wir haben hinterfragt, ob ein<br />
High-End-KSS gegenüber einem<br />
herkömmlichen Produkt Vorteile<br />
in der Druckreduktion bietet.<br />
In einem Test beim Überfräsen von<br />
Titan (Ti6Al4V) haben wir bewiesen,<br />
dass der IKZ-Druck mit dem<br />
High-End-Produkt im Vergleich<br />
mit einem herkömmlichen KSS<br />
deutlich reduziert werden kann<br />
(Abb. 2). Das Diagramm zeigt auf,<br />
dass die maximale Standzeit beim<br />
High-End-Produkt bereits bei 15<br />
l/min Volumenstrom erreicht ist.<br />
Das entspricht beim eingesetzten<br />
Wendeschneidplatten-Fräsen mit<br />
Durchmesser 20 einem Druck von<br />
22 bar. Dem gegenüber benötigt<br />
der herkömmliche KSS einen Pumpendruck<br />
von 40 bar (20 l/min<br />
Volumenstrom), um die maximale<br />
Standzeit zu erreichen.<br />
In Prozentzahlen ausgedrückt<br />
heisst dies, dass wir auf einer typischen<br />
mittelgrossen Bearbeitungsmaschine,<br />
welche mit einer 7 kW<br />
IKZ-Pumpe ausgerüstet ist, mit<br />
dem High-End-KSS ca. 70 Prozent<br />
elektrische Pumpenleistung einsparen<br />
können. Das entspricht 3.6<br />
kW pro Bearbeitungsstunde!<br />
Die verwendete Bearbeitungsmaschine<br />
spielt dabei eine tragende<br />
Rolle. Bei älteren Anlagen kann<br />
die Druckreduktion über einen<br />
Bypass realisiert werden. Dabei ist<br />
es jedoch kontraproduktiv, den<br />
Druck zu reduzieren, da die überschüssige<br />
Energie in Wärme umgesetzt<br />
wird. Der Kühlschmierstoff<br />
wird erwärmt und bringt eine ungewollte<br />
thermische Veränderung<br />
in den Maschinenraum. Falls der<br />
KSS klimatisiert ist, wird auch<br />
die erforderliche Kühlleistung und<br />
der damit verbundene Energieverbrauch<br />
deutlich ansteigen. Aber<br />
auch hier gibt es Lösungsansätze.<br />
Die meisten Pumpen lassen sich<br />
mit einer Frequenzsteuerung aktualisieren.<br />
Bei der Drehzahlsteuerung<br />
lässt sich die Druckreduzierung<br />
einstellen.<br />
Prozesse unter die<br />
Lupe nehmen<br />
Andreas Finger, Head of Application<br />
Engineering bei Blaser Swiss -<br />
lube: «Wir konnten zudem im<br />
Bearbeitungstest aufzeigen, dass<br />
ein High-End-KSS erhebliche Leis-<br />
tungsvorteile gegenüber einem herkömmlichen<br />
KSS aufweist. Zum einen<br />
lassen sich mit dem optimalen<br />
KSS entweder Werkzeuge einsparen,<br />
oder aber eine höhere Leistung<br />
pro Maschine erzielen. Beide Varianten<br />
haben einen positiven Effekt<br />
auf die Nachhaltigkeit der Produktion.<br />
Zudem kann bei einfachen<br />
Operationen, wie z.B. Überfräsen<br />
oder Besäumen, gänzlich auf die<br />
Innenkühlung verzichtet werden.<br />
Eine Aussenkühlung ist ausreichend.<br />
In der Regel braucht eine<br />
Aussenkühlung zwei- bis dreimal<br />
weniger Energie als die Innenkühlung.<br />
Daher lohnt es sich hinsichtlich<br />
Zeit und Geld, die Bearbeitungsoperationen<br />
genau unter die<br />
Lupe zu nehmen und einen für den<br />
Prozess passenden High-End-KSS<br />
■<br />
zu verwenden» so sein Fazit.<br />
Blaser Swisslube GmbH<br />
www.blaser.com<br />
Legende: Standzeitvergleich<br />
konventioneller<br />
versus High-<br />
End-KSS ab -<br />
hängig vom<br />
IKZ-Druck<br />
Foto: Blaser Swisslube GmbH<br />
Foto: Blaser Swisslube GmbH<br />
Legende: Technologiecenter<br />
von Blaser<br />
Swisslube am<br />
Hauptsitz in<br />
Hasle-Rüegsau,<br />
Schweiz<br />
April 2024 103
(V. l. n. r.) Michael<br />
Bendel, Verkauf DMG<br />
Mori Schweiz AG,<br />
Michael Fallegger, Leiter<br />
CNC-Fräsen Wymed AG,<br />
und Bernhard Steiger,<br />
Key Account Manager<br />
Erowa. Bild: Erowa<br />
Wymed nutzt Spannsysteme und Roboterzellen von Erowa<br />
Kompakte Automation für<br />
die Präzisionsfertigung<br />
Die Wymed AG mit Sitz im schweizerischen Freienstein-Teufen fertigt<br />
anspruchsvolle Präzisionsteile und Baugruppen. Zu den Kunden<br />
zählen Unternehmen aus der Medizintechnik, der Halbleiter- und<br />
Uhrenindustrie sowie der Luft- und Raumfahrt. Als einer der ersten<br />
Anwender setzt Wymed das neue Spannsystem Vise Power Clamp<br />
(VPC) von Erowa ein – und dies im vollautomatisierten Fertigungsprozess.<br />
■■■■■■ „Der Kontakt mit Erowa kam 2021 via<br />
DMG Mori zustande“, erzählt Bernhard Steiger, Key<br />
Account Manager bei Erowa. Er betreut und begleitet<br />
Wymed seit der ersten Zusammenarbeit mit dem Unternehmen.<br />
Um bestehende Fertigungsprozesse zu optimieren<br />
und Kapazität für weitere Aufträge zu schaffen, entschied<br />
sich Wymed, in passende neue Fräsmaschinen<br />
und Peripherie zu investieren.<br />
Nach ausführlichen Recherchen entschied man sich<br />
für DMP-70-Vertikal-Fräsmaschinen von DMG Mori,<br />
in Kombination mit Robot-Compact-80-Robotern von<br />
Erowa. Vor allem die kompakte Bauweise des Handlingsystems<br />
kam den gegebenen Platzverhältnissen entgegen.<br />
So passen je zweimal zwei DMP 70 mit einem in<br />
der Mitte stehenden Robot Compact 80 perfekt zwischen<br />
die in der Fertigungshalle stehenden Betonsäulen.<br />
Auf den Maschinentischen der DMP 70 ist seit kurzem<br />
auch das Erowa-VPC-Spannsystem in Systemgröße 52<br />
im Einsatz. „Und genau dieses Werkstück-Spannsystem<br />
bietet uns so viele Vorteile“, erklärt Michael Fall egger,<br />
Leiter CNC-Fräsen bei Wymed. Mit ihm als Schnittstelle<br />
zwischen Maschine und Werkstück lassen sich die<br />
verwendeten Werkstückspanner automatisiert und sehr<br />
präzise auf der Maschine positionieren. Die Werkstückspanner<br />
sind bestückt mit vier Spannzapfen. Deren<br />
geschliffene Funktionsflächen sorgen für ein optimales<br />
Einfahrverhalten in das Spannfutter und so für eine störungsfreie<br />
Automation.<br />
„Diese hohe Prozesssicherheit ist für uns essenziell“,<br />
so Fallegger, „ansonsten verlieren wir bares Geld. Denn<br />
aufgrund der validierten Produktionsprozesse im Bereich<br />
Medizintechnik können wir einzelne Fertigungsschritte<br />
nicht einfach so anpassen. Die automatisierte<br />
Fertigung muss verlässlich und sicher laufen – und genau<br />
dafür sorgt das VPC.“<br />
Zudem sei das gesamte System sehr stabil, so Fallegger.<br />
„Gerade bei der Titanbearbeitung merken wir, wie<br />
kraftvoll die vier Spannzapfen sind. Man hört es auch –<br />
es ist leiser. Außerdem haben wir dank geringer Aufbauhöhe<br />
mehr Platz für die zu bearbeitenden Teile und wir<br />
können unsere bestehenden Betriebsmittel einfacher in-<br />
104 April 2024
03<br />
Automation<br />
tegrieren. Zusammengefasst muss man sagen: So präzise<br />
und sicher, wie wir jetzt arbeiten, wäre es ohne das<br />
VPC-Spannsystem gar nicht möglich.“<br />
Die jüngste Ergänzung im Wymed-Maschinenpark<br />
ist eine DMU 40 evo von DMG Mori, beladen durch einen<br />
Erowa Robot Compact 80 mit einem zusätzlichen<br />
dritten Magazin für mehr Palettenkapazität. Auch hier<br />
wurde der begrenzte Platz optimal ausgenutzt, um die<br />
Produktivität zu steigern und gleichzeitig das Teilespektrum<br />
zu erweitern.<br />
Einheitliches Prozessleitsystem<br />
Gesteuert werden die neuen Maschinen mit dem jeweiligem<br />
Handling direkt über das Erowa-Prozessleitsystem<br />
JMS 4.0, das komplett in den Fertigungsablauf integriert<br />
ist. „Das Prozessleitsystem ist für uns sehr wichtig“,<br />
betont Fallegger. „Es steuert die Maschinen und<br />
hilft uns, alle anfallenden Produktionsdaten zu verwalten,<br />
Aufträge zu planen und effizient zu produzieren.<br />
Die Software ist intuitiv und bedienerfreundlich.“<br />
Fallegger zeigt sich von der Modularität der Erowa-<br />
Produkte begeistert: „Die Vielfältigkeit von Erowa hat<br />
uns überzeugt. Viel Automation auf wenig Fläche, sehr<br />
modular aufgebaut, jederzeit erweiterbar und höchste<br />
Prozesssicherheit des gesamten Systems – das brauchen<br />
wir. Denn unsere Fertigung ist genauso vielfältig und herausfordernd:<br />
von einem Oberschenkelimplantat bis zu<br />
kleinsten Werkstücken von wenigen Millimetern.“<br />
Im Jahr 2025 plant Wymed eine deutliche Kapazitätserweiterung<br />
durch einen Neubau mit einer doppelt<br />
so großen Produktionsfläche wie heute, um künftiges<br />
Wachstum zu ermöglichen. „Und da werden wir wieder<br />
mit Erowa zusammenarbeiten“, freut sich Fallegger. ■<br />
Erowa AG<br />
www.erowa.ch<br />
Tausende Messwerte pro Sekunde.<br />
Schnell. Präzise. Prozesssicher.<br />
LC50-DIGILOG.<br />
Das Erowa-VPC-Spannsystem ist die präzise Schnittstelle zwischen<br />
Maschine und Werkstückträger. So lassen sich die verwendeten<br />
Werkstückspanner automatisiert auf der Maschine positionieren.<br />
Bild: Erowa<br />
www.blum-novotest.com<br />
April 2024 Fertigungsmesstechnik Made in Germany<br />
105
03 Automation<br />
AMF-Beladesystem erhöht Fertigungstiefe beim Spanntechnikspezialisten Güthle<br />
Automatisiert zu höherer<br />
Lieferperformance<br />
Mit Smart Automation hat AMF auf der EMO im Herbst 2023 ein<br />
flexibles Roboter-Beladesystem für automatisiertes Werkstück -<br />
handling vorgestellt. Die Güthle Pressenspannen GmbH nutzt die<br />
kompakte Beladezelle, um nicht nur eine höhere Produktivität, sondern<br />
vor allem auch mehr Unabhängigkeit zu erreichen. Beigestellt<br />
an eine vorhandene Drehmaschine, sorgt sie zuverlässig und<br />
mannlos für kontinuierliche Be- und Entladung. Und ihre smarte<br />
„Schwester“ übergibt die Teile zur weiteren Bearbeitung.<br />
„Dass wir vielleicht die ersten sind, die<br />
das neue AMF-Beladesystem einsetzen, ist<br />
eine nette Randnotiz“, sagt Wolfgang Stein,<br />
Standortleiter der Güthle Pressenspannen<br />
GmbH. „Viel entscheidender ist jedoch, was<br />
Smart Automation uns an Unabhängigkeit<br />
bringt.“ Das neue, flexible Roboter-Beladesystem<br />
Smart Automation von AMF automatisiert<br />
das Werkstückhandling von Kugelpfannen<br />
an der Haas-Drehmaschine.<br />
Diese für ihr Hauptprodukt wichtigen Teile<br />
stellt Güthle nun in Ebersbach an der Fils<br />
selbst her, anstatt sie weiterhin zuzukaufen.<br />
Bis zu 10 000 Stück der Metallpressteile<br />
werden jährlich in vier Varianten auf Maß<br />
gedreht. Beladen und entnommen werden<br />
die Werkstücke vom Roboter. Dazu öffnet<br />
und schließt Smart Door die Türe zur Drehmaschine<br />
automatisch, bevor die Werkstücke<br />
in der gegenüber positionierten Reinigungsanlage<br />
Smart Cleaning gesäubert werden<br />
und dann zum Härten gehen.<br />
Die Entscheidung für dieses Ensemble ist<br />
bei Güthle nicht nur wirtschaftlich begründet.<br />
„Wir senken damit auch Risiken der<br />
Lieferkette und können Terminzusagen gegenüber<br />
unseren Kunden zuverlässiger einhalten“,<br />
erklärt Stein. Dass dabei auch die<br />
Lagerverwaltung entlastet wird und die Lagerkosten<br />
sinken, lässt er nicht unerwähnt.<br />
Einfache Programmierung<br />
(V. l.) Fertigungsleiter Sebastian Hellwig,<br />
Zerspanungsmechanikerin Ibah Koda<br />
(beide Güthle), Verkaufsleiter Erik<br />
Laubengeiger und Produktmanager<br />
Maximilian Gress (AMF) vor dem<br />
„Team“ aus Smart Automation, Smart<br />
Door und Smart Cleaning. Bild: AMF<br />
■■■■■■ Die Firma Güthle ist bekannt<br />
für ihre Rollbloc- und Dilos-Wechselsysteme<br />
für schwere Werkzeuge bis jenseits von<br />
60 t Gewicht. Entscheidend für den Erfolg<br />
sind auch die Kugelleisten, die je nach Werkzeuggröße<br />
und Gewicht 2 bis 28 Kugeln<br />
enthalten. Diese werden in die Kugelpfannen<br />
eingepresst. Damit lassen sich Werkzeuge<br />
sehr leicht in eine Maschine einbringen.<br />
„Die Programmierung lässt sich intuitiv und<br />
ohne Programmierkenntnisse am Bildschirm<br />
erledigen“, sagt AMF-Produktmanager<br />
Maximilian Gress. Das ist vor allem<br />
wichtig, wenn die Stückzahlen der Produktionsaufträge<br />
immer kleiner und variantenreicher<br />
werden. Entscheidend ist für Güthle<br />
auch der geringe Platzbedarf, den Smart Automation<br />
aufweist. Mit 930 x 960 mm benötigt<br />
die Beladezelle nicht einmal einen<br />
Quadratmeter Aufstellfläche und hat laut<br />
Hersteller den kleinsten Footprint am<br />
106 April 2024
Markt. So ist für den Werker der Zugang<br />
zur Maschine jederzeit möglich.<br />
Dann steht der Roboter natürlich schon<br />
still. Denn ein Bodenscanner fungiert als<br />
platzsparende Alternative zu einer Umhausung<br />
und gewährleistet die Sicherheit der<br />
Mitarbeiter, indem der Roboter zunächst<br />
verlangsamt und schließlich ganz stoppt.<br />
Konstruiert für kleinen Platzbedarf<br />
Smart Automation ist eine smarte und schlanke Beladezelle<br />
von AMF mit sehr wenig Platzbedarf. Sie wird<br />
an Maschinen beigestellt und schafft mehr Produktivität<br />
bis hin zu einer mannlosen Schicht. Bild: AMF<br />
Die kleine Fläche realisiert AMF, indem der<br />
Kuka-6-Achs-Roboter mit einer Traglast<br />
von 10 kg nicht seitlich angebracht, sondern<br />
oben aufgesetzt wird. Darunter befindet<br />
sich ein Werkstückwagen mit zehn Schubladen<br />
mit Rasterplatten, die der Roboter<br />
selbstständig öffnet und schließt. In diesen<br />
platziert Güthle gleichermaßen bis zu 2000<br />
Roh- und Fertigteile der Kugelpfannen aus<br />
Werkzeugstahl. Die vier Varianten umfassen<br />
einen Durchmesserbereich von 18 bis 36<br />
mm.<br />
Eingeschoben wird der Werkstückwagen<br />
von hinten. Weil er auf Schwerlastrollen<br />
steht, lässt er sich bequem ein- und ausfahren.<br />
Steht ein zweiter Wagen zur Verfügung,<br />
geschieht die Bestückung der Schubladen<br />
extern und hauptzeitparallel. Den benötigt<br />
Güthle allerdings nicht, da die gegenüberstehende<br />
Schwestereinheit Smart Cleaning<br />
ebenfalls einen Werkstückwagen mit zehn<br />
Schubladen enthält.<br />
In zwei Aufspannungen werden die Kugelpfannen<br />
durch zwei Drehoperationen auf<br />
Endmaß gebracht. Am Ende des 6-Achs-Roboters<br />
sitzt ein Doppelgreifer mit integrierter<br />
Ausblasung. Dieser kann durch unterschiedliche<br />
Greifergeometrien in einem Zyklus<br />
ein fertig bearbeitetes Teil entnehmen<br />
und ein neues Rohteil einwechseln.<br />
Eine optionale Wendeeinheit würde die<br />
Bearbeitung von Teilen an allen Seiten ermöglichen.<br />
Das ist bei Güthle nicht möglich,<br />
da die zweite Aufspannung ein anderes<br />
Spannmittel zur Aufnahme erfordert. So<br />
werden also zunächst alle ersten Drehoperationen<br />
durchgeführt, bevor nach dem Wechsel<br />
der Aufnahme alle zweiten erledigt werden.<br />
Damit das reibungslos und vollautomatisch<br />
gelingt, hat Güthle den Türöffner<br />
Smart Door von AMF mit installiert. Dieser<br />
ist für Maschinen ohne automatische Türöffnung<br />
gedacht. Die Einheit ist kompatibel<br />
mit allen gängigen Maschinenausführungen,<br />
einfach nachrüst- und programmierbar<br />
und passt also auch für die Haas-Drehmaschine.<br />
Das begrüßt auch Zerspanungsmechanikerin<br />
Ibah Koda: „Ich bin nun nicht<br />
mehr so stark an diese Maschine gebunden<br />
und kann mich anderen Projekten widmen.“<br />
Weil Güthle wie viele andere auch mit<br />
dem Fachkräftemangel zu kämpfen hat, haben<br />
die Verantwortlichen als drittes Element<br />
das ebenfalls neue Reinigungssystem Smart<br />
Cleaning von AMF bereitgestellt. Hat der<br />
Roboterarm mit seinen beiden Greifern ein<br />
Teil entnommen und das nächste eingebracht,<br />
führt er das bearbeitete Teil in die<br />
gegenüber positionierte Smart-Cleaning-<br />
Einheit. Dort hält er es in den Luftstrahl, der<br />
über sechs Düsen Späne und Kühlflüssigkeit<br />
wegbläst. Währenddessen ist das nächste<br />
Werkstück fast schon wieder fertig.<br />
„Das Zusammenspiel der drei Einheiten<br />
funktioniert hervorragend“, freut sich Stein.<br />
„Und weil alles so schnell eingerichtet ist,<br />
fertigen wir die Teile auftragsbezogen, ohne<br />
ein großes Lager aufzubauen.“<br />
Für die Herstellung der Rollbloc-Leisten<br />
ist das eine große Verbesserung. Mit ihrer<br />
Einführung 1978 hat Güthle den Werkzeugwechsel<br />
an Pressen revolutioniert. Tonnenschwere<br />
Werkzeuge ließen sich nun einfach<br />
bewegen und präzise positionieren. Zusammen<br />
mit den robusten Dilos-Werkzeugtransportern<br />
und der intelligenten Spanntechnik<br />
ist Güthle so zu einem wichtigen<br />
Erstausrüster für viele Pressenhersteller geworden.<br />
Dass sich mit der Eigenproduktion<br />
der Kugelpfannen mithilfe der drei neuen<br />
AMF-Automatisierungslösungen die Lieferperformance<br />
absichern lässt, dürfte Güthles<br />
Marktposition stärken.<br />
Neue Einsatzfelder im Blick<br />
Natürlich sind mit den 10 000 Teilen pro<br />
Jahr weder die Maschine noch die Automatisierungseinheiten<br />
ausgelastet. Deshalb<br />
überlegt man bei Güthle, wo man die flexiblen<br />
und mobilen Einheiten noch einsetzen<br />
könnte. Mit einem Hubwagen lässt sich<br />
Smart Automation mühelos und flexibel<br />
versetzen und woanders positionieren. Das<br />
gilt genauso für Smart Cleaning.<br />
„Wir durchleuchten unsere Fertigung danach,<br />
wo sich mit AMF Smart Automation<br />
und ‚Kollegen‘ außerdem noch Prozesssicherheit<br />
erhöhen sowie Maschinenlaufzeit<br />
und Produktivität steigern lassen“, sagt<br />
Stein abschließend.<br />
■<br />
Andreas Maier GmbH & Co. KG<br />
www.amf.de<br />
Das neue, flexible<br />
Roboter-Beladesystem<br />
Smart Automation von<br />
AMF automatisiert bei<br />
Güthle das Werkstückhandling<br />
von Kugelpfannen<br />
an der Haas-<br />
Drehmaschine. Bild: AMF<br />
April 2024 107
04 Qualitätssicherung<br />
Vecnum produziert anspruchsvolle Fahrradteile ‚Made in Germany‘ – mit Blum-Messtastern<br />
Automatisierte Fertigung von<br />
High-End-Bikekomponenten<br />
Vecnum aus Isny entwickelt und fertigt Komponenten für Mountainund<br />
Gravelbikes. In der Produktion der Allgäuer sorgen Messtaster und<br />
Werkzeugtaster von Blum-Novotest dafür, die geforderte hohe Genauigkeit<br />
prozesssicher zu erreichen und die Zerspanung zu automatisieren.<br />
■■■■■■ Eine hohe Fertigungsqualität ist<br />
für Vecnum nicht nur Selbstzweck: So würde<br />
Spiel in den Gelenken des gefederten Vorbaus<br />
das Fahrgefühl stark beeinträchtigen.<br />
Gleichzeitig wirken hohe Kräfte auf die Gelenke,<br />
wenn der Fahrer im Wiegetritt am<br />
Lenker zieht. „Auch bei den Sattelstützen<br />
treten hohe Schrägkräfte auf, wenn der Fahrer<br />
darauf sitzt. Bei hoher Dynamik durch<br />
das Treten und den Untergrund“, erläutert<br />
Hochwertige Bauteile für den gefederten Vorbau<br />
Freeqence für Rennräder und Gravelbikes werden<br />
mit Hilfe der Blum-Messsysteme gefräst. Bild: Vecnum<br />
Firmengründer Marcell Maier. „Trotzdem<br />
ist hier ebenfalls das geringste Spiel unerwünscht,<br />
was durch ausgesuchte Materialien<br />
und das präzise Herstellverfahren erreicht<br />
wird. So ist das obere Teleskoprohr<br />
mit dem Anschluss für den Sattel in einem<br />
Stück aus hochfestem Aluminium fließgepresst.“<br />
Sind die Teile der Vecnum-Produkte auch<br />
relativ klein, so ist die Zerspanungsleistung<br />
doch beachtlich: Die Aluteile des Freeqence-<br />
Vorbaus werden aus Rohlingen mit einem<br />
Anfangsgewicht von insgesamt 2 kg hergestellt,<br />
übrig bleiben am Ende 300 g. Aktuell<br />
werden die Freeqence-Teile aus dem Vollen<br />
gefräst. Die Bearbeitung erfolgt auf einen<br />
hundertstel Millimeter genau im Umschlag,<br />
also muss man pro Bearbeitungsseite innerhalb<br />
eines halben Hundertstel bleiben. Allerdings<br />
liegt die Ungenauigkeit allein aufgrund<br />
der Erwärmung der Maschine bei der<br />
Bearbeitung im Bereich eines Hundertstels –<br />
die Spezialisten in Isny müssen also ständig<br />
messen und kompensieren.<br />
Flexible Fertigung mit Robodrill-<br />
Bearbeitungszentren<br />
Die beiden Robodrill-Maschinen in der Fertigung<br />
sind jeweils mit einem Messtaster<br />
vom Typ TC52 LF und einem Werkzeugtaster<br />
Z-Nano von Blum ausgestattet. Das Kürzel<br />
LF bedeutet „Low Force“, der Taster arbeitet<br />
mit nur 0,65 N Messkraft beim Antasten<br />
in X/Y statt 2,3 N. Die reduzierte<br />
Messkraft ist vor allem bei Tasteinsätzen<br />
mit sehr kleinen Rubinkugeln oder filigra-<br />
Beide Robodrill-Maschinen<br />
sind jeweils mit einem<br />
Messtaster vom Typ TC52<br />
LF von Blum ausgestattet.<br />
Bild: Blum-Novotest<br />
108 April 2024
nen Werkstücken von Vorteil. Hohe Präzi -<br />
sion mit einer Wiederholgenauigkeit 0,3 µm<br />
2 σ garantiert beim TC52 LF das multidirektionale<br />
Blum-Messwerk. Die Sattelstützen<br />
erhält Vecnum als fließgeschmiedete<br />
Rohlinge, die ovale Innenkontur und eine<br />
Nut sind da schon mit der Räumnadel bearbeitet.<br />
Die Innenkontur wird mit dem Messtaster<br />
TC52 LF gemessen, um dann die Außenkontur<br />
genau platziert herstellen zu<br />
können.<br />
Die Z-Nano-Taster werden genutzt, um<br />
die Werkzeuglänge zu messen und beispielsweise<br />
die Längenänderung durch die Erwärmung<br />
der Maschine zu kompensieren. Bei<br />
empfindlichen Werkzeugen wie einem<br />
0,8-Millimeter-Bohrer wird zudem eine<br />
Bruchkontrolle nach der Bearbeitung vorgenommen.<br />
Das funktioniert sehr schnell und<br />
zuverlässig, da das Messwerk des Werkzeugtasters<br />
aufgrund der kugelgelagerten<br />
Linearführung mit sehr geringen Messkräften<br />
arbeitet und auf das Werkzeug wirkende<br />
Querkräfte ausgeschlossen sind.<br />
Einen Aha-Effekt bietet das Einmessen<br />
von Messerköpfen mit dem Z-Nano-Werkzeugtaster:<br />
Gemessen werden alle Schneiden<br />
und es zeigt sich – egal wie präzise das<br />
Werkzeug auf dem Papier ist –, dass einzelne<br />
Schneiden eben doch länger sind als andere<br />
und damit das Maß der bearbeiteten Fläche<br />
anders ist als gedacht. Hier stellt das Messen<br />
im Prozess einen sehr wichtigen Faktor für<br />
eine hochpräzise Fertigung dar.<br />
Messtechnik ergänzt<br />
Temperaturkompensation<br />
Der gefederte Vorbau Freeqence erhöht den Komfort der Vorderachse bei Rennrädern oder Gravelbikes, ohne<br />
das höhere Gewicht einer Federgabel zu haben. Bild: Vecnum<br />
Dies umso mehr, weil Vecnum keine temperierte<br />
Werkhalle besitzt und nicht rund um<br />
die Uhr arbeitet. So sorgen die Außentemperaturen<br />
und die Erwärmung der Maschine<br />
durch das hohe Zerspanvolumen dafür, dass<br />
sich die Maschinengeometrie verändert. Um<br />
die nötigen Toleranzen an den Bauteilen sicherzustellen,<br />
setzen die Allgäuer trotz Temperaturkompensation<br />
zusätzlich auf die<br />
Messtechnik. Deshalb wird vor jeder Bearbeitung<br />
die Maschine neu eingemessen. Dies<br />
muss dann sehr schnell gehen – und da ist<br />
die Messung im Prozess durch nichts zu ersetzen.<br />
Vor allem, wenn die Messpunkte –<br />
wie mit den Blum-Tastern möglich – mit einem<br />
Vorschub von 2 m/min angefahren<br />
werden können.<br />
Von Blum hat Vecnum erst kürzlich ein<br />
Update für den Messzyklus am Z-Nano bekommen.<br />
Der neue Zyklus spart einige Se-<br />
Die Z-Nano-Werkzeugtaster werden eingesetzt, um<br />
die Werkzeuglänge zu messen und beispielsweise die<br />
Längenänderung durch die Erwärmung der Maschine<br />
zu kompensieren. Dabei sind sie ständig Kühlmittel<br />
und Spänen ausgesetzt. Bild: Blum-Novotest<br />
kunden pro Messung, indem die Vorpositionierung<br />
– also das erste Anfahren des Werkzeugtasters<br />
– im Eilgang erfolgt. Das spart<br />
in der Masse einige Zeit, wenn beispielsweise<br />
beim Rüsten für einen neuen Bearbeitungsauftrag<br />
die Werkzeuge gewechselt und<br />
alle 21 Werkzeuge im Revolverkopf einmal<br />
durchgemessen werden.<br />
Maier verfügt aus seinem Berufsleben<br />
über viel Erfahrung und Wissen im Bereich<br />
der Werkzeugmaschinen. Zudem ist er mit<br />
seinem Ingenieurbüro nach wie vor in dieser<br />
Branche tätig. Er ist quasi mit Messtastern<br />
groß geworden und hat sich mit den Produkten<br />
verschiedener Hersteller auseinandergesetzt:<br />
„Die Blum-Taster gefallen mir<br />
sehr gut, die Messgenauigkeit ist extrem<br />
hoch, die Messungen erfolgen sehr schnell<br />
und das ganze Messsystem ist absolut zuverlässig.<br />
Daher sind wir mit Blum-Novotest<br />
als Partner sehr zufrieden, von den Produkten<br />
bis hin zur Betreuung.“ Und noch etwas<br />
ist dem Geschäftsführer sehr wichtig: „Man<br />
hört ja immer wieder die Meinung, auf kleinen<br />
Bearbeitungszentren sei ein Messtaster<br />
überflüssig. Ich glaube, das ist der völlig falsche<br />
Ansatz. Um durchgängig höchste Qualität<br />
fertigen zu können, ist das Messen im<br />
Prozess unverzichtbar.“<br />
■<br />
Blum-Novotest GmbH<br />
www.blum-novotest.com<br />
April 2024 109
05 Anlagen, Verfahren<br />
Bei Ceratizit in Kreckelmoos versorgen zwei KSS-Zentralanlagen von Knoll hunderte Schleifmaschinen<br />
KSS-Reinigung: Herzstück<br />
der Hartmetallbearbeitung<br />
Im neuen Ceratizit-Produktionswerk Kreckelmoos übernehmen zwei<br />
KSS-Zentralanlagen von Knoll die zuverlässige Versorgung hunderter<br />
Schleifmaschinen mit Öl und wässriger Lösung – perfekt gereinigt<br />
und auf ± 0,2 K exakt temperiert. Damit erreichen die Werkzeugspezialisten<br />
beim Schleifen und Trennen von Hartmetallstäben und Wendeschneidplatten<br />
höchste Qualität und Wirtschaftlichkeit.<br />
■■■■■■ Ceratizit hat ein klares Ziel vor<br />
Augen: „Wir wollen zur weltweiten Nummer<br />
3 der Hartmetallbranche werden.“ Dazu<br />
treibt das zur Plansee Group gehörende<br />
Unternehmen nicht nur das Wachstum in<br />
Asien und auf dem amerikanischen Kontinent<br />
weiter voran, auch bei Ceratizit Austria<br />
in Reutte – am Stammsitz des Mutterunternehmens<br />
– hat es Gestalt angenommen.<br />
Im Breitenwanger Ortsteil Kreckelben.<br />
Ein besonderes Augenmerk legten die<br />
Verantwortlichen auf die Versorgung der<br />
Maschinen mit Kühlschmierstoff (KSS). „In<br />
unserer bisherigen Produktion hatten wir<br />
fünf unterschiedlich große Zentralanlagen<br />
von Knoll Maschinenbau installiert“, berichtet<br />
Tobias Raggl, Leiter der Abteilung<br />
Technik bei Ceratizit Austria und Bauherrenvertreter<br />
für den Neubau.<br />
„Nach einer Marktanalyse bezüglich der<br />
technischen Möglichkeiten und unter Berücksichtigung<br />
der über Jahre gemachten<br />
Erfahrungen waren wir uns ganz sicher,<br />
auch in Kreckelmoos mit Knoll den perfekten<br />
Partner für die benötigten KSS-Anlagen<br />
zu haben“, so Raggl. Nachdem die Anlagen<br />
und das gesamte Rohrleitungssystem dimensioniert<br />
waren, erfolgte die Bestellung<br />
im März 2022. Bis zum Ende des Jahres war<br />
die KSS-Versorgung funktionsbereit.<br />
Zwei Zentralanlagen – für Öl<br />
und wässrige Lösung<br />
(V. l. n. r.) Tobias Raggl, Technischer Leiter, und Anton Pfanner, Instandhaltungsgruppenleiter bei Ceratizit<br />
Austria, freuen sich mit Knoll-Projektmanager Fabian Schmidt über die gelungene Installation der zwei großen<br />
Zentralanlagen in Kreckelmoos. Bild: Knoll<br />
moos, nur ein paar hundert Meter oberhalb<br />
des bestehenden Unternehmenssitzes, ist ein<br />
zusätzliches Produktionswerk entstanden,<br />
das in vielerlei Hinsicht neue Maßstäbe<br />
setzt.<br />
Von Januar bis Dezember 2023 siedelte<br />
Ceratizit Austria rund 220 Großanlagen<br />
vom unteren Werk nach Kreckelmoos um,<br />
vornehmlich Maschinen zum Schleifen und<br />
Trennen von Wendeschneidplatten und Stä-<br />
Da bei Ceratizit Austria unterschiedliche<br />
Kühlschmiermedien – Öl und wässrige Lösung<br />
– zum Einsatz kommen, entschlossen<br />
sich die Verantwortlichen für zwei Zentralanlagen,<br />
die beide auf dem Knoll-Feinstfiltersystem<br />
Micropur beruhen. Sie sind aus<br />
mehreren Modulkästen mit jeweils<br />
400 l/min Reinigungskapazität aufgebaut.<br />
Jedes Modul ist mit vier Filtergehäusen bestückt,<br />
die jeweils zwei Filterpatronen enthalten.<br />
Diese lassen sich einzeln mit Reinmedium<br />
rückspülen, ohne den Filterprozess<br />
zu unterbrechen – eine zentrale Eigenschaft<br />
des Micropur-Filters.<br />
Über 70 Anlagen werden im Ceratizit-<br />
Werk in Kreckelmoos derzeit mit Öl betrieben.<br />
Das sind hauptsächlich Maschinen fürs<br />
Plan-, Umfang- und Profilschleifen der Wendeschneidplatten<br />
sowie zum Gleitschleifen<br />
110 April 2024
Zentrale Reinigungsanlage für<br />
wässrige Lösung: Die Stärken<br />
des Micropur-Systems beginnen<br />
bereits bei der Aufstellfläche.<br />
Gegenüber konventionellen<br />
Filteranlagen wird bei gleicher<br />
Durchsatzmenge nur etwa<br />
60 % des Platzes belegt. Bild: Knoll<br />
im Werkzeugbau. Die dafür installierte Zentralanlage<br />
enthält 15 Micropur-Module, sodass<br />
permanent über 5000 l/min gereinigt<br />
werden können. Um dem Wachstum gerecht<br />
zu werden, kann die Anlage auf 27 Micropur-Module<br />
erweitert werden, wodurch sich<br />
die Gesamtkapazität auf rund 10 000 l/min<br />
verdoppelt.<br />
Anton Pfanner, Gruppenleiter Instandhaltung,<br />
ist für den Betrieb der beiden<br />
Knoll-KSS-Anlagen verantwortlich. Er<br />
weiß, dass er sich um deren Funktionsfähigkeit<br />
nicht sorgen muss: „Alle Pumpen und<br />
sonstigen wichtigen Komponenten sind redundant<br />
ausgeführt. Eigentlich kann nur ein<br />
Stromausfall für einen Stillstand sorgen.“<br />
Von den Knoll-Anlagen im bisherigen<br />
Werk ist ihm auch deren Leistungsfähigkeit<br />
bestens bekannt. Die dortige Öl-Anlage war<br />
zwar mit einem maximalen Volumenstrom<br />
von 2400 l/min etwas kleiner ausgeführt,<br />
aber die erreichbaren Werte sind identisch.<br />
„Die Filterfeinheiten liegen zwischen 1 und<br />
3 µm und das gereinigte Öl weist nur 1 mg/l<br />
gravimetrischen Restschmutzgehalt auf“,<br />
freut sich der Instandhaltungsgruppenleiter.<br />
Diese Reinheit macht sich nicht nur in einem<br />
optimalen Bearbeitungsergebnis bemerkbar,<br />
sie vermeidet auch Verschleiß an<br />
Maschinenbettführungen und Hochdruckpumpen.<br />
Fürs Spitzenlosschleifen und Trennen<br />
von Hartmetallstäben setzt Ceratizit Austria<br />
eine wässrige KSS-Lösung ein. „Nur damit<br />
erreichen wir den gewünschten Spiegelglanz“,<br />
argumentiert Raggl. „Wasser leitet<br />
die Wärme viel besser ab als Öl, das beim<br />
Spitzenlosschleifen unter dem hohen Druck<br />
zerfällt. Daher müssen wir beim Wasser<br />
bleiben, auch wenn wir gerne Öl als einziges<br />
Medium einsetzen würden.“<br />
Die wässrige KSS-Lösung ist ein Konzentrat,<br />
das in der Regel aus in Wasser gelösten<br />
Polymeren oder Salzen besteht und im Gegensatz<br />
zu Emulsionen mineralölfrei ist. Ein<br />
großes Problem ist, dass sich das Medium<br />
während des Bearbeitungsprozesses mit Mikroluft<br />
auflädt, was die Filtration behindert.<br />
Außerdem erfordert die wässrige Lösung<br />
für perfekte Bearbeitungsergebnisse eine<br />
sehr konstante Temperatur und muss ständig<br />
im Fluss sein, um eine Belastung durch<br />
Mikroorganismen und Pilze zu verhindern.<br />
Zur Reinigung solcher KSS-Lösungen ge-<br />
Global Player in der Hartmetall-Branche<br />
Vor über 100 Jahren starteten sowohl Cerametal als auch<br />
Plansee Tizit als Pioniere für anspruchsvolle Hartmetallprodukte.<br />
Durch ihre Fusion im Jahr 2002 entstand Ceratizit<br />
ein Global Player in der Hartmetall-Branche, der heute weltweit<br />
7000 Mitarbeiter beschäftigt und mehr als 30 Produktionsstandorte<br />
betreibt.<br />
Ceratizit bietet anspruchsvolle Hartstofflösungen für Zerspanung<br />
und Verschleißschutz, hoch spezialisierte Zerspanungswerkzeuge,<br />
Wendeschneidplatten sowie Stäbe aus Hartmetall.<br />
Diese Produkte werden unter anderem im Maschinen- und<br />
Werkzeugbau, in der Automobilbranche, in der Luft- und Raumfahrtindustrie,<br />
in der Öl- und Gasindustrie sowie in der Medizinindustrie<br />
eingesetzt.<br />
Ceratizit Austria ist in Reutte/Tirol, am Stammsitz der Muttergesellschaft<br />
Plansee Group, beheimatet. Dort werden 200 Hartmetalle<br />
angemischt, gepresst und gesintert sowie Hartmetall-<br />
Wendeschneidplatten, -Stäbe und -Formteile produziert.<br />
Das neue Ceratizit-Werk im Breitenwanger Ortsteil Kreckelmoos, gleich neben der Fernpassstraße, ist mit seiner Holzfassade<br />
und den 290 großen Fenstern ein weit sichtbares Zeichen für den Erfolg des Unternehmens. Bild: Ceratizit/Rolf Marke<br />
April 2024 111
05 Anlagen, Verfahren<br />
staltete Knoll seinen Micropur-Filter „wassertauglich“.<br />
Das heißt, die Entwickler passten<br />
Filtergewebe und Modulgehäuse den<br />
speziellen Anforderungen an. Die Rückspülung<br />
wurde modifiziert und Prozessabläufe<br />
wurden umprogrammiert. Zwei der ersten<br />
wassertauglichen Micropur-Module wurden<br />
2017 bei Ceratizit Austria installiert. Sie<br />
gehörten zu einer Knoll-Zentralanlage, bei<br />
der Hydrozyklone die groben Verschmutzungen<br />
und die Micropur-Filter im Bypass<br />
die feinen Verunreinigungen beseitigten.<br />
Von den Erfolgen dieser Mikrofiltration<br />
angetan, entschlossen sich die Verantwortli-<br />
Blick in eine der neuen Fertigungshallen in Kreckelmoos, in der Hartmetall- Wendeschneidplatten geschliffen<br />
werden. An den Schleifmaschinen befinden sich Hebestationen von Knoll, die das Medium über die Decke<br />
zur Reinigungsanlage pumpen. Bild: Ceratizit<br />
Michael Müller ist bei Ceratizit für die Wartung der<br />
KSS-Anlagen zuständig: „Der Wechsel der Micropur-Filterelemente<br />
funktioniert einfach, tropffrei<br />
und in Minutenschnelle, ohne dass die ganze Anlage<br />
stillgelegt werden muss.“ Bild: Knoll<br />
eingeschalteten Maschinen und Durchfluss<br />
– deren Einsatz automatisch steuert.“<br />
Um die Gefahr einer Keimbelastung zu<br />
minimieren, entwickelte Knoll eine ausgeklügelte<br />
Strömungsführung des KSS, sodass<br />
weder in den Micropur-Modulen noch in<br />
den Tanks Toträume entstehen, wo sich das<br />
Medium stauen könnte. Es gibt daher keine<br />
Ablagerungen, die das Keim-Wachstum fördern.<br />
Um die Mikroluft nahezu komplett<br />
aus der wässrigen Lösung zu verbannen, gestaltete<br />
Knoll eine verhältnismäßig lange,<br />
flache Entgasungsstrecke, die das KSS<br />
durchlaufen muss. Und um die Temperatur<br />
des KSS stabil zu halten, durchläuft er unmittelbar<br />
nach dem Filtern ein Kühlsystem,<br />
das Werte von ± 0,2 K gewährleistet.<br />
Nicht zuletzt kommt der wässrigen Lösung<br />
selbst eine große Bedeutung zu. „Wir<br />
haben in den letzten Jahren mit unserem<br />
Additiv-Lieferanten und Knoll umfangreiche<br />
Versuche unternommen, um in der Reinigung<br />
und in der Zerspanung beste Ergebnisse<br />
zu erreichen“, berichtet Pfanner. „Es<br />
ist uns tatsächlich gelungen, die Zusätze auf<br />
ein einziges Additiv zu reduzieren, das alle<br />
gewünschten Eigenschaften der Lösung realisiert.<br />
Es trägt zur schnellen Entgasung bei,<br />
verbessert die Reibungsverhältnisse, sorgt<br />
für Rostschutz und wirkt der Auslösung von<br />
Schwermetallen wie Kobalt entgegen.“<br />
KSS-Zentralanlagen ein voller Erfolg<br />
„Die Abläufe und Transparenz bei der Installation,<br />
die schnelle Unterstützung bei<br />
auftretenden Fragen und schließlich die<br />
KSS-Qualitäten, die unsere neuen Zentralanlagen<br />
liefern, bestätigen unser Vertrauen<br />
in Knoll voll und ganz“, resümiert Raggl.<br />
„Die Anlage läuft super – bis in alle Details.“<br />
■<br />
Knoll Maschinenbau GmbH<br />
www.knoll-mb.de<br />
Ceratizit S.A.<br />
www.ceratizit.com<br />
chen, im Werk Kreckelmoos auf eine Vollfiltration<br />
der wässrigen Lösung mit Micropur-<br />
Modulen zu setzen. Diese Zentralanlage<br />
fasst ein maximales KSS-Volumen von<br />
150 000 l und kann mit ihren 27 Micropur-<br />
Modulen bis zu 7500 l/min reinigen.<br />
Stand Dezember 2023 sind 85 Maschinen<br />
zum Spitzenlosschleifen und Trennen<br />
der Hartmetallstäbe angeschlossen, wobei<br />
die Filterkapazität für weitere 85 Maschinen<br />
reicht. „Wir haben die Anlage daher<br />
nicht komplett befüllt“, sagt Pfanner. „Die<br />
Micropur-Einheiten sind jedoch in der Regel<br />
alle in Betrieb, da die Anlage – je nach<br />
Instandhaltungsgruppenleiter<br />
Anton Pfanner<br />
(l.) betrachtet mit Knoll-<br />
Projektmanager Fabian<br />
Schmidt das Steuerungsdisplay<br />
der Anlage für<br />
wässrige Lösung. Bild: Knoll<br />
112 April 2024
Kommentar<br />
Dr. Allwissend<br />
der Zerspanung<br />
■■■■■■ Wenn mich jemand nach dem Technik-Hype des Jahres<br />
fragt, dann werde ich wohl sagen müssen: Das ist die künstliche<br />
Intelligenz. Ob in der Fertigung, in der Qualitätssicherung<br />
oder in der Automatisierungstechnik – das Thema ist einfach<br />
omnipräsent. Dabei setzen nur gut 13 % der deutschen Unternehmen<br />
KI tatsächlich produktiv ein, so eine Umfrage des Ifo-Instituts<br />
von August vergangenen Jahres. Aber das Potenzial sehen<br />
fast alle. Und natürlich auch wir, die Medienunternehmen, nutzen<br />
den digitalen Kollegen, und wenn auch nur als Stichwortgeber.<br />
Es ist ein Spielfeld, auf dem beide Seiten ständig dazulernen.<br />
Früher hat man sich bei der Abfrage einer Datenbank – was die<br />
KI ja letztlich ist, nur unterfüttert mit neuronalen Netzen – an<br />
die Struktur der Software angepasst, die Syntax einer Query gelernt,<br />
etc. Jetzt will diese plötzlich mit mir kommunizieren, wie<br />
ein Mensch das tut. Das ist schon eine ganz neue Art, mit Maschinen<br />
umzugehen. Und ich bin immer noch unschlüssig, ob ich<br />
mir viele Dinge, die der Chatbot so ausspuckt, nicht auch wie gewohnt<br />
„ergoogeln“ hätte können. Von konkreten Fertigungsproblemen<br />
mal ganz abgesehen.<br />
Da kommt Gienie gerade recht. Dabei handelt es sich natürlich<br />
nicht um den hübschen Flaschengeist ähnlichen Namens, der seinerzeit den<br />
TV-Astronauten Tony Nelson auf Trab hielt. Es geht vielmehr um einen KI-<br />
Chatbot der Schweizer Firma Orderfox, der auf der Bedienoberfläche von Open<br />
AI aufsetzt und spezifische Fragen zu Marktsituation und Anbietern für Fertigungsunternehmen<br />
beantworten soll. Das B2B-KI-Tool des Online-Fertigers<br />
stützt sich dabei auf eine Datenbank von über 250 000 Maschinen und 120 000<br />
Herstellern. Es kann jetzt als Beta-Version getestet werden und das habe ich<br />
auch gleich gemacht. Ich habe den Bot z. B. mal gefragt, welche Hersteller Lösungen<br />
zur Bearbeitung von Batteriegehäusen für E-Fahrzeuge anbieten. Zu unspezifisch,<br />
hat er mir geantwortet. Könne man das nicht regional eingrenzen?<br />
Ok., Punkt für Dich! Dann eben aus Deutschland. Und siehe da, er hat nicht<br />
nur eine Reihe bekannter Hersteller genannt, auf die ich vielleicht auch so gekommen<br />
wäre, sondern auch einige dedizierte Maschinenmodelle für diesen<br />
Zweck. Und auch noch eine Handvoll Fertigungsunternehmen, die sich in diesem<br />
Bereich positionieren.<br />
Klar, gegen ein fundiertes Messegespräch mit einem Brancheninsider können<br />
solche Tools wohl noch nicht „anstinken“. Aber sie werfen doch spannende<br />
Fragen auf. Was geschieht, wenn sie aus vielen Anfragen von Anwendern Stück<br />
für Stück dazulernen? Wenn sie aus dem gesammelten Prozesswissen unzähliger<br />
Zerspaner schöpfen können? Werden sie dann in der Lage sein, für ein spezifisches<br />
Fertigungsproblem eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Lösung<br />
vorzuschlagen? Oder doch nur die legendäre „42“? Wird es also eines Tages<br />
den Dr. Allwissend der Zerspanung im Netz geben? Gut möglich. Aber wahrscheinlich<br />
werde ich dann in Rente sein.<br />
■<br />
Dr. Frank-Michael Kieß<br />
Redakteur<br />
frank-michael.kiess@konradin.de<br />
April 2024 113
Inserentenverzeichnis<br />
ANCA Pty Ltd., AU-Melbourne .......................27<br />
Blaser Swisslube GmbH, Stuttgart ...........102–103<br />
Blum-Novotest GmbH, Grünkraut ..................105<br />
CemeCon AG, Würselen ......................100–101<br />
CERATIZIT Deutschland GmbH, Kempten ..43, 82–83<br />
Coscom Computer GmbH, Ebersberg ..........96–97<br />
BIMATEC-SORALUCE Zerspanungstechnologie<br />
GmbH, Limburg ......................................15<br />
EMUGE-Werk GmbH & Co.KG, Lauf ............80–81<br />
EVO Informationssysteme GmbH, Durlangen ...70–71<br />
Fraunhofer-Institut Produktionstechnik und<br />
Automatisierung IPA, Stuttgart ..................52–53<br />
FRENCO GmbH, Altdorf ..............................37<br />
Fuchs Umwelttechnik Produktions- u.<br />
Vertriebs-GmbH, Staig ...............................41<br />
Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH, Nürtingen 58–59<br />
Haimer GmbH, Hollenbach ............................3<br />
HEULE Germany GmbH, Wangen ...............88–89<br />
Detlev Hofmann GmbH Präzisionsmaschinenbau,<br />
Pforzheim .............................................45<br />
Hartmetall Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH,<br />
Tübingen ....................................116,78–79<br />
Erwin Junker Maschinenfabrik GmbH, Nordrach .....5<br />
Hardinge Kellenberger AG, CH-Goldach .............29<br />
KUKA Deutschland GmbH, Augsburg ...........90–91<br />
KYOCERA UNIMERCO Tooling GmbH, Neuss ...84–85<br />
Laserteile4you/H.P. Kaysser, Leutenbach ...........13<br />
Leipziger Messe GmbH, Leipzig .......................2<br />
LOUIS BELET S.A, CH-Vendlincourt .............64–65<br />
Mapal Dr. Kress KG, Aalen ......................74–75<br />
Mitsubishi Electric Europe B.V., Ratingen ..14, 92–93<br />
GMN Paul Müller Industrie GmbH & Co. KG,<br />
Nürnberg .........................................94–95<br />
NUM GmbH, Holzmaden ........................98–99<br />
Vorschau auf die nächste<br />
OSG GmbH, Göppingen .........................76–77<br />
Ott-Jakob Spanntechnik GmbH,<br />
Lengenwang ................................. 45,56–57<br />
Röhm GmbH, Sontheim ..............................17<br />
SCHUNK SE & Co. KG, Lauffen ......................33<br />
Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH,<br />
Schramberg ......................................60–61<br />
SMW-Autoblok Spannsysteme GmbH,<br />
Meckenbeuren ...................................54–55<br />
SOLIDCAM GmbH, Schramberg ................68–69<br />
Fritz Studer AG, CH-STEFFISBURG ..................11<br />
Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG, Wolfach ..62–63<br />
Tebis Technische Informationssysteme AG,<br />
Planegg ..........................................66–67<br />
United Grinding Group AG, CH-Bern ................35<br />
Universität Stuttgart Institut für Werkzeug maschinen,<br />
Stuttgart ..........................................50–51<br />
VDW Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken<br />
e.V., Frankfurt ........................................21<br />
Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH, Biberach ..37<br />
Walter Deutschland GmbH, Tübingen .......47,72–73<br />
Wohlhaupter GmbH Präzisionswerkzeuge,<br />
Frickenhausen ...................................86–87<br />
Beilagenhinweis<br />
Dieser Ausgabe liegt ein Prospekt folgender Firma bei:<br />
EVO Informationssysteme GmbH, Durlangen<br />
Wir bitten unsere Leser um freundliche Beachtung.<br />
Gerne können Sie Beilagen auch digital lesen unter<br />
www.<strong>mav</strong>.industrie.de/beilagenservice/<br />
ISSN 0343–043X<br />
Herausgeberin: Katja Kohlhammer<br />
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Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany<br />
Geschäftsführer: Peter Dilger<br />
Verlagsleiter: Peter Dilger<br />
Chefredakteur:<br />
Dipl.-Ing. (FH) Holger Röhr (hr), Phone +49 711 7594–389<br />
Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany<br />
Redaktion:<br />
Dr. Frank-Michael Kieß (fm), Phone +49 711 7594–241<br />
Frederick Rindle (fr), Phone +49 711 7594–539<br />
Redaktionsassistenz:<br />
Carmelina Weber, Phone +49 711 7594–257, Fax –1257,<br />
E-Mail: <strong>mav</strong>.redaktion@konradin.de<br />
Layout: Michael Kienzle, Phone +49 711 7594–258<br />
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Verantwortlich für den Anzeigenteil:<br />
Joachim Linckh, Phone +49 711 7594–565,<br />
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ersten Bezugsjahres gekündigt werden. Nach Ablauf des ersten Jahres gilt<br />
eine Kündigungsfrist von jeweils vier Wochen zum Quartalsende.<br />
Bei Nichterscheinen aus technischen Gründen oder höherer Gewalt entsteht<br />
kein Anspruch auf Ersatz.<br />
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Großbritannien: Jens Smith Partnership, The Court, Long Sutton,<br />
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E-Mail: jsp@trademedia.info;<br />
Israel: Marcus Sheff, P.O. Box 42 48 15, Yakinton Street, Netanya 42141,<br />
Phone 09 8853687, Fax 09 8853689,<br />
E-Mail: tws@netvision.net.il<br />
USA: D.A. Fox Advertising Sales, Inc.Detlef Fox<br />
5 Penn Plaza, 19th Floor, New York, NY 10001<br />
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70771 Leinfelden-Echterdingen, Printed in Germany<br />
© 2024 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />
Leinfelden-Echterdingen<br />
Die Ausgabe 03 der <strong>mav</strong> erscheint am 06.06.2024. Im Trendthema<br />
beleuchten wir, welche span(n)enden Innovationen die Spanntechnik<br />
zu bieten hat. Diese ist unter anderem ein wichtiger Baustein für die<br />
Automatisierung von Werkzeugmaschinen. In unserem Special<br />
stellen wir besonders clevere Lösungen dazu vor.<br />
Automatisierung ist der Schlüssel, um Werkzeugmaschinen produktiver zu nutzen.<br />
Bild: Kuka<br />
114 April 2024
Industrie<br />
Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />
Kunst trifft<br />
Technik<br />
„FROM METALS TO MEDALS<br />
10.-14. September 2024<br />
Messe AMB in Stuttgart<br />
„<br />
Mit kreativem Sportsgeist<br />
und modernster Technik<br />
neue Maßstäbe setzen!<br />
Jetzt<br />
mitmachen!<br />
Dass Industrieproduktion und Ästhetik sich<br />
nicht ausschließen müssen, möchten wir auch<br />
dieses Jahr wieder mit der Sonderschau Kunst<br />
trifft Technik vom 10.-14.09.2024 auf der AMB in<br />
Stuttgart unter Beweis stellen.<br />
Zum diesjährigen Motto "From metals to medlas"<br />
rufen wir wieder alle AMB-Aussteller und insbesondere<br />
deren Auszubildende auf, ihr bekanntes<br />
Terrain zu verlassen und die Grenzen der Metallbearbeitung<br />
mit kreativen Lösungen zu überschreiten.<br />
Egal ob gefräst, erodiert, gedreht, programmiert<br />
oder additiv erzeugt. Wir freuen uns über alle<br />
kreativen Umsetzungen zum Thema „Sport“.<br />
Wenn Sie bereit sind sich dieser Herausforderung<br />
zu stellen dann melden Sie noch heute Ihr Team<br />
zu unserem internationalen Wettbewerb an.<br />
Alle weiteren Informationen<br />
finden Sie hier:<br />
April 2024 115
MIT HOCHLEISTUNGSREIBEN<br />
ZUR PACKENDEN<br />
HYDRAULIK-PERFORMANCE<br />
ERLEBEN SIE HORN<br />
Außergewöhnliche Ergebnisse sind immer die Verbindung aus<br />
dem optimalen Zerspanungsprozess und dem perfekten Werkzeug.<br />
Dafür kombiniert HORN Spitzentechnologie, Leistung und Zuverlässigkeit.<br />
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116 April 2024