Mit dem vertikalen Dreh-Fräszentrum VMC 450-5 MT von Emag Leipzig Maschinenfabrik erfolgen alle Dreh-, Fräs-, Bohr-  und Verzahnungsprozesse in einem Arbeitsraum. 

Fünf Achsen für komplexe Geometrien und Multitechnologie

Große Bauteile und komplexe Geometrie – in der Schwerzerspanung ist diese Kombination keine Seltenheit und immer gleichbedeutend mit hohem Zeitaufwand und steigenden Kosten. Der Grund: Die verschiedenen Bearbeitungsprozesse vom Drehen bis zum Verzahnen werden häufig in unterschiedlichen Maschinen vollzogen, die nicht komplett miteinander verkettet sind. Mit dem vertikalen Dreh-Fräszentrum VMC 450-5 MT durchbricht die Emag Leipzig Maschinenfabrik diesen Teufelskreis auf beeindruckende Weise: Alle Dreh-, Fräs-, Bohr- und Verzahnungsprozesse erfolgen in einem Arbeitsraum. Dafür wurde die Maschine mit fünf Achsen ausgerüstet. Verkürzte Durchlaufzeiten und ein minimaler Rüstaufwand – bei steigender Bauteilqualität und Vielfalt – sind das Endergebnis. 

Anwendungsmöglichkeiten in der Schwerzerspanung

Die Anwendungsmöglichkeiten für die VMC 450-5 MT sind zahlreich, denn viele großformatige Bauteile in Nutzfahrzeugen und Industriegetrieben, im Schiff- und Eisenbahnbau oder im Agrar- und Bergbau-Bereich sind einerseits ungewöhnlich komplex. Sie weisen zum Beispiel mehrere raumschräge Bohrungen und Flächen oder Verzahnungen auf, die sehr präzise und fehlerfrei hergestellt werden müssen. Andererseits entstehen an vielen Produktionsstandorten viele Bauteilvarianten im schnellen Wechsel.

Genau auf diese Herausforderungen ist die VMC 450-5 MT perfekt zugeschnitten. Das Drehen stellt die Haupttechnologie dar. Die unten liegende, wartungsfreie Werkstückspindel ist integriert in der großzügig ausgelegten Y-Achse. Darüber hinaus steht eine B-Achse mit einem Schwenkwinkel von 195 Grad mit der integrierten Dreh-Frässpindel zur Verfügung. Dieser Schwenkwinkel erlaubt es, eine zusätzliche fixe Werkzeugaufnahme an der B-Achse zu platzieren. Dadurch werden in der Schwerzerspanung, auch im unterbrochenen Schnitt, höchste Abtragsraten möglich. Die Aufnahme ist durch das Werkzeugmagazin beladbar. Die Kombination der Achsen gestattet es, Wälzfräs- oder Wälzschäl-Anwendungen auszuführen.   Kompromissloses Drehen, Fräsen, Bohren und Verzahnen –  alle Technologien, die man für die Fertigstellung eines komplexen Bauteils benötigt, sind bei der VMC 450-5 MT an Bord.

Planetenradträger: Aus sechs Maschinen werden drei 

Welche Vorteile dieser Ansatz in der Praxis eröffnet, zeigt idealtypisch das Beispiel „Planetenträger“. Klassischerweise durchläuft das zentrale Getriebebauteil in der Schwerzerspanung sechs einzelne Maschinen, die nicht komplett verkettet sind – vom zweimaligen Drehen zu Beginn, über das Räumen/Wälzfräsen bis zum abschließenden Bohren und Wuchten. Bei einem Loswechsel richtet der Bediener sechs einzelne Maschinen neu ein. Darunter leidet die Prozesssicherheit und Produktivität. Außerdem ist der gesamte Produktionsablauf verhältnismäßig langsam und unflexibel, weil die Bauteile per Gabelstapler zur nächsten Maschine transportiert werden müssen.  

Ein komplett anderes Bild zeigt sich hingegen beim Einsatz der VMC 450-5 MT: Während der Hauptbearbeitung durchläuft der Planetenträger künftig nur noch zwei Maschinen, automatisiert mit einem Roboter: Die Bearbeitungsprozesse Drehen, Bohren, Fräsen und Wälzschälen werden flexibel auf beide Maschinen aufgeteilt. Am Ende steht eine ausgeglichene Bearbeitungszeit und eine sehr hohe Ausbringung. Die Wuchtmaschine wird selbstverständlich in der Emag Automationszelle integriert. Werkstückbeschriftung und Waschen der Werkstücke können parallel mit erledigt werden. Insgesamt wird das Bauteil also nur noch dreimal (statt vorher sechsmal) aufgenommen. Mit den wenigen Aufspannungen verbessern sich Bauteilqualität und Prozesssicherheit, die Stillstandzeiten sind angesichts einer perfekt aufeinander abgestimmten Maschinen-Taktung minimal und auch der Energieverbrauch ist deutlich kleiner. Darüber hinaus bilden mehrere Messsysteme ein durchgängiges Qualitätsmanagement. Und das heißt: Die Produktion des Planetenradträgers erfolgt präziser, schneller sowie sparsamer und somit insgesamt kostengünstiger. Eine besondere Rolle spielt nicht zuletzt das Werkzeugmagazin mit bis zu 80 Plätzen. Hier lassen sich alle benötigten Werkzeuge beziehungsweise Schwesterwerkzeuge (bei Verschleiß) für verschiedene Bauteilvarianten ablegen. Der Werkzeugwechsel erfolgt automatisch, deshalb muss der Bediener beim Umrüsten nur noch die Spannbacken austauschen – und das erfolgt wiederum von der Frontseite aus, während die Werkstückbeladung per Roboter durch eine seitliche Luke ohne jeden Maschinen- bzw. Linienstillstand weitergehen kann.

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