Rainer Haberkorn: Neuentwicklung von Multi-Tasking-Maschinen für die Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtkomponenten

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Mit seiner 150-jährigen Industriegeschichte ist Chemnitz das Zentrum des ostdeutschen Maschinenbaus. Mehr als 100 mittelständische Unternehmen sind in diesem Industriezweig tätig. Herausragende Kompetenzen im Raum Chemnitz liegen ­insbesondere in der Herstellung von Werkzeug- und Sondermaschinen für ­verschiedenste Branchen. NILES-SIMMONS ist der größte Werkzeugmaschinenhersteller in Sachsen und hat sich in seiner mehr als ­180-jährigen Geschichte seit jeher durch innovative Produkt- und Technologieentwicklung ausgezeichnet.

Energieeffiziente und geräuscharme Triebwerke von Flug­­zeugen sind eine konsequente Forderung des immer noch dynamisch wachsenden Marktes der Luftfahrtindustrie.

Die Entwicklung und Fertigung dieser Baugruppen be­­in­­­­haltet komplexe Werkstücke aus hochfesten Werk­­stoffen, welche höchsten Genauigkeitsanforderungen standhalten müssen.

Die spanende Bearbeitung auf bekannten Dreh- und Be­­arbeitungszentren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bearbeitungsstufen und Spannungen gekoppelt mit umfangreichen Messaufgaben erforderlich sind, um diese komplexen Werkstücke herzustellen. Hoher Zeitaufwand und Fehlereinflüsse durch mehrfaches Umspannen sind eine unvermeidbare Folge.

Zur grundlegenden Optimierung dieser Abläufe hat NILES-SIMMONS zusammen mit einem international führenden An­­bieter von Jet-Triebwerken eine vollkommen neue Generation von Bearbeitungszentren entwickelt.

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Unter der Bezeichnung „New Generation Lathe“ verfügen diese Bearbeitungszentren über den Anspruch einer Multi-Tasking-Maschine, um verschiedenste Technologien und An­­wendungen wie Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen und Messen in einer einzigen, leistungsstarken 5-Achs-Ma­schine zu vereinen.

Die Bearbeitungszentren der Serie N30 MC zählen schon jetzt zu den weltweit modernsten ihrer Art, vor allem wenn es um einen geschlossenen Bearbeitungsprozess (closed door machining) und die Zerspanung von hochfesten Materialien (Nickel- oder Titanlegierungen) geht.

Ein Erfolgsfaktor der neuen N30 MC Serie ist unter anderen der Einsatz eines Hydropol-Schrägbettes, was im Vergleich zu konventionellen Gussbetten durch wesentlich bessere thermische Stabilität und überlegene Dämpfungs­­eigen­­schaften überzeugt. Weiterhin sind die in der gesamten Baureihe genutzten Mischführungen – eine Kombination hoch­­genauer Linearführungen mit Dämpfungsflächen konventioneller Gleitführungen – eine Voraussetzung für herausragende Bearbeitungsergebnisse.

Die neue N30 MC ist als Mehrstationen-BAZ mit zwei 5-achsigen Frästürmen ausgestattet, die durch einen vollautomatischen Werkzeugwechsel unabhängig voneinander beladen werden können und über ein beidseitiges Werkzeugmagazin verfügen.
Somit besitzt die N30 MC insgesamt bis zu 288 Werkzeuge (144/Magazinseite) und kann durch ein umfangreiches Tech­­nologiespektrum eine unterbrechungsfreie Bearbeitung innerhalb eines geschlossenen Fertigungsprozesses garantieren.
Durch eine Werkstückübergabe von der Hauptspindel an die Gegenspindel können komplexe Werkstücke auf beiden Seiten komplett fertigbearbeitet werden und reduzieren die gesamte Bearbeitungszeit auf ein Minimum.

Neben einem integrierten und vollautomatischen Schleif­­pro­zess, welcher das hochgenaue Abrichten beinhaltet, können alle ver­­wendeten Werkzeuge und Werkstücke mittels Messtaster oder Laser (Renishaw) gleich innerhalb der N30 MC vermessen werden.

Mit einem integrierten „Renishaw Sprint“-Messsystem ist der Anwender in der Lage, die Messergebnisse mit einer Wieder­­holgenauigkeit unter 1 µm kontinuierlich zu reproduzieren. Die N30 MC erlaubt eine Bearbeitung von hochkomplexen Werkstücken der neuesten Generation mit einer kompletten Teilegenauigkeit bis zu +/- 2 µm innerhalb eines geschlossenem Fertigungsprozesses ohne Bedienereingriff.

In die gesamte Bearbeitung ist eine Prozessüberwachung eingebunden, welche eventuelle Abweichungen umgehend feststellt. Zur Vermeidung einer Kollision während des Ein­­richtens der Maschine sowie bei der Bearbeitung (Manual/Automatik Modus) wird ein Anti-Kollisions-System (kurz: PCS-Protection-Control-System) eingesetzt.

Die Multi-Tasking-Talente der N30 MC Serie werden bereits erfolgreich für vollautomatische, geschlossene Fertigungs­­linien an mehreren internationalen Standorten des Trieb­­werksherstellers eingesetzt.

NILES-SIMMONS hat sich mit dieser Produktfamilie zu einem der kompetentesten Technologieanbieter für die Bearbeitung von Triebwerkskomponenten für die Luftfahrt- und Raum­­fahrt­­industrie entwickelt.

RHaberkorn2Rainer Haberkorn
Der Autor hat Automationstechnik an der Technischen Universität Chemnitz studiert. Von 1990 bis 2002 war er als leitender Vertriebsingenieur bei der Niles-Simmons In­­dustrie­­analgen GmbH tätig. Von 2003 bis 2015 leitete er dort die Unter­­nehmens­­bereiche Automotive und Turnkey-Lösungen, bevor er 2015 zum Geschäftsführer Marketing und Vertrieb berufen wurde.