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maschine+werkzeug 05/2010

Präzise Großteile

Technik

Bearbeitungszentren - Bohr- und Fräsmaschinen von Union aus Chemnitz sind die Geheimwaffen, mit denen die GMW Präzisions GmbH & Co. KG im anhaltinischen Burg präzise Großteile fertigt.

Ohne Planung kein Gutteil

Die zu bearbeitenden Kurbelgehäuse für Schiffsdieselmotoren erhält die GMW Präzisions GmbH zusammen mit der Bearbeitungszeichnung als Gussrohteile. Die Geschäftsführer erstellen die Kalkulation und erarbeiten die Fertigungstechnologie. Sie wählen die Maschinen aus, auf denen der Auftrag zu bearbeiten ist und legen Vorrichtungen fest, die entweder vorhanden sind oder neu gebaut werden müssen. Gerade in geschickt gestalteten Vorrichtungen liegt ein hohes Rationalisierungspotenzial der Teilebearbeitung. Insgesamt vier Mitarbeiter erstellen die jeweiligen NC-Bearbeitungsprogramme und arbeiten die angedachten Vorrichtungen aus.

Bei den Kurbelgehäusen für die Schiffsdieselmotoren werden außer den Lagerflächen für die Kurbelwelle und den beiden Nockenwellen alle zu bearbeitenden Flächen sowie die Bohrungen und Gewinde von Union-Maschinen fertig bearbeitet. Das heißt, etwa 80 Prozent des Bearbeitungsaufwands für einen Motorenblock erledigen Union-Maschinen. Die Bearbeitung der Kurbelgehäuse beginnt mit dem Anreißen auf einer Messmaschine. Das angerissene und aufgespannte Gussteil erhält dann die erste Vorschruppbearbeitung.

Um die Spannungen, die bei der kraftvollen Bearbeitung entstehen, abzubauen, wird das Werkstück entspannt und nach einer Ruhephase erneut gespannt und bearbeitet. Es folgt erneut eine Entspannung. Im dritten Schruppvorgang wird bis auf einen halben Millimeter vorgeschruppt und untergeordnete Flächen werden fertig bearbeitet. Jetzt schneidet die Maschine alle Gewinde. Vor dem Schlichtschnitt folgt eine weitere Entspannung. Die Feinbearbeitung erfolgt in der Einbaulage, im ungespannten Zustand. Allenfalls Halteblöcke werden zur Sicherheit aufgespannt, um ein seitliches Verrutschen sicher zu vermeiden.

Bei den hochgenau zu fräsenden Flächen, handelt es sich in der Regel um sieben bis acht Flächen. Im Genauigkeitsbereich von IT 5, teilweise sogar IT 4 werden Ebenheiten und Fluchtgenauigkeiten, die innerhalb eines Toleranzbereichs von 0,02 Millimeter auf einer Länge von 14 Metern liegen, erreicht.

Ausgehend von den zu bearbeitenden Werkstücken bestellte GMW im Jahre 2005 eine Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine vom Typ ›UNION PCR 150‹ mit einer 840 D-Siemenssteuerung. Es handelt sich um eine Fahrständermaschine mit automatischem Werkzeugwechsel und einem 1000 Millimeter ausfahrbaren Tragbalken für die Schwerzerspanung. Der Fahrständer bewegt sich entlang der 6000 Millimeter langen X-Achse. Er trägt die Kabine des Maschinenbedieners, die 4000 Millimeter lange Y-Achse, auf der sich der Tragbalken mit dem Spindelstock in vertikaler Richtung bewegt, sowie das Werkzeugmagazin und den Werkzeugwechsler zum automatischen Werkzeugwechsel.

Die Kurbelgehäuse werden auf einem Dreh- und Verschiebetisch aufgespannt, der Werkstücke in der Standardausführung bis zu einem Gewicht von 60000 kg trägt. Der Dreh- und Verschiebetisch ermöglicht eine Vierseiten-Bearbeitung in einer Aufspannung. Zur Bearbeitung der fünften Seite stehen zwei Vertikalfräsköpfe zur Verfügung. Sie lagern in einer längsverfahrbaren Pick-up-Station, die sich parallel zur Maschinen-X-Achse bewegt. Dadurch lassen sich die Vertikalköpfe automatisch einwechseln. Das heißt, die Maschinen-X-Achse brauchte deshalb für den automatischen Kopfwechsel nicht zusätzlich verlängert werden. Sollte beispielsweise bei einem automatischen Fräskopfwechsel das aufgespannte Werkstück stören, kann es auf der 1500 Millimeter langen V-Achse des Dreh- und Verschiebetisches aus dem Störbereich gefahren werden.

In der Pick-up-Station befinden sich Zusatzausrüstungen: Zwei Stück CNC-Plan- und Ausdrehköpfe sowie ein Vertikalfräskopf mit automatischer Verstellung und ein Sonderfräskopf, ebenfalls mit automatischer Verstellung. Für die Bearbeitung der Motorblöcke stehen entsprechend voreingestellte Werkzeuge im mitfahrenden Kettenmagazin zur Verfügung, die der Werkzeugwechsler automatisch an die Spindel bringt. Das Standard-Kettenmagazin bietet Platz für 80 Werkzeuge.

  • Union-CNC-Plattenbohrwerk PCR 150 mit längsverfahrbarer Pick-up-Station und Dreh- und Verschiebetisch.

    Union-CNC-Plattenbohrwerk PCR 150 mit längsverfahrbarer Pick-up-Station und Dreh- und Verschiebetisch.

  • Auf dem Dreh- und Verschiebetisch aufgespanntes Kurbelgehäuse.

    Auf dem Dreh- und Verschiebetisch aufgespanntes Kurbelgehäuse.

  • Fluchtgenauigkeitsmessung mit der Easy-Laser-Einrichtung.

    Fluchtgenauigkeitsmessung mit der Easy-Laser-Einrichtung.

  • Rohteil eines Schiffsdiesel-V-Motorkastens.

    Rohteil eines Schiffsdiesel-V-Motorkastens.

  • 80 Prozent der zu bearbeitenden Flächen der Kurbelgehäuse erledigt das Union-CNC-Plattenbohrwerk PCR 150.

    80 Prozent der zu bearbeitenden Flächen der Kurbelgehäuse erledigt das Union-CNC-Plattenbohrwerk PCR 150.

  • In der Messzelle wird der fertige Motorblock auf einem Lagerbock abgelegt.

    In der Messzelle wird der fertige Motorblock auf einem Lagerbock abgelegt.

  • Thomas Ulrich, Leiter Union Gesamtvertrieb, Rainer Schillbach, Union-Gebietsverkaufsleiter, Erich Brinkmann, Geschäftsführender Gesellschafter GMW (v.l.).

    Thomas Ulrich, Leiter Union Gesamtvertrieb, Rainer Schillbach, Union-Gebietsverkaufsleiter, Erich Brinkmann, Geschäftsführender Gesellschafter GMW (v.l.).

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Unternehmensinformation

UNION Werkzeugmaschinen GmbH Chemnitz

Clemenz-Winkler-Straße 5
DE 09116 Chemnitz
Tel.: 0371-8741-0
Fax: -407

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