HELLER BIG PARTS - Kernkompetenz Großteilefertigung

Die leistungsintensive Präzisionsbearbeitung großer und schwerer Bauteile auch in schwer zerspanbaren Materialienerfordert dauerhaft belastbare Werkzeugmaschinen. Manfred Maier, COO der HELLER Gruppe, erläutert in einem Gespräch, wie HELLER seinen Kunden auch im anspruchsvollen XL-Segment eine maximale Produktivität sichert.

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HELLER bietet für die Großteilebearbeitung 4-Achs-Horizontalzentren, 5-Achs-Gabelkopf- und 5-Achs-Schwenkkopf-Zentren sowie 5-Achs-Fräsdrehzentren. Wo liegen jeweils die Anwendungsschwerpunkte?

Manfred Maier: Horizontale Bearbeitungszentren sind für alle Anforderungen eine optimale Lösung. Die Palette der Baureihe H reicht vom Einstiegsmodell über modular konfigurierbare Modelle bis hin zu leistungsstarken Produktionsmaschinen.

Mit den 5-Achs-Bearbeitungszentren der Baureihe F deckt HELLER das gesamte Spektrum von der Komplettbearbeitung bis zur simultanen 5-Achs-Bearbeitung ab.

Die Bearbeitungszentren der Baureihe C wiederum bieten die bewährte HELLER Prozesskompetenz auch für kombinierte Fräs- und Drehaufgaben. Sie vereinen zudem eine leistungsorientierte Vorbearbeitung und die hochpräzise Fertigbearbeitung. Mit dieser breiten Produktpalette können Werkstücke bis 10 t Gewicht und 1.800 mm Höhe produktiv und prozesssicher bearbeitet werden.

Welchen Anforderungen müssen Großmaschinen heute genügen?

Manfred Maier: HELLER verfolgt als oberste Maxime den Ausbau der Wettbewerbsfähigkeit seiner Kunden auf Basis optimaler Stückkosten. Das bedingt – gerade bei der Großteilebearbeitung – unter anderem bei den Maschinen Attribute wie Produktivität, Zuverlässigkeit, Prozesssicherheit, Präzision, Drehmoment- und Leistungsfähigkeit. Darüber hinaus müssen Bearbeitungszentren auch im Bereich der Großmaschinen höchste Verfügbarkeit und Flexibilität aufweisen. Immer kleinere Losgrößen, kürzere Lieferzeiten und komplexere Bauteile erfordern eine kontinuierliche Optimierung und Straffung des Fertigungsablaufs. So ist der Trend zur Komplettbearbeitung auf einer Maschine und damit zu Multitasking unverkennbar.

HELLER vertritt dabei eine klare Position: Bearbeitungszentren dürfen nicht nur den aktuellen Ansprüchen gerecht werden, sondern müssen über ihre gesamte Lebensdauer effizient und produktiv einsetzbar sein. Folglich hat HELLER Kompetenzen im Applikationsengineering aufgebaut, denn oft erfordert die konsequent gelebte Komplettbearbeitung den Einsatz fertigungstechnischer Verfahren, die nur bedingt typisch für ein Bearbeitungszentrum sind.

Ein Beispiel dafür ist der HELLER Planzug. Mit diesem Konzept lassen sich wirtschaftlich vertretbar und technologisch zuverlässig eine Vielzahl an Drehoperationen auf Bearbeitungszentren durchführen – unter anderem Konturdrehen innen/außen, Plandrehen oder Einstechen. So schafft man mit nur einem Antrieb neben hoher Prozesssicherheit zusätzlich eine Reduzierung der Haupt- und Nebenzeiten gegenüber herkömmlichen Lösungen.

Welche Automatisierungskonzepte bietet HELLER im XL-Segment?

Manfred Maier: Eine Kernforderung unserer Kunden ist die Verfügbarkeit der Maschinen möglichst ›rund um die Uhr‹. Grundausstattungen wie CNC-Steuerung, Werkzeugwechsler und Späneförderer versetzen Maschinen und Anlagen bereits heute in die Lage, selbsttätig zu arbeiten. Die entscheidende Frage ist, für wie lange, was wiederum durch die Anzahl der Werkstücke bestimmt wird, die ›im Zugriff‹ der Maschine stehen. Die Automatisierungskonzepte reichen hier vom einfachen Palettenwechsler bzw. den Paletten-Linear- bzw. -Rundspeichern über den flexiblen Bestückungsroboter bis hin zur Kombination mit einem Regalsystem auch für Werkzeuge.

Bei der Werkzeugbevorratung stehen sowohl Kettenmagazine für bis zu 150 Werkzeuge als auch Regalmagazine für maximal 425 Werkzeuge zur Verfügung. Für den Bereich der Schwerzerspanung im Großteilesegment hat HELLER zudem drei weitere ›Heavy Duty Solutions‹ für Regalmagazine konzipiert, die es erlauben, Werkzeuge bis 1.000 mm Länge und 50 kg Gewicht in die Maschine einzuwechseln. In Verbindung mit den neuen XPC-Einheiten und einem neu entwickelten Werkzeugwechsler sind sogar 80 kg realisierbar.

Außerdem ist mit diesen Varianten der Einsatz von Spindelverlängerungen möglich, sodass Werkzeug-Auskraglängen im Arbeitsraum von bis zu 1.500 mm erzielt werden können. Bei den XPC-Einheiten können für die Schwerzerspanung auch HSK-100-Werkzeuge mit Plananlage 160 eingesetzt werden.

Wie breit ist HELLER bezüglich Hauptspindelvarianten aufgestellt?

Manfred Maier: Im 5-Achs-Bereich bietet HELLER für die Großmaschinen eine Auswahl an zwei Gabelkopf- und zwei Schwenkkopfeinheiten an, die allesamt dank eines extrem steifen Aufbaus eine hohe Zerspanleistung gewährleisten. Hierbei sind Drehzahlen bis 12.500 min-1 sowie Drehmomente bis 822 Nm beim Gabelkopf und bis 1.146 Nm beim Schwenkkopf möglich. Bei den 4-Achs-Bearbeitungszentren der Baureihe H stehen neun verschiedene Arbeitseinheiten zur Verfügung. Ein Modell speziell für die Schwerzerspanung ist die Hochleistungs-Getriebespindel (HPC) mit 60 kW Leistung und einem Drehmoment bis 2.292 Nm. Darüber hinaus sind zahlreiche Optionen wählbar. So etwa die HELLER Vorsatzkopfauflage, auch mit Zusatzspannung für kritische Bearbeitungen sowie die Spindelwachstumskompensation im Standard
zur Optimierung der Fertigungsgenauigkeit.

Eine bereits erwähnte Option ist der NC-gesteuerte HELLER Planzug. Die Arbeitseinheiten von HELLER sind somit perfekt geeignet für die Schwerzerspanung von Guss, Stahl und Titan sowie für die Volumenzerspanung von Leichtmetallen.

Welche Branchen fokussiert HELLER mit den XL-Maschinen?

Manfred Maier: Ideal eignen sich die Zentren beispielsweise für die Bearbeitung großer Pumpen und Gehäuse aus dem Bereich der Kraft- und Strömungsmaschinen. Hier haben wir Referenzanwendungen auf Basis der H 14000. Diese verfügt über einen Arbeitsbereich von 2.400/1.600/1.600 mm in X/Y/Z bei einer Palettengröße von 1.000 × 1.000 mm. Sie meistert dank der Hochleistungs-Getriebespindel (HPC) anspruchsvollste Aufgaben im Schwerzerspanbereich bei 20.000 N Vorschubkraft in der Z-Achse für eine Werkstückzuladung von bis zu 4.000 kg. Zum Einsatz kommt dabei auch der NC-gesteuerte Planzug von HELLER.

Ein Messtaster für die Werkstückvermessung in der Maschine und eine schnelle Bohrerbruchkontrolle sind ebenfalls integriert. Durch die Konzentration auf realistische Dynamikwerte von 41 m/min in X sowie 45 m/min in Y und Z ist es HELLER zudem gelungen, kürzeste Positionierzeiten zu erreichen. Zu den verfügbaren Optionen gehört auch ein Spannsystem für Winkelfräsköpfe. Standardmäßig ist die Maschine mit einer Werkzeugaufnahme HSK 100 ausgerüstet.

Die Präzision bei allen Baugrößen der Baureihe H wird durch die reduzierte Tischverformung und die innen liegenden Antriebe und Linearmaßstäbe erreicht. In Sachen Produktivität erzielen Anwender mittlerweile Fertigungszeiten, die um 20 bis 50 Prozent kürzer sind als mit Maschinen der Wettbewerber. Weitere Branchen, die XL-Bearbeitungszentren von HELLER einsetzen, sind der Maschinenbau, die Oil&-Gas- sowie die Flugzeugindustrie, um nur einige zu nennen.

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