Rundschleiftechnologie auf höchstem Niveau

Das Schleifen gehört zu den wichtigsten Methoden der industriellen Formgebung. Vorteile sind die hohe Präzision der damit hergestellten Bauteile und die ausgezeichnete Qualität der erzeugten Oberflächen. Darüber hinaus eignet es sich für die Bearbeitung unterschiedlichster Materialien von Werkzeugstählen oder Kunststoffen bis hin zu Werkstoffen höchster Härte wie Hartmetalle, Keramiken oder Diamant. Dies setzt jedoch voraus, dass die eingesetzten Werkzeugmaschinen besonders hohen Präzisionsanforderungen genügen. Scherzhaft spricht man in der Branche davon, dass man dafür „das µ spalten“ müsse. Ein Gespräch mit einem führenden Hersteller.

„Wir sind Hersteller von Schleifmaschinen für höchste Ansprüche“, erläutert Josu Tornay, Geschäftsführer der Overbeck GmbH in Herborn. Das traditionsreiche Familienunternehmen, das seit 2002 zum spanischen Werkzeugmaschinenhersteller Danobat gehört, ist auf die Herstellung von hochpräzisen Werkzeugmaschinen für das Innen-, Außen- und Radiusschleifen spezialisiert und bedient vor allem Industriebereiche, wo es auf maximale Präzision und Oberflächenqualität der Produkte ankommt. Mit den Maschinen werden beispielsweise Spindeln für Werkzeugmaschinen, Lagerringe, Getriebeteile, Matrizen und Umformwerkzeuge oder Hydraulikventile und -kolben bearbeitet, wobei Genauigkeiten im µm-Bereich gefordert werden. Um diese Anforderungen erfüllen zu können, werden alle Details der Maschinen kompromisslos auf höchste Genauigkeit hin ausgelegt. Das fängt schon mit dem Maschinenbett an, das grundsätzlich aus einem massiven, hochgenau geschliffenen Granitblock besteht. Dies gewährleistet beste mechanische und thermische Stabilität sowie eine hohe Schwingungsdämpfung. Für die gerade im Hochpräzisionsbereich wesentliche Temperierung des Innenraums sorgt zudem ein Heiz-Kühlsystem, das die Temperatur wesentlicher Komponenten in einem engen Fenster hält. Diese Sorgfalt findet sich auch bei zahlreichen weiteren Details wie z.B. der Parallelausrichtung von Führungsschienen oder der Integration von Messstäben in die jeweiligen Baugruppen. Besonderes Augenmerk gilt auch den Werkstückspindeln, die in einem speziellen, thermisch kontrollierten Werkraum montiert und auf Herz und Nieren geprüft werden. Bei jeder Spindel wird auch der Rundlauf im Rahmen eines Dauertests ermittelt und dokumentiert. Ähnlich verfährt man auch bei den Außenschleif- und Abrichtspindeln. Auch die wesentlichen Rotationsachsen (B0, B1) werden selbst montiert und rigorosen Dauertests unterzogen.

Optimierung des Anwendernutzens

„Kunden kann man am besten gewinnen und halten, wenn man ihnen Lösungen liefert, mit denen sie sich am Markt durchsetzen können“, setzt J. Tornay hinzu. Dazu genüge es nicht, Maschinen „von der Stange“ zu verkaufen, selbst wenn sie als Einzelgerät noch so gut seien. Es komme vielmehr entscheidend darauf an, mit dem Kunden seine spezifische Aufgabenstellung durchzusprechen und ihm eine genau hierauf optimierte Lösung als maßgeschneidertes Gesamtpaket anzubieten. Man sei darauf ausgerichtet, solche Projekte partnerschaftlich gemeinsam mit dem Kunden anzugehen und hierbei das breite Fachwissen der Gruppe einzubringen. Dabei werden alle für die anvisierte Lösung erforderlichen Varianten wie Sonderausführung der Maschine und ihre Automatisierung durch z.B. Handlingsysteme sowie die Verknüpfung mit vor- oder nachgeschalteten Prozessen abgeklärt und auf Wunsch schlüsselfertig installiert. Dazu gehören in bestimmten Einsatzbereichen wie dem Werkzeugbau neben einer ausgereiften und bedienerfreundlichen Software zusätzliche spezielle Softwaremodule z.B. für die einfache Parametrierung von häufig vorkommenden Konturtypen. Für die gezielte Entwicklung spezieller Lösungen könne man auf das Know-how des eigenen F&E-Zentrums der Danobat-Gruppe zurückgreifen. Diese Partnerschaft mit dem Kunden werde selbstverständlich auch nach der Lieferung und Inbetriebnahme fortgesetzt, und zwar durch einen schlagkräftigen, weltweit präsenten Service. Auch hier biete man auf den jeweiligen Kundenbedarf hin ausgelegte Leistungsumfänge an. Ergänzend zum Service und zur klassischen mechanischen Überholung könne der Kunde hierbei auch Upgrades der Steuerungssoftware oder die Integration neuester Technologie- und Sicherheitsstandards angeboten bekommen.

Highlights: Innen-Universalschleifmaschinen ILD-Baureihe…

„Die neue ILD-Baureihe erweitert unser Portfolio um Innen-Universalschleifmaschinen“, weiß Jens Peters,  Projektleiter bei Danobat Overbeck. Die neuen Maschinen ermöglichen das hochpräzise Innen-, Außen- und Planschleifen großer Werkstücke mit Längen bis zu 1.300 mm (inkl. Spannsystem) und Durchmessern bis zu 760 mm. Die ILD- 500 ist das klassische Modell für Anwendungen wie das Schleifen von Spindeln, Spindelgehäusen oder Werkzeugen für z.B. Produktionsmaschinen. Sie überzeugt vor allem durch eine lange Werkstückaufnahme sowie durch eine für diese Applikationen angepasste B0-Achse. Diese Schwenkachse ermöglicht bei allen ILD-Modellen das hochgenaue Schleifen von Kegelmänteln sowie automatisierte Zylinderkorrekturen, ohne dass es erforderlich würde, hierfür extra eine spezifisch abgerichtete Formscheibe einzuwechseln oder zu interpolierendem Schleifen überzugehen. Da die Schleifscheibe entlang nur einer einzigen Achse verfahren wird, unterbleibt die sonst unvermeidliche „Treppenbildung“. Außerdem wird die Scheibe über ihre volle Breite gleichmäßig genutzt.

Für das Spannen langer Werkstücke verfügen ILD-Anlagen über eine wahlweise manuell oder motorisch verfahrbare W-Achse. Sie sind für den Einbau eines vierfach-Spindelrevolvers nebst integriertem Messtaster sowie die Integration von bis zu fünf Abrichtsystemen ausgelegt. Der von der Steuerungssoftware unterstützte Messtaster ist von besonderer Bedeutung, da er eine kontinuierliche Überwachung des Prozesses ermöglicht, ohne dass das Werkstück ausgespannt und wieder eingespannt werden müsste. Dies ermöglicht auch das Erkennen selbst geringer Veränderungen der Schleifscheibenabmessungen sowie entsprechende Korrekturen des CNC-Programms, ohne dass Unterbrechungen erforderlich würden.

Als Neuheit wird auf der EMO 2017 in Hannover die ILD-600vorgestellt. Dieser Maschinentyp zeichnet sich durch eine verlängerte Z-Achse und einen Abrichtrevolver mit drei Positionen aus. Damit wird das Angebot von Innen-Universalschleifmaschinen für Werkstücke mit Bohrung bis 400 mm Tiefe abgerundet. In diesem Zusammenhang wird das Unternehmen ebenfalls ein neues Maschinendesign präsentieren, welches unter anderem ein Maschinenpanel von 19“ umfasst.

Neue Modelle ILD-700 & ILD-700 U…

Diese neuen Modelle der ILD-Baureihe ermöglichen das hochpräzise Innen-, Außen- und Planschleifen großer Werkstücke wie z.B. Kugellagerringe oder Aeronautik-Bauteile mit Längen bis zu 500 mm (inkl. Spannsystem) und Durchmessern bis zu 760 mm. Hierfür wurde sie auf maximale Einsatzflexibilität hin ausgelegt. So ermöglicht sie dank einer zusätzlichen U-Achse den Einsatz von bis zu fünf unterschiedlichen Abrichtsystemen, ohne dass dadurch die volle Nutzbarkeit des Arbeitsbereichs eingeschränkt würde. Der Einsatz der U-Achse erfolgt dabei dergestalt, dass dieser zusätzliche Schlitten das Wegfahren des Werkstücks aus der Arbeitsposition ermöglicht, damit die Abrichtwerkzeuge ungestört zum Einsatz gebracht werden können. Dies ermöglicht einen kontinuierlichen Weiterbetrieb auch bei wechselnden Aufgabenstellungen, ohne dass die Maschine hierfür zeitaufwendig umgerüstet werden müsste.

Das Konzept erwies sich auf Anhieb als so überzeugend, dass der erste Kunde noch in der Projektphase das System gleich im Viererpack bestellte. Dies, so J. Peters, sei ein überzeugender Beleg für das große Vertrauen, das sich Danobat Overbeck bei diesem Anwender erworben habe. Einsatzbereich ist vor allem die Herstellung großer Innen- und Außenringe für Sonderkugellager in kleinen bis mittleren Losgrößen mit höchsten Anforderungen an die Qualität. Als Besonderheit kommen hierbei noch spezielle Geometrien, Sonderwerkstoffe wie Keramiken sowie unterschiedliche Spannsysteme hinzu.

…sowie Innen- und Radiusschleifmaschine IRD-400

„Die IRD-Baureihe mit den Modellen 200 und 400 eignet sich speziell für die Bearbeitung von Umformwerkzeugen und Matrizen“, verrät J. Peters. Zu ihren Besonderheiten gehört eine bis zu 91 ° schwenkbare B0-Achse, die es gestattet, auch Stirnflächen mit höchster Genauigkeit planzuschleifen. Durch die hochgenaue Achssteuerung können mit nur einer Formscheibe auch sehr aufwendige Innenkonturen in nur einem Konturzug komplett durchgearbeitet werden. Auch bei diesem Modell gehört zum vierfach-Spindelrevolver ein in die NC-Software eingebundener Messtaster, mit dem man sowohl die Ausgangsposition des Werkstücks als auch den Istwert des noch vorhandenen Aufmaßes erfassen kann. Dies gestattet es dem System, beim letzten Finishdurchgang das gewünschte Endmaß präzise zu erreichen. Bei runden Konturen können hierbei Rundheitsabweichungen von 0,5 µm eingehalten werden.

Weitere Besonderheit ist der hohe Grad der exakten Synchronisierbarkeit aller Achsbewegungen einschließlich der Werkstück-Drehachse (C0), so dass es möglich wird, an den Werkstücken eine Unrund-Schleifbearbeitung durchzuführen. Somit können am Werkstück auch komplexe Geometrien im Wege des Koordinatenschleifens bearbeitet werden, einschließlich der Möglichkeit, quadratische, rechteckige oder freie Formen mit großer Genauigkeit zu erzeugen.