Komet unterstützt
die intelligente Zerspanung

Zum Maschinenpark des CIMTT gehören neben einer Drehmaschine mit angetriebenen Werkzeugen und einer Hochgeschwindigkeitsfräsmaschine auch zwei Bearbeitungszentren. Das horizontale BAZ G350 von Grob wurde 2011 angeschafft. „Bei dieser Investition hatten wir besonderes Glück“, erinnert sich Bendix-Michael Tank, Laboringenieur und Fertigungsleiter im Bereich Zerspanung. „Wir äußerten den Wunsch, zur Maschine ein U-Achssystem zu bekommen, worauf sich Grob mit der Komet Group in Verbindung setzte, die ganz unbürokratisch eine solche U-Achse bereitstellte.“

Das Bearbeitungszentrum wurde damals mit einer vorgerüsteten Komet-U-Achse UAS 125 angeliefert. „Das Schönste daran“, freut sich der Fertigungsleiter, „wir erhielten das mechatronische Werkzeug besonders kostengünstig, da uns Komet unterstützen wollte.“ Doch auch der Besigheimer Werkzeughersteller hat einen Zusatznutzen von dieser Installation, da sie als Referenz für den norddeutschen Kundenstamm dient. Vorangegangen waren bereits andere Musterinstallationen am CIMTT, zum Beispiel die eines elektronischen Feinspindelkopfes M042, mit denen alle Beteiligten positive Erfahrungen gesammelt haben. Unabhängig davon setzt das CIMTT verschiedene Komet-Werkzeuge ein.

Komplizierte Konturen und hohe Qualität

Besonders beliebt ist bei Tank und seinen Studenten das Komtronic-U-Achssystem, da es der Maschine einen weiteren Freiheitsgrad verschafft und zugleich die erzeugte Qualität verbessern kann. Eine solche U-Achse besteht im Wesentlichen aus einem kompakten Plandrehkopf mit Einfachschieber, der mittels Servomotor angetrieben wird. Die Energie zur Versorgung der Elektronik und des Antriebs sowie die Daten werden berührungslos induktiv in das U-Achssystem übertragen. So ist ein solches Werkzeug – dank frei programmierbarer und dynamisch während der Bearbeitung einstellbarer Schneide – eine automatisch einwechselbare NC-Achse. Eingebunden in die Maschinensteuerung erfolgt die Programmierung in der üblichen NC-Programmiersprache mit allen Funktionalitäten.

Komtronic-U-Achssysteme ermöglichen beliebige Kontur- und Drehbearbeitungen an nicht rotationssymmetrischen Teilen. Zusammen mit Standardwerkzeugen oder maßgeschneiderten Aufsatzwerkzeugen und optimal ausgewählten Wendeschneidplatten können Konturen in Bohrungen sowie Außenbearbeitungen realisiert werden. Zudem lassen sich Feinbearbeitungen wie Schleifen, Rollieren und Honen auf dem Bearbeitungszentrum realisieren.

Tank erklärt den Einsatz am CIMTT: „Wir zerspanen hier in erster Linie Prototypen, die allerdings komplizierte Geometrien in Bohrungen – zum Beispiel Hinterschnitte – oder kegelähnliche Freiformkonturen innen und außen aufweisen können.“ Als Beispiel erwähnt er eine Gasdüse, deren Innenkontur ausgedreht werden muss. „Mit der Komet-U-Achse und einem selbstgeschliffenen Werkzeug gelingt uns das recht einfach.“

Durch die freie Programmierbarkeit der zusätzlichen Achse sparen sich die Anwender auch aufwendige Sonderwerkzeuge, die für die Prototypenfertigung zu teuer wären und deren Herstellung den erwarteten knappen Zeitrahmen sprengen würde. Der Fertigungsleiter ergänzt: „Zudem befähigt die U-Achse die CIMTT-Mitarbeiter in vielen Fällen zur Komplettbearbeitung. Und, wenn erforderlich, können sie Oberflächengüten im Nanometerbereich erzeugen.“ Für ihn ist klar: „Damit unsere Studenten erleben, was Stand der Technik bedeutet.“

Eine Technik für die Zukunft

Die Entwicklung der mechatronischen Werkzeuge schreitet permanent voran. Für einen Schub in Richtung Höchstpräzision sorgte zum Beispiel das von Komet patentierte direkte Wegmesssystem am Schieber (SMS), das seit 2014 als optionale Ergänzung für U-Achsen und die rein mechanischen Komdrive-Plandrehköpfe zur Verfügung steht. Durch die unmittelbar am Schieber stattfindende Wegmessung werden Störgrößen mechanischer Elemente, wie die Toleranzen der Antriebselemente, Temperaturgang und Verschleiß berücksichtigt. Die Steuerung kann unmittelbar auf die Messdaten reagieren, so dass sich die Genauigkeit des Messsystems, das eine Auflösung kleiner als ein Mikrometer aufweist, in der Bearbeitungsqualität wiederspiegelt.

Und der Blick der Werkzeugentwickler richtet sich in die Zukunft. Michael Renz, Leiter Produktlinie Aussteuerwerkzeuge bei Komet, erklärt: „Mit intelligenten Werkzeugen lässt sich die Zerspanung in vielen Fällen flexibler und kostengünstiger gestalten. Doch diese Technik muss noch einfacher verwendbar sein. Daher sind wir dabei, die Energie- und Datenübertragung zu standardisieren und den Weg zu Industrie 4.0 zu ebnen.“

Titelbild: CIMTT