Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 11/2016, 11.11.2016

Präzisions-BAZ für den «hidden Champion»

«Hidden Champions» sind hoch innovative, erfolgreiche Betriebe, die in der Öffentlichkeit weitgehend unbekannt sind. Die Firma Julius Blum, Österreichischer Hersteller von Komponenten wie Scharniere oder Führungssysteme für Kücheneinrichtungen, ist ein solches Unternehmen. Es hat Weltgeltung und setzt bei seinen Produkten auf Innovation und Qualität. Das zeigt sich im Herzstück der Fertigung, dem Werkzeug- und Vorrichtungsbau.

(msc) Der Wille zu kompromissloser Qualität durchdringt das ganze Unternehmen: «Wir wollen den Kunden bei allen von uns hergestellten Komponenten perfekte Bewegungsqualität bieten, und das ein ganzes Möbelleben lang», erläutert Gerhard Gorbach, Leiter Betriebsmittelbau des Werks 3 am Blum-Stammsitz in A-Höchst. Blum fertigt nach Möglichkeit selbst. Dazu gehört eine Fertigungstiefe, die selbst entwickelte Sondermaschinen und Systeme für die Qualitätskontrolle umfasst. Im Vorrichtungs- und Werkzeugbau sind mehrere Hundert Mitarbeiter tätig.

Jegliche produktiven Abläufe im Unternehmen sind straff durchorganisiert und mit der zentralen Fertigungsorganisation verknüpft. Das umfasst sämtliche Vorgaben, Materialien, Maschinen- und Personaleinsatzpläne, sowie die komplette Messtechnik und Qualitätskontrolle. Alle Anweisungen und Vorschriften sind zentral im Computer verfügbar, und alle Ergebnisse müssen diesem zur Kenntnis gebracht werden.

Nach den gleichen Prinzipien wie die Fertigung arbeitet der Werkzeug- und Maschinenbau, nur sind hier die Anforderungen an die Flexibilität noch höher. Die Teilefertigung ist auf Losgrössen vom Einzelstück an aufwärts ausgelegt.

Um für die teuren Anlagen dennoch Auslastungszeiten von jährlich bis zu 6000 Fertigungsstunden erreichen zu können, ist eine maximale Automatisierung der Abläufe und Flexibilität der Ausrüstung für unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten erforderlich. Man trachtet danach, sequentiell ablaufende Prozesse wie das HSC-Fräsen und das Koordinatenschleifen auf den gleichen Anlagen durchzuführen. Vorteile sind ein Gewinn an Genauigkeit und eine Verkürzung der Durchlaufzeiten, da nicht mehr umgespannt werden muss. Kubische Teile sollen nach Möglichkeit bereits geprüft abgespannt werden können. Diese Prinzipien bestimmten auch die Wahl der Ausrüstung für diese Verfahrenskombination.

«Beim Thema Produktqualität gehen wir keinerlei Kompromisse ein. Entsprechend hoch sind unsere Anforderungen an die im Haus hergestellten Betriebsmittel» erläutert Helmut Böhler, Abteilungsmeister der Fräserei. Deshalb setze Blum schon seit 2003 auf fünfachsige automatisierte HSC-Bearbeitungszentren von Röders, zunächst für die Herstellung von hochgenauen Elektroden in Kupfer oder Graphit, später beim Hartfräsen.

Als nun die Erweiterung der Fertigungskapazität um die Kombination von Hartfräsen und Koordinatenschleifen anstand, war es klar, dass Röders aufgrund der langjährigen positiven Erfahrung mit seinen Maschinen aufgefordert wurde, seine Leistungsfähigkeit unter Beweis zu stellen.

Umfassende Tests ergaben, dass diese Maschinen von der Produktivität wie auch von der Genauigkeit her sowohl für das HSC-Hartfräsen als auch für das Koordinatenschleifen geeignet sind. Als prozesssicher zu erreichende Toleranzen waren Bohrungsdurchmesser mit ±2 µm gefordert; weiter, dass neben dem Fräsen auch die Schleifbearbeitung mannarm erfolgen kann, was aufgrund der Wechselbarkeit der Schleifwerkezeuge, deren automatischer Vermessung und der Einmessung mithilfe eines Messtasters voll erfüllt werden konnte. Daneben ermöglicht der Taster auch die Ermittlung von prozessbedingten Abweichungen – etwa durch Werkzeugverschleiss oder -abdrängung – die dann durch die Steuerung kompensiert werden.

Da bei Blum nicht nur komplexe, sondern auch einfache Bauteile hergestellt werden, die nach Zeichnung an der Maschinen programmiert werden, war bei der Beschaffung auch die direkte Programmierung durch die Bediener ein wichtiges Kriterium. Hier überzeugte die auf Zyklen basierte Programmierung an der Röders-Steuerung RMS6 voll, da der Anwender einfach und schnell auf die bei der Programmierung einmal angelegten Technologieparameter zurückgreifen kann.

Ein entscheidender Vorteil war auch, dass Röders für die Anlagensteuerung auf eine eigene PC-basierte Steuerung setzt und daher über alle Ressourcen für die Weiterentwicklung des Systems einschliesslich der Zyklen zum Koordinatenschleifen verfügt.

Gemeinsam mit Röders wurde die Steuerung der Anlagen mit Blick auf eine Verbesserung der Routinen für das Schleifen weiterentwickelt. Im Vordergrund stand die Optimierung der Werkstatt- und Prozessorientierung bei Berücksichtigung der verschiedenen Varianten des Koordinatenschleifens wie Helical- oder Schnellhubschleifen. Impulse von der Anwenderebene bei Blum wurden dann von den Spezialisten bei Röders in Erweiterungen der Steuerung oder der Zyklen umgesetzt.

Positiver Nebeneffekt der Röders-Steuerung ist, dass alle Maschinen, auch die zwölf Jahre alten, aufgrund der einfachen Updatefähigkeit mit derselben Steuerungsversion laufen. So können alle Maschinen mit dem gleichen Postprozessorstand bedient werden.

Zu den Vorteilen gehört auch die Fähigkeit der Röders-Steuerung, die genaue Position lediglich grob im Bauraum orientierter Werkstücke mithilfe des Messtasters zu erkennen und dann das gesamte NC-Programm unter Berücksichtigung der geänderten Lage von Ursprung und Orientierung des Werkstücks auf die neuen Gegebenheiten umzurechnen. Gegenüber dem «klassischen» Einmessen und Einjustieren stellt dies eine erhebliche Erleichterung dar.

Die mit den Röders-Bearbeitungszentren schon beim Fräsen erreichten Genauigkeiten und Oberflächenqualitäten waren so gut, dass man bei Blum in bestimmten Fällen Prozessschritte von Schleif- auf Fräsbearbeitung umstellen konnte, was Durchlaufzeiten und Kosten verringert.

Julius Blum GmbH
A-6973 Höchst, Tel. +43 5578 705 0
info@blum.com

Röders GmbH
DE-29614 Soltau, Tel. +49 5191 603 43
hsc@roeders.de



Die von Röders gelieferte, komplett automatisierte Fertigungsinsel besteht aus drei Röders-Bearbeitungszentren, einer Waschmaschine, einem Koordinatenmessgerät sowie mehreren Magazinen für Werkzeuge bzw. Werkstückpaletten. Die Verknüpfung erfolgt durch einen Roboter auf einer Linearachse. (Bilder: Klaus Vollrath)


Formeinsatz für ein Kunststoffwerkzeug: der Bohrungsdurchmesser muss prozesssicher auf ± 3 µm genau geschliffen werden.


Die Kavitäten werden erst gefräst und dann in gleicher Aufspannung geschliffen.

Im Profil

Besonderheiten der Röders-Technologie

Röders-HSC-Bearbeitungszentren sind für höchste Genauigkeitsanforderungen bei hohen Zerspanungsleistungen, auch in harten Werkstoffen, ausgelegt. Sie verfügen über dynamische, reibungsfreie Linear-Direktantriebe sowie hochgenaue Mess- und Regelsysteme, deren Massstäbe Positionierschritte von weniger als 50 nm ermöglichen. In Kombination mit einer extrem schnellen Regelung mit einer Frequenz von 32 kHz in allen Regelkreisen gibt es bei ihnen keinen Hysterese-Effekt (Stick-Slip) bei Richtungswechseln: Kreise werden durch Interpolation der beteiligen Achsen als hochgenaue Kreise durchfahren. Zusätzlich weist die Z-Achse einen patentierten reibungsfreien Gewichtsausgleich auf, der mit Vakuum arbeitet, um jegliche Umkehrmarkierungen in Z-Richtung zu vermeiden. Zur Gewährleistung höchster thermischer Stabilität verfügen die Anlagen über ein ausgeklügeltes Temperaturmanagement, das die Temperatur mit einer Genauigkeit von +/- 0,1 K regelt.

www.roeders.de