Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG

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Ausgabe 01/2018, 19.01.2018

Höchste Präzision rund um die Uhr

Die Hochgenauigkeitsbearbeitung mit automatisierter Roboterbeladung ist eine Kunst. Die Kappler GmbH hat diesen Schritt gewagt und in eine flexible Fertigungszelle inklusive drei Bearbeitungszentren von Hermle investiert. Lohn der Mühen: Eine im Bereich von 3 bis 4 µm genaue Bearbeitung rund um die Uhr.

Für den Präzisionsfertiger Kappler GmbH aus dem Württembergischen Birkenfeld-Gräfenhausen stellt das Fräsen komplexer Werkstücke eine Schlüsseltechnologie dar. Nicht umsonst betont Geschäftsführer Rainer Gottschling: «Wir beherrschen die 3-, 4- und 5-achsige Fräs- und Komplettbearbeitung für Bauteile aller Dimensionen ab nur wenigen Millimetern bis zu 3000 Millimeter Länge. In Summe haben wir mehr als 70 CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen im Einsatz.»

Von den 25 im 100-Mann-Unternehmen betriebenen 5-Achsbearbeitungszentren stammen für die Hochgenauigkeitsbearbeitung acht aus dem Hause Hermle AG; nämlich vier 5-Achs-BAZ der Baureihe «C 30 U» und ebenfalls vier 5-Achszentren vom Typ «C 42 U». Davon wird eine als Stand-alone-Einheit genutzt, während die anderen drei mittels Robotersystem «RS2-L» von Hermle und einem Doppelmagazin für 180 Werkstückpaletten der Grössen 600 × 600 mm, 400 × 400 mm und 200 × 200 mm sowie 200 Zusatzwerkzeugen zu einer vollintegrierten flexiblen Fertigungszelle verbunden sind.

Alexander Roeth, Technischer Betriebsleiter bei der Kappler GmbH, erklärt, wie es zum sukzessiven Investment in die Hermle-Bearbeitungszentren und die flexible Fertigungszelle kam: «Als anerkannter Dienstleister für hochgenaue kubische Präzisionsteile arbeiten wir in der Fertigung komplexer Einzelteile aus Genauigkeitsgründen in voll klimatisierten Räumen. Hier, und auch mit den Hermle-Bearbeitungszentren in anderen Bereichen, erreichen wir sehr hohe Genauigkeiten im Bereich von 3 bis 4 µm. In der Präzisionsfertigung kommen das steife Gantry-Maschinenkonzept sowie die Kinematik mit den drei Achsen im Werkzeug und den zwei Achsen im Werkstück voll zum Tragen. Zumal wir die BAZ auch mit Genauigkeits-Features wie elektrische Wärmekompensation und Sperrluft für die Massstäbe sowie einer zusätzlichen Schaltschrankkühlung versehen haben.»

Die flexible Fertigungszelle inklusive den drei BAZ wurde 2013 angeschafft. Unter anderem auch deshalb, um die steigenden Aufträge für kubische Werkstücke der Grösse bis 450 × 450 × 450 mm aus den Bereichen optische Industrie, Medizinaltechnik sowie Luft- und Raumfahrt auf Dauer fach- und termingerecht abdecken zu können. Die im Doppelmagazin der Automatisierungszelle bevorrateten Werkzeuge zeichnen sich zum Teil durch grössere Durchmesser oder Überlängen aus und werden bei Bedarf vom Roboter dem jeweiligen Bearbeitungszentrum zugeführt. Mit den in den Maschinen, Zusatzmagazinen und im Robotermagazin enthaltenen Standard- und Sonderwerkzeugen stehen im Gesamtsystem rund 800 Werkzeuge zur Verfügung. Dadurch ist der allergrösste Teil für die – vor allem auch wiederkehrende – Komplettbearbeitung eines breiten Kundenteilespektrums abgedeckt.

Das heisst: Es kann permanent produziert werden und zwar weitgehend unabhängig von der Werkstückbeschaffenheit, den Bearbeitungsanforderungen und den Chargengrössen. Je nach Bearbeitungslaufzeiten der einzelnen Werkstücke, die zwischen 15 min und 8 h betragen können, arbeitet die Fertigungszelle ihren Arbeitsvorrat automatisch ab. Da sich die Beschickung mit Rohteilen und die Entnahme fertiger Teile hauptzeitparallel durchführen lassen, ist sogar eine Rund-um-die-Uhr-Zerspanung möglich und damit eine hochproduktive Bearbeitung. (pi)



Zerspanung 24/7: Der Roboter bestückt die drei Hermle-BAZ sowohl mit Werkstückpaletten wie auch mit Werkzeugen.


Sind vom flexiblen Fertigungssystem von Hermle überzeugt (von links): Rainer Gottschling, Geschäftsführer, Sven Faas, Planung/Programmierung/Anlagenbetreuung, und Alexander Roeth, Technischer Betriebsleiter, alle Kappler GmbH. (Bilder: Hermle)

Am Rande notiert

Sichtlich angetan

«Mit der 5-Achstechnologie sowie dem hohen Automatisierungsgrad sind wir in der Lage, die Bauteile in einer bis zwei Aufspannungen in der gewünschten und vor allem reproduzierbaren Präzision wirtschaftlich herzustellen. Um die Genauigkeit zu gewährleisten, nutzen wir auch immer wieder das vorhandene Testprogramm ‹Kugelfräsen› von Hermle zum Überprüfen und Kalibrieren der Positionierfunktionen. Wir nutzen hier die 5-Achsentechnologie und den beherrschbaren Automatisierungsgrad voll aus und können unseren Kunden somit hocheffiziente High-end-Fertigungstechnik für ihre funktionsintegrierten Bauteile bieten.»
Rainer Gottschling, Geschäftsführer Kappler GmbH