Hüller Hille NBH-Baureihe komplettiert
Von 500 x 500 mm bis 1.000 x 1.250 mm
Rund 40 Jahre nach dem ersten Hüller Hille NC-Bearbeitungszentrum nb-h 70 steht bei MAG wieder eine komplette Baureihe von Horizontalzentren mit Palettengrößen von 500 x 500 mm bis 1.000 x 1.250 mm zur Verfügung. Die insgesamt acht NBH-Maschinentypen sind jetzt mechanisch, elektrisch und auch steuerungstechnisch auf dem neuesten Stand der Technik.
Die modernen und innovativen Produktionsmethoden im MAG Zentrenwerk in Mosbach waren ausschlaggebend dafür, die neue Baureihe auf zwei Plattformen aufzubauen. Von der NBH 500 bis einschließlich der NBH 630 werden die Zentren in einer getakteten Fließmontage schnell und kostengünstig montiert. Die großen NBH-Typen werden mittels geordneter Materialanlieferung "Just-in-time", allein auch schon wegen ihrer Größe, in einer sequenziellen Boxenmontage gebaut. Der Grundaufbau beider Maschinenkonzepte folgt aber immer dem Lehrenbohrwerk-Prinzip. Das heißt, die Bewegung der Z-Achse wird wie bei einem Genauigkeits-Bohrwerk vom Werkstück ausgeführt.
Hohe Dauergenauigkeit durch Guss-Maschinenbett und robustes Führungssystem
Die Basis für eine prozesssichere Zerspanung ist das umfangreich verrippte, einteilige Maschinenbett in Gussausführung mit hoher Dämpfungseigenschaft. Ein wesentlicher Beitrag zur sprichwörtlichen MAG Hüller Hille Zerspanungs-Qualität leistet aber auch das robuste Führungssystem. Alle Linearachsen sind mit entsprechend dimensionierten Profilschienenführungen ausgestattet.
Diese Zylinderrollengelagerten, spielfrei vorgespannten Führungseinheiten mit einem weiten Führungsbahnenabstand gewährleisten höchste Steifigkeit und Tragfähigkeit. Sie sorgen für dynamische Verfahrgeschwindigkeiten und stick-slip freie Positionsbewegungen bei gleichzeitig hoher Positionier- und Kreisformgenauigkeit. Die hohe Lebensdauer dieser Komponenten wirkt sich auch positiv auf die Betrachtung der NBH-Lebenszykluskosten aus, die bei einer Investitionsentscheidung immer mehr an Bedeutung gewinnen.
In die Profilschiene ist ein abstandskodiertes direktes Wegmess-System integriert. Aber auch der Einsatz von Absolut-Glasmaßstäben ist bei allen NBH-Baugrößen optional erhältlich. Besonderer Wert wurde auch auf die schnelle und zuverlässige Späneentsorgung gelegt. So werden bei der NBH 800/NBH 1000 gleich 4 robuste Spiralförderer eingesetzt, damit auch ein großes Zerspanungsvolumen nicht zu einer Störung führt. Die Späneentsorgung ist zur Optimierung der Aufstellsituation beim Kunden sowohl nach vorne als auch nach hinten möglich.
Intelligente Antriebe
Moderne Hochleistungs-Werkzeugmaschinen sind heute mit digitalen Achsantrieben ausgerüstet. Hier wird die komplette Positionsregelung mit untergeordneten Hilfs- und Diagnosefunktionen von der CNC in den Antrieb verlagert. Auch bei der NBH-Baureihe werden wartungsfreie, bürstenlose, digital geregelte Drehstrom-Servomotoren in völlig geschlossener Ausführung eingesetzt. In der Regel erfolgt die Kraftübertragung mit Sternkupplungen direkt auf die Präzisions-Kugelgewindespindeln. Zur besseren Dämpfung und einer geringeren Geräuschentwicklung sind diese Sternkupplungen aus Spezialkunststoff.
Bei den Beschleunigungswerten liegen die jeweiligen NBH-Zentren immer im Spitzenfeld. Mit einem speziellen Optionspaket und entsprechender Auslegung des Kugelgewindetriebes können Beschleunigungen von bis zu 10 m/s2 realisiert werden.
Bessere Dynamik durch Rundtische mit Torque-Motor
Auch beim Rundtisch werden neue fortschrittliche Wege beschritten. Vorbei sind die Zeiten der Hirth- und Rundtische mit Schneckenantrieb. Die Zukunft gehört dem mit einem Torque-Motor direkt angetriebenen Rundtisch mit seiner hohen Beschleunigung und Dynamik. Ein Absolut-Drehgeber garantiert eine exakte Positionierung und bessere Wiederholbarkeit. Bei Produktionsbeginn oder nach einem Not-Aus entfällt das zeitintensive Referenzieren, da die genaue Position immer bekannt ist.
Gerade auch die Servicefreundlichkeit spricht für diesen neuen Tischantrieb. Im Gegensatz zum konventionellen Schnecken- oder Kegelradantrieb kann auf die Ölschmierung verzichtet werden. Der Direktantrieb ist absolut spielfrei, und es entsteht dadurch kein Verschleiß. Der Wartungsaufwand für eine Ölschmierung und verschleißbedingtes Nachjustieren entfällt. Die Verwendung von Gleichteilen über die gesamte Baureihe sorgt darüber hinaus für eine überschaubare Ersatzteilbereithaltung.
Die Zahl der bei MAG bereits eingesetzten Torquetische hat bewiesen, dass sich wegen der reduzierten Positionierzeiten und den hohen Klemmkräften Vorteile gegenüber den konventionellen Antrieben ergeben.
Zwei Indexbolzen am Tisch übernehmen die Vorpositionierung der Palette nach dem Einwechseln. Vier konische Spannkonen zum Spannen der Palette gewährleisten eine exakte Positionierung und eine hohe Wiederholgenauigkeit. Die Spannkonen werden nach dem Ausheben der Palette ausgeblasen und abgespült.
Schneller 180 Grad-Palettenwechsler
Bis zur Palettengröße 1000 x 1000 mm werden grundsätzlich schnelle 180°-Schwenk-Palettenwechsler eingesetzt. Damit kann jetzt auch bei den größeren Maschinentypen eine erhebliche Reduzierung der Palettenwechselzeit erzielt werden. Zum Beispiel zeigt der direkte Vergleich einer NBH 290 mit Linear-Palettenwechsler und der NBH 800, dass die Palettenwechselzeit von circa 39 auf circa 20 Sekunden fast halbiert wurde.
Der Palettenrüstplatz ist um 360 Grad stufenlos drehbar. Dadurch sind auch aufwändige Spannvorrichtungen uneingeschränkt zugänglich. Eine pneumatische Rüstplatzarretierung alle 90 Grad erleichtert die Rüstarbeiten.
Die Rüststation und der Tisch können optional mit einer zweifach oder sechsfach Spannhydraulik zum automatischen Betätigen von Spannvorrichtungen ausgerüstet werden. Die Zuleitungen lassen sich je nach Bedarf sowohl pneumatisch als auch hydraulisch belegen.
Motor- und Getriebespindeln aus eigener Fertigung
Durch eine umfassende Auswahl an Motor- und Getriebespindeln mit fertigungsoptimierten Drehzahlvarianten und einem breiten Drehmomentspektrum kann jede NBH optimal an die geforderte Bearbeitungsaufgabe angepasst werden. Motorspindeln in "Cartridge-Bauweise" und Getriebespindeln in Tubus-Ausführung bieten bei Wartungsarbeiten schnellen und einfachen Service.
Für die Leichtmetallzerspanung haben sich Motorspindeln mit ihren kurzen Hochlauf- und Abbremszeiten mit Drehzahlen bis 16.000/min bestens bewährt. Für die Schwerzerspanung kommen Getriebespindeln mit 2-Stufen-Schaltgetriebe zum Einsatz. Bei der Getriebevariante mit Spindeldrehzahlen bis 10.000/min ist neben der wirtschaftlichen Bearbeitung von Stahl und Guss auch der Mixbetrieb mit Alu-Werkstoffen möglich.
Die Spindeln werden vorne 4-fach (Tandem) in Doppel-O-Anordnung gelagert. Diese extrem steifen Arbeitsspindeln mit einem Lagerdurchmesser von 100 mm (optional gibt es eine Getriebespindel mit 130 mm Lagerdurchmesser) gewährleisten hohe Laufgenauigkeit. Eine Labyrinthdichtung, mit zusätzlicher Sperrluft beaufschlagt, verhindert das Eindringen von Kühlmittel und Schmutz und garantiert damit langjährige, stabile Prozesssicherheit und hohe Lebensdauer. Einen sehr großen Wettbewerbsvorteil liefert der sehr schlanke, optional noch verlängerbare Spindeltubus. Die schlanke Bauweise ermöglicht ein optimales "Eintauchen" in komplizierte Werkstückgeometrien und Spannvorrichtungen.
Simultane Fünfachsen-Bearbeitung
Für die Bearbeitung komplexer Werkstücke in einer Aufspannung, zum Beispiel bei der Mehrseitenbearbeitung oder bei Bohrungen und Flächen in unterschiedlich schrägen Raumwinkeln aber auch Freiformflächen im Werkzeug- und Formenbau bzw. in der Luft- und Raumfahrtindustrie, steht ab der Baugröße NBH 630 ein Schwenkkopf zur Verfügung.
Dabei wird die Schwenkachse im Bereich von 0 Grad (= horizontale Spindelstellung) bis 225 Grad (180 Grad = vertikale Spindelstellung) sowie der NC-Rundtisch über ein leistungskräftiges Getriebe spielfrei angetrieben. Diese Bauweise ermöglicht höchste Dreh- und Haltemomente bei der Zerspanung, sowohl im angestellten wie im dauerhaften, simultanen Betrieb. Höchster Wert wird auch auf die Fünf-Achsen Genauigkeit gelegt. Hierfür ist eine thermisch stabile Maschine notwendig. Zum Einsatz kommen unter anderem gekühlte Servomotoren, Kugelrollmuttern und Getriebe sowie eine Kühlmitteltemperierung.
Neben dem Schwenkkopf bietet die NBH-Baureihe in der Baugröße 800 alternativ einen Schwenk-Rundtisch an. Der Gantry-Antrieb in der Z-Achse rundet dieses leistungsfähige Konzept ab. Erhältlich ist die Schwenk-Rundtischvariante mit leistungsfähigen HSK-A 100-Motorspindeln und Getriebespindeln. Je nach Werkstückspektrum kann somit das am besten geeignete Fünfachsen-Prinzip gewählt werden.
Modulare Werkzeugmagazine für jeden Produktionseinsatz
Egal, ob die NBH-Zentren für anspruchsvolle Bearbeitungen bei wechselnden Kleinserien oder als Produktionsmaschine in der Großserienfertigung eingesetzt werden, es steht immer ein Werkzeugmagazin zur Verfügung, das optimal an die Produktion angepasst werden kann. Dabei reicht der Einsatz vom einfachen und preiswerten Pick-up-Scheibenmagazin mit 40 Werkzeugplätzen über Scheiben-, Ketten- und Flächenmagazinen bis hin zum legendären MAG Hüller Hille NBH-Cassettenmagazin mit bis zu 400 Werkzeugplätzen.
Erfolgt der Werkzeugwechsel nicht im Pick-up-Verfahren direkt in das Scheibenmagazin, geschieht dies über eine schnelle, hauptzeitparallele Werkzeugbereitstellung mit einem linearen Werkzeug-Handhabegerät mit NC-Antrieb. Den eigentlichen Wechselvorgang übernimmt dann ein schneller, elektromechanischer 180 Grad-Werkzeugwechsler mit mechanischer Zwangsverriegelung der Werkzeuge beim Schwenken.
Beim Werkzeug-Cassettenmagazin lassen sich die vorderen Cassetten mit einem entsprechenden Hubwagen austauschen. Beim Umrüsten, zum Beispiel auf eine andere Werkstückserie, kann die vorbereitete Werkzeug-Cassette mit dem entsprechenden kompletten Werkzeugsatz in wenigen Minuten gewechselt werden. Bei einer entsprechend langen Werkzeug-Operationslaufzeit kann dies sogar hauptzeitparallel erfolgen.
Über einen Werkzeugeinlegeplatz können hauptzeitparallel einzelne Werkzeuge in das Magazin eingeschleust bzw. ausgeschleust werden, zum Beispiel bei Verschleiß. Als Option steht für den Werkzeugeinlegeplatz eine ausziehbare Werkzeugschublade zur Verfügung. Damit können während der Maschinenlaufzeit bis zu vier Werkzeuge ausgetauscht werden. Praxisorientierte Werkzeuggeometrien, 600 mm Werkzeuglänge (optional 800 mm bei den großen Maschinen) und bis zu 40 kg Werkzeuggewicht bieten hohe Flexibilität beim zu bearbeitendem Werkstückspektrum und sichern notwendige Reserven für zukünftige Fertigungsaufträge.
Palettenspeichersysteme steigern die Produktivität
Die hohe Werkzeugkapazität des Cassettenmagazins ist auch Voraussetzung für einen wirtschaftlichen Einsatz von Paletten-Speichersystemen. Die Anwender der NBH-Zentren wollen in Verbindung mit Paletten-Speichersystemen immer längere Maschinenlaufzeiten realisieren und durch zumindest teilweise Entkopplung des Arbeitsprozesses Mensch-Maschine ihre Wettbewerbsfähigkeit durch niedrigere Stückkosten steigern.
Dazu zählen Forderungen nach Maschinenlaufzeiten während Pausenzeiten oder eine unbemannte Schicht nach Feierabend oder am Wochenende. Alle NBH-Bearbeitungszentren lassen sich für die Mehrmaschinenbedienung, den Pausendurchlauf oder die Weiterfertigung in einer bedienerlosen Schicht mit Mehr-Paletten-Speicher, Linear-Paletten-Container, Linear-/Regal-Paletten-Speicher, Roboter- und Portallader-Automation in flexible Fertigungszellen oder in flexiblen Fertigungssystemen, auch in Kombination mit weiteren Maschinen unterschiedlichster Bearbeitungstechnologien, integrieren.
