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Eine siegreiche Kombination

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Wenn es um die Bearbeitung von Flugzeugstrukturkomponenten geht, bieten die Notwendigkeit von Geschwindigkeit und die Kraft zum Guten eine erfolgreiche Kombination mit den CNC-Werkzeugmaschinen Ecoforce und Ecospeed von Starrag.

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Starrag UK hat eine Reihe von innovativen Verbesserungen seiner Ecospeed- und Ecoforce-Maschinen - für die Bearbeitung von Aluminium- bzw. Titan-Aerospace-Strukturkomponenten - angekündigt, um die Zerspanungsleistung sowohl in Bezug auf reduzierte Zykluszeiten als auch auf die äußerst konsistente Produktion qualitativ hochwertiger Komponenten zu verbessern.

Zu den Entwicklungen gehören eine leistungsstärkere Spindel - 150kW bei den Ecospeeds - für noch höhere Produktivität, verbesserte Softwareroutinen - zum Beispiel für optimierte Ratterkontrolle und adaptive Ruckvorschubsteuerung sowohl bei den Ecospeeds als auch bei den Ecoforces - sowie neue Palettenoptionen - bei den Ecoforce-Modellen Ti 9 und Ti 13 - zur Anpassung an immer größere Werkstücke, insbesondere bei Strukturbauteilen für die Luft- und Raumfahrt.

Starrag fördert auch enorme Kostenvorteile durch den Einsatz von Minimalmengenschmierung (MMS) im Gegensatz zu herkömmlichem flutbarem Kühlmittel - wobei die Anwender mindestens dreifache Einsparungen erzielen, vor allem durch den Wegfall kühlmittelbedingter Wartungs- und Rückgewinnungssysteme.

Die Verwendung von MMS anstelle von konventioneller Schneidflüssigkeit wird bei der Aluminiumbearbeitung stark gefördert, und es wird vorgeschlagen, dass bei Verwendung von MMS mit 100 ml/Stunde, 16 Stunden/Tag an sechs Tagen in der Woche und 50 Wochen im Jahr die Gesamtbetriebskosten von 10.000 € die 30.000 €, die für konventionelle Kühlflüssigkeit ausgegeben werden, in den Schatten stellen - Jahr für Jahr. Darüber hinaus ist der Unterschied bei den Kapitalinvestitionen für die verschiedenen Systeme noch größer.

Die bisher gebauten Ecospeed-Varianten - mit Palettengrößen von 1m x 1m bis 2,5m x 22m - sind bekannt für ihre außergewöhnliche Schneidleistung in Aluminium. Beispielsweise kann eine Ecospeed einen 4.100 kg schweren Aluminiumbarren in weniger als 20 Stunden in ein 123 kg schweres komplexes Tragflächenbauteil verwandeln, wenn die Maschine mit einem maximalen Schneidvolumen von bis zu 10.000 cm3/min läuft.

Starrag sagt nun, dass solche Errungenschaften durch den Einsatz einer 150kW HSK A 63/80 Spindel (die die bestehenden 80 und 120kW Einheiten ergänzt) plus erhöhtem Zugstangendruck weiter verbessert werden können, um eine Zerspanungsleistung von bis zu 12.000cm3 bei Drehzahlen von bis zu 30.000 U/min mit 18mm Schnitttiefe zu erreichen.

Eine weitere neue Ecospeed-Entwicklung ist die Einführung eines "Standard"-Modells F1540, das für die Installation auf einem flachen Boden ohne die Notwendigkeit eines komplexen Fundaments ausgelegt ist. Dieses Modell ist mit einem automatischen Palettenwechsler mit zwei Positionen ausgestattet, aber es ist auch möglich, das Modell in ein flexibles Fertigungssystem zu integrieren, entweder von Anfang an oder zu einem späteren Zeitpunkt.

Weitere Entwicklungen für die Maschinen der Ecospeed F-Serie sind der Einsatz von vier Antrieben für alle Größen (statt drei bei der 2 x 4m-Version) auf dem Arbeitstisch zum Manövrieren von Vorrichtungen/Werkstücken sowie ein verbesserter Antriebsstrang, der höhere Vorschub- und Beschleunigungsraten ermöglicht - eine Verbesserung dieser Eigenschaften um mehr als 20%.

Bewährte Komponenten

Die neuen Ecoforce-Maschinen Ti 9 und Ti 13 (900 bzw. 1.300 Nm Drehmoment), die speziell für die Titanbearbeitung ausgelegt sind, stellen eine "Zusammenführung" bewährter Starrag-Komponenten (wie Maschinenunterbaugruppen und Spindeln) für die effektive und effiziente Schrupp- und Schlichtbearbeitung von größeren Schmiedewerkstücken mit einem Gewicht von bis zu 12.000 kg auf Paletten von 4 bis 6 m Länge und 2 x 2,5 m Breite dar.

Wichtig ist auch, dass die Möglichkeit, kürzere Werkzeuge zu verwenden, eine höhere Steifigkeit und stabilere Schnitte mit hohen Zerspanungsraten fördert. Beim Schruppen eines Ti 6 Al 4V-Werkstücks mit einem Stachelschwein-Fräser mit 80 mm Durchmesser bei einer Oberflächengeschwindigkeit von 75,5 m/min, einer Vorschubgeschwindigkeit von 240 mm/min und einer Schnitttiefe von 100 mm bei einer Spindeldrehzahl von 300 U/min kann ein Ecoforce beispielsweise eine beeindruckende Zerspanungsleistung von 816 cm3/min erzielen.

Die effektive Spindelüberwachung ist seit jeher eine Kernfunktionalität des Integrierten Produktionssystems (IPS) von Starrag, einer modularen digitalen Plattform, die den Anwendern über die Mensch-Maschine-Schnittstelle der Maschinen eine Reihe von Funktionen zur Erfüllung individueller Aufgaben bietet. Dazu gehören Cloud-basierte Lösungen, das Machine Production System, das die Produktion in Echtzeit überwacht und die Maschine vor Fehlbedienungen/Kollisionen schützt, sowie das Machine Qualification System, das über den Maschinenzustand informiert und bei Bedarf die entsprechenden Wartungsanweisungen anzeigt.

Schwingungs- und Ratterüberwachungsfunktionen sind enthalten, und während Ersteres automatisch stark unausgewuchtete Werkzeuge und Schwingungsspitzen erkennt, erkennt die Ratterüberwachung automatisch potenzielle Gefahren für die Prozessstabilität. Darüber hinaus ermöglicht die integrierte Trägheitsschätzung der Siemens-CNC der Maschinen adaptive Ruck- und Beschleunigungseinstellungen, wobei der Ruck automatisch entsprechend der tatsächlichen Nutzlasten eingestellt wird - was schnellere Zykluszeiten bedeutet, da das Werkstück während des Bearbeitungsprozesses leichter wird.

Die Software der Maschinen enthält nun auch eine Funktionalität, die Kompensationsstrategien für den Umgang mit den Auswirkungen von Umgebungstemperaturänderungen sowie der durch den Schneidprozess erzeugten Wärme (insbesondere bei Aluminiumwerkstücken) auf die Werkstücklänge und die Maschinengeometrie umfasst.

Anwendung Champions

All diese Verbesserungen sind Teil des kontinuierlichen Bestrebens von Starrag, kostengünstige Lösungen für die Probleme der Kunden zu präsentieren, wie Geschäftsführer Dr. Bernhard Bringmann betont: "Ausgangspunkt für jede Starrag-Lösung ist die Komponente, nicht eine unserer Maschinen. Wir variieren Maschinenkonfigurationen und Bearbeitungskonzepte, um die Gesamtwirkung auf die Zykluszeiten zu bestimmen; alles bis zum Maximum ausreizen, um eine ganzheitliche, werkstückspezifische Lösung zu entwickeln.

"Wir sind nicht auf dem Markt, um 'Standard'-Maschinen zu verkaufen; wir streben danach, weiterhin der 'Anwendungschampion' für spezifische Teile zu sein, die entweder in kleinen oder großen Mengen benötigt werden. Unsere Kunden müssen wettbewerbsfähig sein, und ebenso müssen wir uns weiterhin darauf konzentrieren, kostengünstige und effiziente Lösungen zu liefern - immer und immer wieder"

www.starrag.com

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