Neues Genauigkeitsbohrwerk KG vereint Präzision und Flexibilität

Das neue Genauigkeitsbohrwerk (KG) der Marke Union schließt die Lücke zwischen einem konventionellen Bohrwerk und einem Lehrenbohrwerk – sowohl in punkto Genauigkeit als auch in punkto Preis-Leistungsverhältnis. Ihre Bearbeitungsgenauigkeiten sind signifikant höher als die eines klassischen Bohrwerkes, sie bietet jedoch erheblich mehr Freiheitsgrade.

Anspruchsvolle Bearbeitungsaufgaben erfordern die Einhaltung engster Toleranzen. Viele Unternehmen haben Schwierigkeiten, diese mit ihren klassischen Bohrwerken einzuhalten. Deshalb vereint das KG-Bohrwerk die Vorteile einer herkömmlichen Maschine mit denen eines Lehrenbohrwerks vereint. Das Genauigkeitsbohrwerk basiert auf der bewährten Union Kreuzbett-Maschinenserie. Diese bietet konstruktiv die besten Voraussetzungen für hochgenaue Bearbeitungsergebnisse. Durch viele Detailoptimierungen und ein spezielles Thermomanagement erreicht die KG ein neues Bearbeitungslevel.

Die herausragende Präzision sowohl in Bezug auf Positionsgenauigkeit als auch in Bezug auf geometrische Genauigkeit wird durch eine optimierte Verrippung von Maschinenbett und -ständer für größere Steifigkeit erzielt, sowie durch Linearführungen der höchsten Genauigkeitsklassen und handgeschabte Führungsbahnen. Die erhöhte Tischstabilität (GGG50) ermöglicht ebenso wie die präzisionsgeschliffene Tischoberfläche die Bearbeitung anspruchsvollster Werkstücke. Darüber hinaus kommen hochgenaue Messsysteme in allen Maschinenachsen zum Einsatz.

Für die ausgezeichnete thermische Stabilität der Maschine wurden verschiedene Optimierungsmaßnahmen durchgeführt. Ein Beispiel ist die Längenkompensation der Bohrspindel. Das verbesserte Temperaturmanagement beinhaltet außerdem ein Kühlmittelaggregat mit Heiz- und Kühleinrichtung, eine temperaturgeführte Getriebeölkühlung sowie wassergekühlte Hauptspindel- und Y-Achsenantriebe.

Das Genauigkeitsbohrwerk arbeitet mit Toleranzen von weniger als 10 µ/2.500 mm in Bezug auf Geradheit und weniger als 8 µ/m² in Bezug auf Ebenheit. Gleichzeitig ist die KG dank der Bohrspindel, die Bearbeitungen tief im Inneren des Werkstückes ermöglicht, extrem flexibel. Im Vergleich zu einem Lehrenbohrwerk bietet die KG deutlich größere Freiheitsgrade und dadurch ein breiteres Anwendungsfeld. Trotzdem liegen die Investitionskosten im Vergleich zum Lehrenbohrwerk signifikant niedriger.

Nachgewiesene Präzision: Herstellung von Getriebegehäusen

Unser Kunde RSGetriebe, entschied sich für eine Investition in das Genauigkeitsbohrwerk. Der Sondergetriebehersteller aus Sonthofen stand vor einer Herausforderung, die viele Anwender kennen: "Die von uns geforderten Genauigkeiten konnten auf einem normalen Bohrwerk nicht erreicht werden. Ein Lehrenbohrwerk kam als Alternative für uns nicht in Frage – zum einen aufgrund der unverhältnismäßig hohen Investitionskosten und zum anderen aufgrund der fehlenden Freiheitsgrade", erklärt der Geschäftsführer von RSGetriebe.

Stattdessen suchte die Firma nach einer Alternative und stieß auf das von Union Werkzeugmaschinen GmbH Chemnitz entwickelte Genauigkeitsbohrwerk. Denn Präzision ist ein entscheidender Qualitätsfaktor für die Produkte von RSGetriebe: Das Unternehmen ist ein Spezialist für die Herstellung qualitativ hochwertiger Sondergetriebe für viele verschiedene Branchen. Die maßgeschneiderten Hochleistungsgetriebe kommen unter anderem bei führenden Unternehmen in der Plastik- und Werkzeugmaschinenindustrie und bei Prüfstandsgetrieben in der Automobilindustrie zum Einsatz.

RSGetriebe entschied sich für eine Investition in eine neue Großwerkzeugmaschine, um seine Fertigungstiefe zu erhöhen und den Zukauf von Komponenten zu reduzieren. Neben der Größe der zu bearbeitenden Werkstücke und der erforderlichen Zerspanungsleistung war besonders die Flexibilität ein wichtiger Faktor. Zum einen sollte ein möglichst großes Spektrum an Werkstücken bearbeitet werden können – neben Fräsaggregaten auch sämtliche Getriebegehäuse – zum anderen spielen erhöhte Genauigkeiten in der Fräskopfproduktion eine wichtige Rolle. Die Werkstücke müssen teilweise mit einer Genauigkeit von unter 0,005 mm bearbeitet werden, was die Parallelität und Koaxialität von Flächen und Bohrungen betrifft. Auf einem herkömmlichen Bohrwerk sind diese Genauigkeiten ohne eine entsprechende Messstrategie nicht herstellbar.

Die KG mit einem Spindeldurchmesser von 125 mm bearbeitet selbst anspruchsvollste Werkstücke mit wiederholbarer Präzision. Das neue Genauigkeitsbohrwerk wurde 2015 bei RSGetriebe in Betrieb genommen. Seitdem demonstriert es eindrucksvoll seine herausragende Genauigkeit und Zuverlässigkeit in der Bearbeitung von Gehäusen von Fräsaggregaten für Bohrwerke sowie sämtlicher Arten von Getriebegehäusen des Sondergetriebeherstellers. Getriebegehäuse mit Volumen zwischen 1,5 und 2 m³ und Gewichten bis 6 t können nun problemlos bearbeitet werden.

Eine zusätzliche Herausforderung, die bei RSGetriebe an das Bohrwerk gestellt wird, ist der Mix aus unterschiedlichen Werkstoffen, die bearbeitet werden müssen. Dementsprechend ist das Genauigkeitsbohrwerk mit Möglichkeiten zur Nass- und Trockenbearbeitung von Stahl- und Gusskörpern ausgestattet, was die Fertigungstiefe enorm erhöht.

Um gleichbleibende Temperaturen bei der Bearbeitung sicherzustellen, wurde das Genauigkeitsbohrwerk mit einer klimatisierten Umhausung mit Dach und Absaugung ausgestattet. So herrschen selbst bei großen Temperaturschwankungen in der Produktionshalle konstante Bearbeitungsbedingungen. Innerhalb der Klimaumhausung ist die Bedienbühne platziert.

Da Effizienz ein wichtiger Faktor in der Getriebeherstellung ist, wurde eine Pick-up-Station für Wechselköpfe integriert. Ein Werkzeugwechsler bietet Platz für 60 Werkzeuge.

Durch das Genauigkeitsbohrwerk konnte die Fertigungstiefe noch einmal erhöht werden. "Wir müssen weniger Komponenten zukaufen. Darüber hinaus haben wir die Qualität unserer Werkstücke deutlich erhöht und gleichzeitig die Stückkosten reduziert. Durch die hohen Freiheitsgrade der Bearbeitung konnten wir die Nebenzeiten stark verbessern", sagt der Geschäftsführer. Sein Fazit fällt dementsprechend positiv aus: "Die Baureihe KG der Marke Union ist mit ihren erhöhten Genauigkeiten eine preislich absolut interessante Investition im Vergleich zu einem Lehrenbohrwerk. Die Genauigkeiten der Maschinen sind annähernd identisch bei deutlich mehr Freiheitsgraden und größeren Verfahrwegen".

Technische Daten: KCG 125 im Einsatz bei RSGetriebe

Positionsgenauigkeit: (Toleranzen gemäß VDI / DGQ 3441, Gültigkeit nur in klimatisierter Umgebung)