Wer schon einmal Kupfer und dessen

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1 22 Universal-Portalfräszentrum W Kupfererzeugnisse W Softwaretools W Einzelteile und Kleinstserien Dafür brauchen andere Generationen DMG Mori lieferte als führender Hersteller von 5-Achs-Fräsmaschinen nach nur 15 Jahren bereits die tausendste DMU-Portalmaschine aus. Käufer der Jubiläumsmaschine DMU 340 P ist KME Germany in Osnabrück, Branchenführer für die Herstellung von Kupfererzeugnissen. von Hans-Peter Schossig Wer schon einmal Kupfer und dessen Legierungen spanend bearbeiten musste, weiß um die Tücken dieser Materialien; die produktive und genaue Zerspanung erfordert spezielle Fertigkeiten und Maschinen. KME Germany entwickelt und produziert als Weltmarktführer am Stammsitz Osnabrück seit etwa 140 Jahren die verschiedensten Erzeugnisse aus Kupfer und Kupferlegierungen in hoher Qualität. Die mittels Schmelzen und Gießen gefertigten Halbzeuge wie Brammen, Knüppel oder Platten werden inhouse weiterverarbeitet. Die entstehenden Endprodukte, diverse Gießformen, sind in der Stahl- und NE-Industrie unter anderem in Stranggießanlagen unverzichtbar. Zuvor müssen die in ihrer Form und Größe stark variierenden Werkstücke aus Kupferlegierungen spanend bearbeitet werden. 1 DMG Mori übergab das tausendste Portalfräszentrum von Deckel Maho Pfronten, eine DMU 340 P der zweiten Generation, an den Branchenführer KME Germany in Osnabrück zum Fräsen von Kupferwerkstoffen ( Schossig) Zusammenarbeit seit 25 Jahren Bis Ende der 1990er-Jahre liefen im Osnabrücker Betrieb spanende Werkzeugmaschinen verschiedenster Hersteller. Im Zuge der Weiterentwicklung des Zerspanbereichs nahm KME 1991 Kontakt zum damaligen Gildemeister-Konzern (DMG) auf und modernisierte in den Folgejahren den Technologiebereich Drehen mit Maschinen aus dem benachbarten Bielefeld. Im Jahr 2000 konnte das DMG-Lieferwerk Deckel Maho Pfronten den KME- Spezialisten sein neues Portalmaschinenkonzept mit damals 2000 mm Längs- Verfahrweg vorstellen. Kurz danach wurde eine der ersten Maschinen dieser Baureihe bei KME installiert. Dr.-Ing. habil. Hans-Günter Wobker, Technischer Direktor der Special Products Division bei KME, erinnert sich:»bereits damals hat uns das eigensteife Portalkonzept für unsere Teilefertigung bis 2 m Kantenlänge überzeugt. Es vereinigt die Vorteile der Gantry-Bauweise mit der hervorragenden Zugängigkeit einer eigensteifen, kompakten Universalmaschine. Die stabilen Hauptbaugruppen und der 5-Achs-Fräskopf mit seiner konstant kurzen Auskraglänge garantieren eine hohe Produktivität auch bei gesteigerten Anforderungen an die Werkstückgenauigkeit.«Die am vertikal fahrenden Querbalken des Portals als leichte, aber steife Spindeleinheit befestigte B-Achse ermöglichte KME von Anfang an mit Drehzahlen bis min -1 und fast 300 Nm Drehmoment an der SK-50-Spindel sowohl Leistungs- als auch Präzisions

2 23 zerspanung. Zudem beeindruckte bereits bei der ersten DMU 200 P das konkurrenzlos günstige Verhältnis von Arbeitsraum (1800/2000/1100 mm in X/Y/Z) zu Aufstellfläche und das ohne spezielles Fundament.»Der Arbeitsraum ist sehr gut zugängig, und die Maschine lässt sich ergonomisch günstig bedienen«, fährt Wobker fort.»der streng modulare Maschinenaufbau ermöglichte uns eine optimale Maschinenkonfiguration, ergänzt durch den reichhaltigen Optionsbaukasten. Ab der ersten Deckel-Maho-Portalmaschine erreichten wir bei unserem stark wechselnden Aufgabenspektrum und einem Losgrößenspektrum von eins bis zehn die geforderte Produktivität bei konstant hoher Werkstückgenauigkeit. Die zuvor notwendigen Umspannvorgänge auf den verschiedenen Maschinen wurden durch das 5-Achs-Positionierfräsen minimiert.«2 Jubiläums-DMU zur 25-jährigen Kooperation von KME und DMG Mori (von rechts): Stefan Fürmeier, Produktionsleiter; Jens Grützner, Zerspanungsmechaniker; Ingolf Holling, Industrial Engineering (alle KME); Manfred Paschkowski, Verkauf DMG Mori; Steffen Scheidmantel, Leiter Vertrieb Portal/XXL, Deckel Maho Pfronten ( Schossig) Sie läuft und läuft und läuft Stefan Fürmeier, Produktionsleiter eines gegenwärtig 280 Mitarbeiter umfassenden Fertigungsbereichs, ergänzt:»unsere erste DMU 200 P ist seit über Stunden Programmlaufzeit im Einsatz. Inzwischen fräsen bei uns drei nach Deckel-Maho Standard ausgestattete DMU-200-P-Portalfräszentren rund um die Uhr. Alle Maschinen dieser Baureihe gehören nach wie vor zu den Favoriten in der Beliebtheitsskala der Maschinenbediener.«U

3 24 3 Seit über 15 Jahren produziert Deckel Maho Pfronten erfolgreich große 5-Achs-Portalmaschinen, und in ebenfalls 15 Jahren installierte KME neun Maschinen dieser Erfolgsbaureihe, um Gießformen und Werkzeuge aus Kupferlegierungen in Losgrößen von eins bis zehn zu fräsen ( Schossig) Obwohl Deckel Maho damals Newcomer als Hersteller von Großmaschinen war, erweisen sich diese Maschinen seit ihrem Produktionsstart als Renner am Markt. Bald erschien das erste Nachfolgemodell, und so nahmen die Osnabrücker bereits im Jahre 2003 eine der ersten nächstgrößeren Portalmaschinen aus Pfronten in Betrieb. Das nach dem gleichen Konzept aufgebaute Universal-Portalfräszentrum DMU 340 P besaß nunmehr einen Arbeitsraum von 2800/3400/1600 mm in X/Y/Z. Mit der entsprechenden Maschinenkonfiguration, die einen B-Achs-Fräskopf (44 kw, min -1 ) und ein Basis-Kettenmagazin mit 60 Plätzen für SK-50-Werkzeuge umfasst, sowie zahlreichen Zusatzausstattungen wie Messtaster, Heidenhain-Steuerung vom Typ itnc 530, 3000-l-Kühlschmiermittelanlage mit Papierbandfilter, Netservice, Minimalmengenschmierung, Ölabscheider et cetera wurde die Basis für eine bestmögliche Eignung für komplizierte Zerspanungsaufgaben geschaffen. Eine Erfolgsgeschichte Die Partnerschaft zwischen KME und Deckel Maho Pfronten entwickelte sich zu einer Erfolgsstory. In den Folgejahren nahmen insgesamt sechs DMU-340-P Portalmaschinen ihren Dreischicht-Fertigungsalltag bei KME auf, die schnelle Installation der eigensteifen Großmaschinen in spezielle Fundamentgruben war inzwischen zur Routine geworden. Stefan Fürmeier erläutert:»das 5 Achs-Positionierfräsen hat sich mit etwa 60 Prozent Anteil an unseren Zerspanaufgaben bei uns zur Schlüsseltechnologie entwickelt. Weitere 30 Prozent entfallen auf die Technologie Drehen, bei der auch DMG-Mori-Maschinen im Einsatz sind. Die restlichen Zerspanungsaufgaben beziehen sich auf Spezialtechnologien. Neben dem NC-Programmiersystem Bravo NCG nutzen wir vor allem Tebis in unserer Arbeitsvorbereitung. In der Fertigung setzen wir durchgängig auf die Heidenhain-iTNC-530. Diese Steuerung ist auch an den Maschinen in unseren Ausbildungswerkstätten vorhanden, beispielsweise an einer DMU 50 von Deckel Maho. So machen sich die Azubis mit den DMG-Maschinen und der Heidenhain- Steuerung frühzeitig vertraut.«gegenwärtig werden etwa 120 Auszubildende in verschiedenen Berufsgruppen betreut, womit sich KME die Verfügbarkeit von Fachkräften mit entsprechender Ausbildung sichert. Dr. Hans-Günter Wobker ergänzt:»inzwischen haben wir das für uns perfekt passende Portalmaschinen-Portfolio INFORMATION & SERVICE = ANWENDER KME Germany GmbH & Co. KG Osnabrück Tel HERSTELLER DMG Mori AG DER AUTOR Dr.-Ing. Hans-Peter Schossig ist als Berater unter anderem für Deckel Maho Pfronten tätig hans-peter.schossig@freenet.de PDF-DOWNLOAD 4 Bereits seit 2000 nutzt KME das 5-Achs-Positionierfräsen auf insgesamt drei Deckel- Maho-Portalfräszentren DMU 200 P. Die Maschinen fertigen seitdem produktiv und präzise im Dreischichtbetrieb verschiedenste KME-Produkte ( Schossig)

4 25 von Deckel Maho durch die Inbetriebnahme der sechsten DMU 340 P erweitert, sodass wir nunmehr neun Maschinen dieser erfolgreichen Baureihe betreiben. Die mittlerweile zweite Maschinengeneration des bewährten Grundkonzepts einer eigensteifen Portalmaschine passen wir mit großem Erfolg an unsere hohen Anforderungen an. Neben dem 52-kW- B-Achs-Antrieb mit bis zu min -1 ergänzt beispielsweise die Option MPC (Machine Protection Control) unsere Prozessüberwachung. MPC gewährt mithilfe einer Schwingungssensorik maximalen Maschinenschutz und bietet uns variable werkzeug- und prozessspezifische Abschaltlimits. Außerdem verwenden wir in der itnc 530 den sogenannten ATC (Application Tuning Cycle) zum prozessorientierten Tunen der Hauptzeiten. Das minimiert auf Knopfdruck die Bearbeitungszeiten bei vorgegebenen Genauigkeiten beispielsweise in Abhängigkeit vom Werkstückgewicht. Mit der Option 3D quick SET sichern wir zusätzlich die kinematische Genauigkeit der 5-Achs-Maschine.«Tausendste Maschine ging an KME Das neunte bei KME bereits im vierten Quartal 2015 in Betrieb genommene Portalfräszentrum stellt noch eine weitere Besonderheit dar: In den vergangenen 15 Jahren wurden von der Erfolgsbaureihe DMU etwa 1100 Portalmaschinen bei Deckel Maho Pfronten produziert. Die tausendste Maschine erhielt KME. Um eine solche Anzahl von Maschinen herzustellen, ist bei anderen Maschinenherstellern dieser Größenordnung mehr als eine Mitarbeitergeneration beschäftigt. Ein Indikator für den durchschlagenden Erfolg des Portalmaschinenkonzepts ist die Tatsache, dass die Maschinen auf dem Gebrauchtmarkt nicht zu finden sind ihre Betreiber trennen sich nicht von ihnen. Über den gesamten Produktionszeitraum der Portalmaschinen hat KME diese Maschinen nicht nur erfolgreich angewendet, sondern auch dem Hersteller wertvolle Anregungen gegeben. Damit wurde neben den permanent bereitgestellten Service- und Beratungsleistungen seitens DMG Mori ein Beitrag dazu geleistet, dass bei KME in enger Kooperation ein störungsfreier Mehrschichtbetrieb realisiert wurde. Die Vorzüge der zweiten Maschinengeneration Dr. Hans-Günter Wobker fasst die Erfahrungen mit der zweiten Portalmaschinengeneration wie folgt zusammen:»für unsere Produktlinien-Orientierung in der spanenden Fertigung ist die Maschinenflexibilität bei wechselnden Produkten und geringen Losgrößen unter Beibehaltung der hohen Produktivität unserer Fertigungsprozesse entscheidend. Wenn wir infolge hoher Einlastung Arbeiten außer Haus geben müssen, finden wir mittlerweile die entsprechenden Zulieferer mit dem passenden Deckel-Maho-Portalmaschinenpark in unserer Umgebung. Unsere guten Erfahrungen haben nämlich für Nachahmungseffekte gesorgt, die uns dann wieder zugutekommen.«stefan Fürmeier präzisiert die Eigenschaften der zweiten Portalmaschinengeneration von Deckel Maho aus Sicht eines Produktionsleiters:»Zunächst ist der Standard-Arbeitsraum der DMU 340 P im Verhältnis zur Stellfläche erneut gewachsen, auf jetzt 3400/3400/1600 mm. Zudem ist der Arbeitsraum noch besser zugängig und ausgeleuchtet. Die Maschine arbeitet mit den neuen Steue U WB Werkstatt + Betrieb 7-8/2016

5 26 5 Weitere drei DMC 160 U von Deckel Maho fräsen bei KME als Universalfräszentren mit Wechsler für Paletten der Größe mm im rüstzeitfreien 5-Achs-Betrieb Kleinserienteile mit bis zu 3000 kg Gewicht ( KME) rungsmerkmalen und Prozessmonitoring wie MPC und ATC noch produktiver, dazu trägt auch der noch schneller gewordene Werkzeugwechsel bei. Durch die maschineninternen Kühlmaßnahmen wurde auch die Positioniergenauigkeit nochmals verbessert. Rufen wir höhere Leistungen ab, sorgen modernste Pumpen und Aggregate für eine bedarfsgerechte und energie effiziente Kühlung. Dabei kommt auch die zweite Maschinengeneration wie alle unsere neun Portalmaschinen weitgehend ohne spezielle Betriebsmittelvorschriften aus. Das Werkzeugmagazin mit 60 Plätzen im Standard ist für uns ausreichend, da wir erkannt haben, dass eine unnötig hohe Werkzeugvielfalt effizienten Produktionsprozessen abträglich ist.«auch bei kleineren Werkstücken setzt KME auf DMG Mori Für die 5-Achs-Zerspanung kleinerer Werkstücke mit kürzeren Programmlaufzeiten und höherer Losgröße besitzt KME seit Mitte 2004 drei Universalbearbeitungszentren DMC 160 U duoblock mit Palettenwechsler von Deckel Maho Pfronten. Diese kompakten Maschinen mit dem Arbeitsraum von 1600/1250/1000 mm in X/Y/Z besitzen im Vergleich zu den Portalmaschinen entsprechende Antriebe und Maschinenkonfigurationen. Auch diese Universalzentren haben sich durch den flexiblen Einsatz im Dauerbetrieb sehr gut bewährt, und sie sind aus der Osnabrücker Fertigung nicht mehr wegzudenken. Natürlich arbeitet der gesamte KME- Fertigungsbereich nach den neuesten Qualitätsstandards. Die 100-Prozent-Prüfung aller Erzeugnisse wird entsprechend der aktuellen DIN ISO 9001 vorgenommen. KME ist jedoch nicht darauf festgelegt. Abhängig von den Anforderungen des Kunden kann nach speziellen Normen wie etwa der ISO TS des Automotivesektors zertifiziert gefertigt und geprüft werden. Dr. Hans-Günter Wobker sieht die KME-Fertigung für die Zukunft bestens aufgestellt:»prinzipiell entsprechen die Maschinen von DMG Mori und speziell die aus dem Lieferwerk Pfronten voll und ganz unseren Bedürfnissen. Es gibt sicher bei einzelnen Bearbeitungsprozessen auf Spezialmaschinen noch Potenzial, aber für uns sind die Produktivität und die Flexibilität im Maschineneinsatz besonders wichtig. Im Detail sind natürlich immer Verbesserungen möglich, wie zum Beispiel bei unserer Werkzeugverwaltung oder bei der Vernetzung zwischen dem CAD/CAM-System Tebis und den Werkzeugvoreinstellgeräten. In Zukunft werden wir unser Augenmerk auch verstärkt auf die Maschinenentwicklung für kombinierte Technologien wie etwa dem Fräsdrehen in einer Aufspannung richten.«damit wird die langjährige Partnerschaft zwischen KME und DMG Mori, respektive Deckel Maho Pfronten, sicher weitere Facetten bekommen.«w 6 Bei KME erlaubte Nebenzeiten: Die 100-Prozent-Prüfung aller Erzeugnisse entsprechen DIN-ISO-9001-Vorgaben ( Schossig)