Angetriebene Präzisionswerkzeuge, Bearbeitungszentren

Bohrer, wechsel Dich!

Die Produktion von Präzisionswerkzeugen unterliegt schon allein aus Qualitätsgründen anderen Gesetzen. Wer hochgenaue Werkzeuge herstellen will, muss entsprechend genaue Werkzeugmaschinen einsetzen.

Der Arbeitsraum eines 5-Achsen-Bearbeitungszentrums C 30 U mit den drei Achsen im Werkzeug und zwei Achsen im Werkstück; ideal für die 5-Achsen-/5-Seiten- Komplettbearbeitung an Präzisionswerkzeugen

Und dieser Wechsel soll natürlich automatisch erfolgen – ein Erfolg, den Werner Tschiggfrei im Jahr 1977 für sich verbuchen konnte: Er erfand die ersten Mehrspindel-Bohrköpfe für den automatischen Werkzeugwechsel auf Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren. Ausgehend von seiner Gründung des mittelständischen Unternehmens WTO GmbH in Ohlsbach bei Offenburg im Jahr 1983, entstand daraus in den folgenden Jahren ein breites Lieferprogramm an angetriebenen Werkzeugen. Bis heute im Familienbesitz, hat sich aus kleinsten Anfängen heraus ein Produktionstechnik-Spezialist mit aktuell 140 Beschäftigten entwickelt. Die angetriebenen Präzisionswerkzeuge und Werkzeugsysteme für CNC-Drehzentren sind weltweit im Einsatz, überall dort, wo Teile rationell gefertigt werden. Wobei die Kunden der Ohlsbacher sowohl die produzierenden Unternehmen selbst, wie auch die Hersteller oder Händler von Maschinen sind.

Gemäß der Devise, dass für die Herstellung von hochpräzisen Werkzeugsystemen noch präzisere Werkzeugmaschinen unerlässlich sind, setzt man bei der WTO bevorzugt auf Bearbeitungszentren der Maschinenfabrik Berthold Hermle, wobei die Bearbeitungszentren der Gosheimer bei WTO alle als 5-Achsen-Maschinen ausgerüstet und teilweise mit vollautomatischem Werkstückhandling versehen sind. Doch der Reihe nach. Insgesamt sind im Produktionsbereich 17 CNC-Bearbeitungszentren und CNC-Drehzentren installiert, die meisten mit Paletten-Bahnhöfen und bis auf 150 Stationen vergrößerten Werkzeugmagazinen. So weit, so gut, doch Werner Tschiggfrei und seine Mitarbeiter suchten für ihre Qualitätswerkzeuge nicht nur nach dem besagten letzten Hundertstel, sondern auch nach einer möglichst hohen Produktions- und Qualitäts-Performance, weshalb sie schon früh die hohe Ratio-Effekte versprechende 5-Achsen-Fräsbearbeitung ins Auge fassten. Werner Tschiggfrei führt dazu aus: „Für uns stellt die 5-Achsen-/5-Seiten-Komplettbearbeitung ein entscheidendes Kriterium dar, dass wir unsere anspruchsvollen Werkzeuggrundkörper und Werkzeugteile in möglichst wenigen, um nicht zu sagen einer einzigen Aufspannung fertigen können. Dadurch sind wir noch genauer, haben keine Umrüst- und Umspann-Aufwändungen, können die Maschinen über die automatische Werkstück-Beschickung maximal auslasten und sind in der Lage, ab Stückzahl 1 absolut chaotisch zu produzieren. Nach Abwägung aller relevanten Kriterien haben wir eine Grundsatzentscheidung gefällt und sukzessive kräftig in 5-Achsen-Bearbeitungszentren investiert“.

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„Kräftig“ - Innerhalb von nur vier Jahren wurden vier komplette Fertigungszellen, bestehend aus je einem 5-Achsen-Bearbeitungszentrum vom Typ C 30 U sowie je einem Werkstück-Magazin- und Handlingsystem HS 30, und weitergehend noch zwei 5-Achsen-Berarbeitungszentren C 30 U als „Stand-alone-BAZs“ angeschafft. Während in den vier Fertigungszellen mit automatischer Werkstück-Beschickung die chaotische Serienproduktion abläuft, werden die beiden Stand-alone-BAZs vorwiegend für die Herstellung kleinerer Stückzahlen sowie als eine Art Kapazitäts-Springer zur Ergänzung in der chaotischen Serienproduktion eingesetzt. Die Fertigungszellen haben jeweils Platz für 44 Paletten, die wiederum bis zu einer bestimmten Größe völlig unterschiedliche Werkstücke aufnehmen können. Die Werkstück-Paletten werden dann beliebig eingesteuert, so dass sehr schnell reagiert werden kann, sollte es Prioritätsänderungen geben.

„Chaotische“ Präzisionsbearbeitung ab Losgröße 1

Bei der WTO wird im Zweischicht-Betrieb gearbeitet. Die Lauf- und Bearbeitungszeiten der einzelnen Werkstücke liegen zwischen 30 und 60 Minuten. Über den Zeitraum von zwölf Monaten ist ein Spektrum von rund 2.000 „lebenden“ Teilen zu bearbeiten, wobei jedes Jahr ungefähr zwanzig Prozent neue Teile hinzukommen. Für die Sicherstellung der erwähnten Springer-Qualitäten der Hermle-Bearbeitungszentren weisen diese nahezu identische Grundausrüstungen wie Frässpindel mit Drehzahlen bis 10.000 min-1, NC-Schwenkrundtisch mit 280 Millimeter Durchmesser, IKZ-System, Heidenhain-Steuerung iTNC 530, Handbedienmodul und Werkzeugaufnahmen HSK-A63 auf. Somit findet sich jeder der qualifizierten Bediener an jeder Maschine zurecht.

Werner Tschiggfrei äußert sich positiv: „Mit der automatisierten Fertigung auf den Hermle-Bearbeitungszentren sind wir am Standort Deutschland sehr wohl in der Lage, wirtschaftlich zu produzieren und unsere Wettbewerbsfähigkeit weltweit abzusichern. Mit der Betreuung und dem Service durch Hermle sind wir sehr zufrieden, wobei sich hier auch auszahlt, dass sowohl die Bearbeitungszentren als auch die Werkstück-Automation aus einer verantwortlichen Hand kommen.“ ee

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