Hochpräzises Wälzschälen mit der Takisawa TMX-4000ST
Entdecken Sie, wie Amato Präzisionsfertigung mit der Takisawa TMX-4000ST Spitzenleistungen im Wälzschälen und in der Metallbearbeitung erreicht. Erfahren Sie mehr über die Innovationskraft und Flexibilität dieses modernen Dreh- /Fräszentrums und die erfolgreiche Zusammenarbeit mit Lerinc.
Wer immer im Umfeld der Metallbearbeitung komplexe Werkstücke in möglichst wenig Aufspannungen bearbeiten will oder muss, wird am Einsatz moderner Dreh-/Fräszentren nur schwerlich vorbeikommen. Und wenn denn jemand auf der Suche nach solchen Maschinen ist, wird in erster Linie an Produkte der ,üblich Verdächtigten‘ gedacht. Kann man – muss man aber nicht. Wer nach Alternativen jenseits der Platzhirsche sucht, bekommt nicht nur in Sachen Technik ein absolutes Spitzenprodukt. Beleg: Einsatz einer Takisawa TMX-4000ST bei der Amato Präzisionsfertigung GmbH.
Doch einmal der Reihe nach. Uwe Amato wurde die Metallbearbeitung quasi schon in die Wiege gelegt. Sein Vater hatte einen Betrieb gegründet und sich schon bald als mittelständischer Zulieferbetrieb für die Automobilindustrie einen guten Namen gemacht. Bereits als Jugendlicher half Uwe Amato im elterlichen Betrieb mit und irgendwie war immer klar, dass er beizeiten in die Fußstapfen seines Vaters treten würde. Aber als der gelernte Werkzeugmacher nach Meisterprüfung und Weiterbildung zum Techniker wieder in den Betrieb zurückkehrte, gab es bald unterschiedliche Vorstellungen darüber, wie sich das Unternehmen weiterentwickeln sollte. Sein Vater setzte auf das damals noch sehr lukrative Geschäft eines Serienfertigers für die Automobilindustrie, während der Sohn die Zukunft des Betriebs eher in der Herstellung anspruchsvoller Prototypen und Kleinserien sah. Uwe Amato löste den Zwiespalt auf seine typische Mach-Art: Er gründete 2001 einen eigenen Betrieb. Schon bald zeigte sich, dass seine Vorstellungen so falsch nicht waren. Er machte sich einen guten Namen als zuverlässiger und hochqualitativer Partner für Unternehmen wie Mercedes-AMG und ZF und bald wurde der ursprüngliche Standort in Waiblingen zu eng und das Unternehmen zog 2012 nach Backnang. Wie flexibel das junge Unternehmen aufgestellt war und ist, zeigte sich am Beispiel der Fertigung von Fassadenbauteilen aus Aluminium. Verbaut werden diese in der neuen großen Moschee in Mekka. Diese beidseitig mit Ornamenten geschmückten Bauteile bestechen nicht nur durch die geforderten Spiegeloberflächen, sondern auch durch pure Größe. Um diesen Auftrag überhaupt annehmen zu können, investierte Uwe Amato kurzerhand in eine Portalmaschine mit einer Tischfläche von zwölf auf fünf Meter. „Ein sehr lohnendes Investment“, so Uwe Amato heute.
Wir können das!
Ähnlich spontan ging es bei der Investition in seine neueste Maschine vonstatten. Als er erfuhr, dass ein großer deutscher Getriebehersteller für ein neuentwickeltes Getriebe nach zusätzlichen Produktionskapazitäten für eine Abtriebswelle suchte, war er sich nach Studium der Zeichnungen sicher: „Wir können das.“ Dumm nur, dass dies mit dem vorhandenen, auf die Fräsbearbeitung ausgerichteten Maschinenpark beim besten Willen nicht realisierbar war. Als sich abzeichnete, dass der Auftrag nach Backnang gehen könnte, machte er sich auf die Suche nach einem geeigneten Maschinenkonzept. Das Anforderungsprofil war klar – die Maschine durfte keine Crash-Historie haben, musste schnell verfügbar sein, eine Fanuc-Steuerung (Uwe Amato bezeichnet sich selbst als absoluten Fan der Fanuc CNC) einsetzen und die mechanischen Voraussetzungen für anspruchsvolle Drehbearbeitung bis zu einem Durchmesser von 350 mm bieten, vor allem aber ein hochgenaues Verzahnen mittels Wälzschälen gewährleisten.
Eine erste Suche bei den schon angesprochenen, üblich Verdächtigen‘ war dann doch sehr ernüchternd. Keiner dieser Unternehmen war in der Lage alle Bedingungen zu erfüllen. Vor allem der Einsatz eines Wälzschälwerkzeugs in Verbindung mit der geforderten hohen Qualität bei vorgegebener Bearbeitungszeit erwies sich als die entscheidende Hürde. Aufgrund guter Erfahrungen aus der Vergangenheit kontaktierte Uwe Amato auch das Heiligenhausener Unternehmen Lerinc. Und von hier bekam er als Antwort: „Wir können das.“ Nicht verwunderlich, gehört Lerinc hierzulande doch zu den absoluten Pionieren in Sachen Wälzschälen und hat zum anderen mit Takisawa einen Hersteller im Vertriebsportfolio, dem in Sachen Stabilität und Steifigkeit (beides absolute Voraussetzungen für hochgenaues Wälzschälen) so schnell kein Wettbewerber das Wasser reichen kann. Hinzu kam der glückliche Umstand, dass eine passende Maschine sich gerade auf der Schiffspassage von Japan nach Europa befand. Trotzdem suchte und fand Uwe Amato ein Unternehmen, dass mit einer TMX-4000ST schon reichlich Erfahrungen sammeln konnte. Als von dort nur positives zu hören war, war die Entscheidung gefallen.
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Bis dahin galt das Unternehmen Amato vor allem als eine gute Adresse für die Bearbeitung anspruchsvoller Frästeile. Nun also die Investition in ein Dreh-/Fräszentrum. Völliges Neuland? Juniorchefin Sophia Amato, die nach ihrem Ingenieurstudium ins Unternehmen einstieg, relativiert: „Die für die Bearbeitung der Abtriebswelle nötige Drehbearbeitung ist kein Hexenwerk, das reduziert sich auf das Drehen der Außenkonturen. Die wirkliche Herausforderung liegt bei der Rückseitenbearbeitung mittels Fräsen und vor allem bei der Herstellung der Verzahnung.“ Um letzteres in der geforderten Qualität auch realisieren zu können, nahm man neben der Anwendungstechnik aus dem Hause Lerinc auch den Tübinger Werkzeuglieferanten Horn mit ins Boot. Eine gute Entscheidung, denn bald sollte sich zeigen, dass die gemeinsamen Anstrengungen zu einem nahezu perfekten Ergebnis führen sollten. „Schon bei den ersten von uns gelieferten Abtriebswellen kamen von unseren Kunden für die gelieferte Qualität schon fast überschwängliche Kommentare“, freut sich Uwe Amato noch heute. Dazu Tochter Sophia: „Wir liegen in weiten Teilen sogar noch besser als die geforderte Oberflächenbeschaffenheit und Genauigkeit.“ Wie das erreicht wird, will man natürlich nicht im Detail erläutern, aber eine Voraussetzung nennen Vater und Tochter unisono: „Ohne die Takisawa TX-4000ST wäre das nicht möglich. Denn die Genauigkeit beim Wälzschälen wird vor allem durch den Aufbau der Maschine gewährleistet, wobei letztlich die hochpräzise Synchronisation vom Werkzeug und Maschine entscheidend ist. Dazu muss zudem die C-Achse in ihrem mechanischen Aufbau außergewöhnlich stabil sein. Hier liegt eine der möglichen Schwachstellen bei so manchen der Wettbewerber.“ Und weiter: „Die sprichwörtliche Stabilität und Steifigkeit der Takisawa-Maschinen gilt in der Branche schon fast als Benchmark. Bei der Dimensionierung der Führungen und der Kugelrollspindel zeigen sich deutliche Unterschiede zu vielen Wettbewerbern. Zudem setzt Takisawa in allen Achsen direkte Wegmesssysteme der höchsten Genauigkeitsklasse ein.“
Günter Trost, Marketing bei Lerinc, vertieft: „Herzstück des neunachsigen Dreh-/Fräszentrums TMX 4000ST ist die direktangetriebene B-Achse mit einem Schwenkbereich von 230°. Die mit einer Capto C6 Schnittstelle versehene Werkzeugspindel stellt bei einer maximalen Drehzahl von 12.000min -1 ein Drehmoment von 97 Nm zur Verfügung und bietet so für unterschiedlichste Bearbeitungssituationen eine optimale Performance. Zudem stehen an Haupt- und Gegenspindel leistungsstarke Motorspindeln Drehzahlen von jeweils 4.000 min-1 und einer Leistung von 22 kW zur Verfügung.“ Zum Wälzschälen (neudeutsch Power Skiving): Mit diesem Verfahren, einer Kombination aus Wälzfräsen und Wälzstoßen, können Verzahnungen in höchster Produktivität und Qualität hergestellt werden. Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt in der hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit. Zudem kann hier auf einen Verzahnungsauslauf verzichtet und bis unmittelbar an Absätze verzahnt werden. Als Werkzeug dient dabei ein "Zahnrad" mit stirnseitigen Schneiden. Mit der gekreuzten Achsanordnung von Werkzeug und Werkstück wird eine axiale Relativgeschwindigkeit erzeugt, die die Schneidbewegung ermöglicht.
Um Power Skiving auf einem Dreh-/Fräszentrum überhaupt realisieren zu können, braucht es trotz der nötigen Stabilität ein hochdynamisches Maschinenkonzept, da das Werkstück auf einer C-Achse und das Skivingrad auf einer entsprechend Frässpindel aufgespannt ist und sich diese beiden Achsen bezüglich Zähnezahl und –form laufend in Echtzeit angleichen müssen. Im Übrigen eine Aufgabenstellung, bei der auch der adaptierten Fanuc 31i Model B5 eine entscheidende Rolle zukommt.
So zufrieden man bei der Amato GmbH mit der gefundenen Lösung auch ist, gedanklich ist man schon einen Schritt weiter: „Gemeinsam mit Lerinc untersuchen wir derzeit eine Automatisierungslösung. Ziel ist eine dreischichtige Auslastung, sprich 24/7 der Takisawa. Gleichzeitig sind wir dabei die derzeitige Bearbeitung dahingehend zu optimieren, dass die obere Spindel und der untere Revolver gleichzeitig im Eingriff sind.“ Beides Vorhaben, die im Dreiklang Amato, Takisawa und Lerinc durchaus erfolgsversprechend sein dürften.
