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Universelles XXL-Großmaschinenkonzept

: DMG MORI


Die Geschäfte der DECKEL MAHO Pfronten GmbH laufen gut. Der Spezialist für 5-Achs-Fräs- und Fräs-Drehmaschinen hat einen unerwartet guten Jahresumsatz in 2010 hingelegt. Die analog in Pfronten aufgebauten Universal- sowie Eco und- Hochleistungs- Horizontalzentren mit Palettenwechsler und vor allem die Portalmaschinen ohne und mit Palettenwechsler tragen wesentlich dazu bei. Ergänzt wird das Produktprogramm dabei neuerdings durch die neue XXL-Maschine DMU 600.

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Das neue Universal-Fräszentrums DMU 600 P ist auch mit bisher unüblicher Vollkabine zu haben.

Das neue Universal-Fräszentrums DMU 600 P ist auch mit bisher unüblicher...

Autor: Ralph Schiffler / Freier Redakteur

Schon die Ausmaße der DMU 600 P machen mehr als deutlich, dass die neue Universalmaschine von DECKEL MAHO Pfronten auf extrem große und schwere Bauteile ausgelegt ist – etwa, wenn es um Werkzeugformen für den Automobilbau oder ausladende Bauteile in den Bereichen Aerospace und Energietechnik geht. Verfahrwege von 6.000 mm in X- und bis zu 4.200 mm in Y-Richtung überzeugen auf horizontaler Ebene. In vertikaler Richtung lassen sich der Querträger um maximal 2.000 mm und der Stößel um zusätzliche 1.250 mm bewegen. Das erfüllt viele Anforderungen der Branche ebenso wie der starre Tisch, der auf einer Fläche von 2.500 x 4.500 mm Werkstücke von bis zu 40.000 kg aufnehmen kann und in X-Richtung verfahrbar ist.

Warum XXL-Maschinen?

Angesichts solcher für DECKEL MAHO großen und vor allem neuen Dimensionen mag sich die Frage stellen nach dem Warum?. Nun: Schon vor einiger Zeit forderten einige DMG-Kunden das Pfrontener Lieferwerk auf, ihr universelles Maschinenangebot für das Fräsen und kombinierte Fräs-Drehen, auch in Verbindung mit LASERTEC- und ULTRASONIC- Bearbeitungen, durch eine Arbeitsraum-Vergrößerung noch attraktiver zu machen. Zumal fast alle Teile-Produzenten möglichst wenige, am besten nur einen Vertragspartner für ihre immer differenzierteren Bedarfsfälle verpflichten möchten. Das wünschen sich Maschinenkunden mit kleinem Auftragsvolumen gleichermaßen wie Großkunden mit großem Maschinenpark. Hinzu kommen Forderungen nach immer umfangreicheren
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Grundaufbau der DMU 600 P- Bett- und Tischbaugruppe mit doppelter Lasteinleitung für den Bearbeitungskraftfluss. Portaldurchgang für 3.500 mm Breite und 3.000 mm Höhe.

Grundaufbau der DMU 600 P- Bett- und Tischbaugruppe mit doppelter Lasteinleitung...

Ergänzungsleistungen zum eigentlichen Zerspanprozess. Spezielle wie komplette Automatisierungslösungen oder die Realisierung ganzer Fertigungsabschnitte können, auch global betrachtet, nur ganz wenige Werkzeugmaschinenhersteller liefern.

Auf dem Weg zur neuen DMU 600 P vertraute DECKEL MAHO Pfronten insbesondere auf mehr als 850 erfolgreiche Anwendungen der DMU/DMC 200, 210er und an die 100 Projektrealisierungen der DMU/DMC 340er- Großmaschinenfamilie. So überzeugt auch die neue XXL-Maschine durch ein modular aufgebautes Baukastensystem, über das der Anwender die Maschine flexibel konfigurieren kann. Das gilt insbesondere mit Blick auf die Fräsantriebe, die Tische (bis hin zum Fräs-Drehen) und das Werkzeugkonzept mit Ausbaustufen für bis zu 313 Magazinplätzen. Hinzu kommen dann noch Auswahlmöglichkeiten zum Automatisieren, Messen und Überwachen des Zerspanprozesse, bei den Kühlmedien und der Späneentsorgung sowie in punkto Steuerungstechnik.

Wo steckt das Neuartige des Portalmaschinenkonzepts?


Nur der Fachmann erkennt zuerst die doppelte Ableitung der bei der Bearbeitung entstehenden Kräfte in den Boden. Das in sich steife Portal mit dem vertikal bewegbaren Querbalken und der Spindelbaugruppe ist durch eine Kraftflussaufteilung parallel zur direkten Fundamenteinleitung formschlüssig mit dem eigensteifen Maschinenbett verbunden. Das ungeteilte Bett besteht außerdem aus hochwertigem GGG 60.


Zusätzlich zur gewollten

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Grundaufbau des Universal-Fräszentrums DMU 600 P in doppelt steifer Portalbauweise.

Grundaufbau des Universal-Fräszentrums DMU 600 P in doppelt steifer Portalbauweise.

Überbestimmung bei der Verbindung Portal/Bett ergeben sich für die Maschineninstallation Vorteile. Das eigentliche Fundament fällt für den Kunden vergleichsweise einfach und kostengünstig im sogenannten „Swimming- Pool“- Format aus. Gegenüber einem reinen Gantry-Maschinenkonzept ergibt sich als weiterer Vorteil die auf ein absolutes Minimum reduzierten Auskraglängen des Fräskopfträgers, üblicherweise als Stößel bezeichnet. Der Portal-Querträger ist gegenüber üblichen Stahlkonstruktionen aus sehr gut schwingungsdämpfendem GGG60-Material als steifer Monolith gegossen und kann sich gewichtsentlastet bewegen.


Mittels zwei verspannter, flüssigkeitsgekühlter Kugelrollspindeln, durch digital geregelte AC-Motoren angetrieben, verfährt der Querträger bis 2.000 mm in Vertikalrichtung. Die leicht bogenförmige und mit besonders versteiftem Profil ausgestattete Stößelbaugruppe trägt die verschiedenen Spindelköpfe. Der Stößel mit einem Verfahrweg von 1.250 mm verfügt ebenfalls über einen hydraulischen Gewichtsausgleich. Insgesamt lassen sich so ungewöhnlich hohe Steifigkeitswerte am Werkzeugträger erzeugen. Durch die insgesamt eigensteif ausgebildeten und stabil verbundenen Baugruppen lassen sich relativ hohe Vorschubwerte (X/Y/Z = 24/30/30 m/min) und Beschleunigungen von bis zu 3 m/s² verwirklichen, wobei eine vergleichsweise geringe Positionsunsicherheit nach VDI/DGQ 3441 beim Verfahren derselben nachweisbar ist.


Die

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Zu den technischen DMU 600 P-Highlights gehören die automatisch einwechselbaren DECKEL MAHO- Fräsköpfe (v. oben links n. unten rechts: Vertikalfräskopf, B- Achs- Schruppkopf, A- Achs- Gabelkopf, B- Achs- Schlichtkopf).

Zu den technischen DMU 600 P-Highlights gehören die automatisch einwechselbaren...

klemmbaren Antriebe der C-Rundachse erreichen 40 U/min Eilgang. Der mit bis zu 35.000 kg belastbare NC-Rundtisch kann sich mit 5 U/min drehen. Ein DirectDrive-Antrieb der Fräs-Dreh-Tischvariante erzielt Drehzahlen bis zu 80 U/min.


Hochqualitative Maschinenbaukomponenten


Sämtliche Linearführungen sind im INA-Maximalprofil ausgebildet. Alternativ zu verspannten Doppel-Kugelrollantrieben der Vertikalachsen werden für die Längs- und Quer-Bewegung von Tisch- und Stößelbaugruppe Zahnstangenantriebe verwendet. Je eine Kombination von Zahnstange in präziser Schrägzahnung und zwei synchronisierten AC-Motoren mit elektrisch vorgespannten Getrieben erzeugen einen sowohl schnellen als auch genau positionierenden Bewegungsablauf in den bis 6.000 mm langen Linearachsen.


Die dafür geteilten Messsysteme sind in thermisch unkritischer Position gegenüber dem Zahnstange-Ritzel-Antrieb von Tisch und Querträger angeordnet und liegen nicht im Arbeitsraum. Wegen der großen Messlängen ist kein Fixpunkt vorgesehen, mäanderförmige Befestigungen der Maßstäbe am ungeteilten Bett gleichen lokale Wärmedehnungen aus. Der „Abbesche Fehler“ ist durch die Maßstabanbringung in Richtung Werkzeug minimiert und erlaubt eine gute Wartung. Die Maßverkörperung als vorgespanntes Stahlband besitzt den gleichem Ausdehnungskoeffizienten wie das Bett, ein Aluminiumgehäuse dient ohne Einfluss auf das thermische Verhalten als Schutz.


Universell durch zahlreiche Varianten


Die kontinuierlich positionierende C-Achse ermöglicht mit der im Stößel integrierten Schnittstelle den Einsatz der Wechselköpfe als A- oder B- Achse. Die simultane 5-Achsen- Bearbeitung oder die automatische Umrüstung von Vertikal- auf Horizontalbearbeitung lässt sich in jede Richtung optimieren. Dabei kann der im Stößelgehäuse integrierte Hauptantrieb wahlweise als Grundantrieb mit 40 oder 60 kW, 1.200 oder 2.500 Nm Drehmoment bei maximalen Drehzahlen von 6.000 oder 4.000 1/min betrieben werden. Alle Angaben gelten bei 100 % ED.


Die Medienschnittstelle der C- Achse erlaubt die automatische Einwechselung der Kopfvarianten. Damit ist von Schruppen bis HSC in allen möglichen Werkzeuglagen eine simultane Universalbearbeitung mit 5 Achsen möglich. Das Einwechseln der Spindelköpfe besorgt ein Pick- up- System mit drei Ablageplätzen, die wie das Werkzeugmagazin auf einem linear bewegbaren Schiebeschlitten angeordnet ist. Die Auswahl von Fräsköpfen ist groß und reicht vom Vertikalfräskopf, A-Achs-Gabelkopf, B-Achs-Schruppkopf bis zum B-Achs-Schlichtkopf. Analog dazu sind verschiedene Arbeitstischvarianten möglich – ein starrer Tisch (2.600 x 5.000 mm) bis 40 t, ein NC-Rundtisch (ø 3.200 mm) bis 35 t sowie ein Fräs-Drehtisch (ø 3.200 mm) mit bis zu 20.000 Nm Drehmoment.


Die unterschiedlich wählbaren Werkzeugmagazine befinden sich außerhalb der Kabine und sind entsprechend der gewünschten Werkzeugaufnahmen gestaltet, HSC- Werkzeugplätze sind anteilig enthalten. Im Standard wird zum Doppelgreifer ein Kettenmagazin mit 60 Plätzen für die SK 50 oder anders ausgewählten Werkzeug- Aufnahmen angeboten, das wahlweise auf 120 oder 180 Plätze erweiterbar ist. Als neue Magazinvariante ist eine Werkzeugarena vorgesehen, die im Maximalfall bis zu 330 Werkzeugplätze aufweist.

Geschlossene Vollkabine


Als weitere Novität bei Maschinen der XXL-Klasse ist zu werten, dass die gesamte Maschine mit einer oben geschlossenen Vollkabine lieferbar ist. Durch optimales Design mit extra großen Scheiben ist nicht nur eine gute Einsicht für den Bediener gegeben, sondern es wurde generell auf eine optimierte Ergonomie großer Wert gelegt. Das zeigt sich an Einzelheiten wie der Arbeitsraum-Beladbarkeit, dem zentralen CNC-Bedienpult aber auch an technischen Features wie die Späneentsorgung. Dazu ist ein die beiden Späneförderer im Bett verbindender Zentralförderer an der Maschinen- Rückseite mit seitlichem Auswurf angeordnet.


Was ergibt sich für den Anwender als gravierender Vorteil beim Einsatz dieses neuartigen XXL- Großmaschinen- Konzeptes von DECKEL MAHO Pfronten? Zur Beantwortung genügt eine einzige Feststellung: Der Vorteil gegenüber bisherigen Maschinenausführungen ist sowohl der Gewinn an Universalität und einer nochmals gesteigerten Flexibilität durch ein vorbildlich aufgebautes Baukasten-Prinzip.


Entsprechend können mit der DMU 600 P gleichermaßen sowohl Schrupp- als auch Schlicht oder HSC- Bearbeitungen durchgeführt werden. Sämtliche der üblichen Achsanordnungen sind anwendbar, durch den Einsatz von Vorsatzspindeln lassen sich z.B. jedwede Formen ausarbeiten. Und schließlich können durch die Kombination der XXL-Fräs-Drehtechnologien in einer Maschine weitere Maschinen eingespart werden. Reine Schlichtmaschinen, Dreh- Karussells oder Bohrwerke werden überflüssig, die Einsparung von Investitionskosten, riesiger Hallenflächen oder Energieaufwendungen kommen als weitere Sparfaktoren noch dazu.

Das neue Universal-Fräszentrums DMU 600 P ist auch mit bisher unüblicher Vollkabine zu haben.
Grundaufbau der DMU 600 P- Bett- und Tischbaugruppe mit doppelter Lasteinleitung für den Bearbeitungskraftfluss. Portaldurchgang für 3.500 mm Breite und 3.000 mm Höhe.
Grundaufbau des Universal-Fräszentrums DMU 600 P in doppelt steifer Portalbauweise.
Zu den technischen DMU 600 P-Highlights gehören die automatisch einwechselbaren DECKEL MAHO- Fräsköpfe (v. oben links n. unten rechts: Vertikalfräskopf, B- Achs- Schruppkopf, A- Achs- Gabelkopf, B- Achs- Schlichtkopf).


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