Maschinen- und Anlagenbau
Strukturbauteile und E-mobilität im Fokus
Das Wachstum der Elektromobilität stellt den deutschen Maschinen- und Anlagenbau vor neue Herausforderungen. So werden verschiedene Bauteilkategorien am Fahrzeug entfallen. Allerdings wird sich die Anzahl an Fahrzeugkomponenten durch die Verbreitung von Hybridmotoren und Bev-vehicles erhöhen. Mit einer Weiterentwicklung im Bereich der großvolumigen Leichtmetallwerkstücke ist die Schwäbische Werkzeugmaschinen Gmbh für die Elektromobilität bereits heute bestens gerüstet.
„IMMER MEHR Automobilhersteller bieten Hybrid- oder Elektrofahrzeuge an. Für die Maschinenhersteller bedeutet das, dass ihr Maschinenpark auch die spanende Bearbeitung von E-autotypischen Fahrzeugteilen wie Strukturbauteilen abdecken muss“, erklärt Reiner Fries, Geschäftsführer Vertrieb bei der Schwäbische Werkzeugmaschinen Gmbh. Aktuell greifen Oem-zulieferer auf Bearbeitungszentren zurück, die für die Bearbeitung von Großmotoren und damit für eine schwere Zerspanung konzipiert sind. Deren Antriebstechnik ist auf hohe Antriebskräfte ausgelegt.
Entsprechend langsam und weniger dynamisch läuft sie. Im Vergleich zu großen Komponenten für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren gleicht die Bearbeitung von großvolumigen Strukturbauteilen der herkömmlichen Leichtmetallbearbeitung. Hochdynamische, schnelle Maschinen, die lange Strecken in kurzer Zeit zurücklegen, schaffen dies deutlich besser. Die Maschinenserie mit Linearmotoren von Schwäbische Werkzeugmaschinen eignet sich für diese Marktanforderungen besonders, was in der Branche schon lange bekannt ist.
BA W08-12 für große Leichtmetallwerkstücke
Um den veränderten Anforderungen gerecht zu werden, hat Schwabische Werkzeugmaschinen die BA W08-12 entwickelt. Dabei handelt es sich um ein einspindliges, horizontales Bearbeitungszentrum, das für die 4- und 5-achsige Bearbeitung von sehr großen Leichtmetallwerkstücken, beispielsweise Batteriegehäusen, ausgelegt ist.
Wie alle Maschinen des Unternehmens zeichnet sich das Bearbeitungszentrum durch den Monoblock aus, der die Durchbiegung minimiert und einen optimalen Kraftfluss zwischen Bearbeitungseinheit und Werkstückträger gewährleistet. Außerdem verfügt das Bearbeitungszentrum über eine masseoptimierte Bearbeitungseinheit in „Box-in-box“-ausführung, die für hochdynamische Zerspanoperationen im Leichtmetallsektor konzipiert wurde und rückseitig in den Monoblock eingesetzt werden kann.
Linear- und Torquemotoren in den Vorschubachsen garantieren Dynamik und kürzere Nebenzeiten, der Gantryantrieb der Y-achse eine optimale Positioniergenauigkeit auch bei außermittiger Belastung. Eine weitere wesentliche Komponente dermaschine ist der Doppelschwenkträger, der mit zwei unabhängigen Rundachsen ausgestattet ist und ein hauptzeitparalleles Be- und Entladen ermöglicht. „Während der Bearbeitung wird der Doppelschwenkträger in einer Hirth-verzahnung hydraulisch verriegelt und die Rundachsen mit einer Sicherheitsklemmung fixiert“, erläutert Fries. Die Geometrie der Rundachsen erlaubt eine Beladung der Maschine in ergonomisch günstiger Höhe. Bei Bedarf lassen sich direktangetriebene Planetenmodule aufbauen, was eine 5-achsige Bearbeitung ermöglicht.
Ausgeklügelte Spülung im Bearbeitungsraum
Zudem garantiert das Rundtischkonzept zusammen mit der horizontalen Spindelanordnung einen freien Spänefall. Da sich die BA W08-12 zusätzlich durch eine ausgeklügelte Spülung im Bearbeitungsraum auszeichnet, ist nahezu ausgeschlossen, dass Späne am Werkstück anhaften, was für bessere Qualität und ein einfacheres Handling sorgt. Die Entwick
lungen deuten darauf hin, dass Werkstücke in Zukunft noch größer werden und dann nicht mehr auf die W08 passen. Aus diesem Grund entwickelt das Unternehmen aus Schramberg-waldmössingen noch größere Maschinen. „Sie werden natürlich alle Erfahrungen und Vorteile der Sw-maschinen an Bord haben. Dazu zählen zum Beispiel die zwei Paletten, horizontale Spindeln und Linearmotortechnik“, verrät Fries.
Mehr Flexibilität dank Aussparung bei Doppelschwenkträger
Bis dahin bietet die BA W08-12 für die Aufnahme von Werkstücken und Vorrichtungen einen Störkreis mit Durchmesser 950 Millimeter und einer Länge von 1.710 Millimeter (500 l Volumen). Im Vergleich zur zweispindligen BA W0822 erhöht sich der Verfahrweg in der Xachse um 700 Millimeter, wodurch die Bearbeitungsreichweite für Werkstücke nahezu verdoppelt wird. Dieser kann je nach Werkstückdesign und Spannsituation voll genutzt werden. Um noch mehr Flexibilität im Hinblick auf die Bauteilgröße und -form zu erzielen, hat SW einen Doppelschwenkträger mit Aussparung entwickelt: Durch diesen können auch besonders bauchige Teile in der Horizontalen gedreht werden. „Durch die Modifikation unseres Maschinenkonzepts können wir den Anforderungen von vielen neuen Fahrzeugteilen im Bereich der Hybrid- und Elektromobilität gerecht werden“, erläutert Fries.
Da eine Sicherheitstrennung zwischen Belade- und Bearbeitungsraum notwendig ist, wird die Aussparung durch eine Abdeckung verschlossen, deren Größe individuell an die Form
des zu bearbeitenden Werkstücks angepasst wird. Die Aussparungsgröße wird dabei lediglich durch die gegenüberliegende, zweite Vorrichtung mit Werkstück eingeschränkt. Somit können Teile von bis zu 1.300 x 400 x 300 Millimeter (L x B x H) in horizontaler Richtung gedreht werden. Bei größeren oder kleineren Abmessungen in der Länge oder Breite kann sich die jeweils andere Dimension ändern, das heißt ein Werkstück könnte beispielsweise auch die Maße 1.000 x 700 x 300 Millimeter aufweisen.
Nach- und umrüstbares System
Dieser Platzvorteil kann auch dann genutzt werden, wenn Unternehmen bereits eine BA W08-12 im Maschinenpark haben: Der Q-träger lässt sich bei diesen Maschinen austauschen und durch einen Q-träger mit Aussparung ersetzen, so dass die Stillstandszeit wegen Umbau auf ein Minimum reduziert wird. Die Sw-maschine zeichnet sich jedoch nicht nur durch hohe Flexibilität bei großen Bauteilen aus. Eine einspindlige BA W08 lässt sich sogar in eine zweispindlige Maschine umrüsten. Nach einem Austausch der 3-Achs-einheit kann das Bearbeitungszentrum auch dazu genutzt werden, kleinere Bauteile in hoher Ausbringung zu produzieren.