Fahrständermaschine optimiert die Großteilefertigung

Die Großteilefertigung hat sich bei Leiritz Maschinenbau in den vergangenen Jahren zu einem wichtigen Standbein entwickelt und wurde mit einer neuen Axia-Fahrständermaschine von Nicolás Correa optimiert. Sowohl im Bereich der Maschinenbaulösungen als auch in der Auftragsfertigung gehören Großbauteile zum Geschäft des Familienunternehmens dazu. An deren eigene Bearbeitung hat sich Leiritz seit 2012 langsam herangetastet. „Weil wir immer wieder Probleme hatten bei der Fremdvergabe von gefrästen Großteilen, haben wir uns entschieden, selbst in die Großteilebearbeitung einzusteigen“, blickt Sebastian Ehard, technischer Geschäftsführer und Konstruktionsleiter, zurück. Und das mit zunehmendem Erfolg. Denn seit die Familie Ehard im Jahr 1997 Leiritz übernommen hat, wurden die Betätigungsfelder des Unternehmens neu ausgerichtet.

„Wir kommen ursprünglich zu 100 % aus dem Sondermaschinenbau“, berichtet Alexander Ehard, gemeinsam mit seinem Bruder seit 2015 geschäftsführender Gesellschafter der Leiritz Maschinenbau GmbH. „In den vergangenen Jahren haben wir das Unternehmen umstrukturiert und heute eine gleichmäßige Umsatzverteilung auf die beiden Geschäftsbereiche Auftragsfertigung und Sondermaschinenbau.“ Auftragsfertigung bedeutet dabei das Fertigen komplexer Produkte oder ganzer Anlagen nach Zeichnung ab Losgröße eins. Ein Schwerpunkt liegt auf Schweißbaugruppen mit anschließender spanender Fertigung und Montage. Insgesamt reicht das Leistungsspektrum von der Konstruktionsunterstützung über das zertifizierte Schweißen, Fräsen und Lackieren bis zur Blechbearbeitung, Oberflächenbehandlung sowie Montage. Zum Sondermaschinenbau gehört das Eigenprodukt Werkzeugwender mit der Hauptzielgruppe Formenbau. Damit können Werkzeuge, Formen oder Coils mit Gewichten von 1 bis 80 t um 90 oder 180° gewendet werden. Die Kipptische werden inzwischen als Standardprodukte angeboten, in zwei Drittel der Fälle aber noch individuell an Kundenwünsche angepasst.

Zurück zum Einstieg in die Großteilefertigung: Dieser erfolgte 2012 zuerst mit einer gebrauchten Fahrständerfräsmaschine des Herstellers CME mit Verfahrwegen von 7 m × 3 m × 1,5 m. „Wir haben an der Maschine aus dem Jahr 1997 ein komplettes Retrofit samt neuer Steuerung durchgeführt“, erinnert sich Sebastian Ehard. Der nächste Schritt war dann 2017 eine Neuanschaffung, wobei der vorhandene Servicepartner Kaiser WMS GmbH & Co. KG den Weg für Nicolás Correa ebnete. Dazu kam der Fräskopf als entscheidendes Kriterium, warum die Wahl auf die Fahrständermaschine Norma L60 fiel. „Unser UAD-Kopf kann permanent mit einer Drehzahl bis 6.000 min-1 betrieben werden, weil er über ein Flüssigkeitskühlsystem verfügt, das ein Überhitzen verhindert“, erklärt Walter Endres, Inhaber der zuständigen Gebietsvertretung von Nicolás Correa. „Eine doppelte Hirth-Verzahnung ermöglicht eine 0,02°-Indexierung in beiden Achsen und das Übertragen des vollen Drehmoments von 1.300 Nm in jeder Position.“

Schon beim Kauf der Norma überzeugte das spanische Unternehmen, das fünf Jahre Garantie auf seine Maschinen gibt, die beiden Firmenchefs und Sonderwünsche, wie Pendelbearbeitung, eine breitere Aufstiegsfläche zum Maschinenbett oder die erhöhte Umhausung, wurden problemlos erfüllt. „Gerade die Pendelbearbeitung ist für uns Gold wert“, schwärmt der technische Geschäftsführer, „denn durch die zweite Bearbeitungsfläche sparen wir Rüstzeiten.“ Als dann die alte CME-Maschine wegen zunehmender Ausfallzeiten nicht mehr tragbar war, wusste man bei Leiritz bereits um die Qualitäten von Nicolás Correa und entschied sich für die Fahrständermaschine Axia mit Verfahrwegen von 8,5 m in X-, 3 m in Z- und 1,75 m in Y-Richtung. Darauf sollten in erster Linie Schweißbaugruppen mit einem Gewicht bis 20 t und einer Länge bis 8,5 m bearbeitet werden. Die Genauigkeitsanforderungen bei den Form-und Lagetoleranzen beliefen sich auf drei Hundertstel.

„Wir wollten die Maschine aber nicht nur eins zu eins austauschen, sondern auch unsere Bearbeitungsmöglichkeiten erweitern“, sagt Alexander Ehard zu den Überlegungen. Und sein Bruder ergänzt: „Das Ziel waren Verbesserungen bei den Verfahrwegen, der Geschwindigkeit, der Steuerung und der Maschinendatenerfassung. Außerdem sollte auch hier eine Pendelbearbeitung möglich sein, damit sich der Drehtisch voll nutzen lässt, während der Rest vom Plattenfeld begangen werden kann. Durch das hauptzeitparallele Rüsten im Pendelbetrieb können wir unsere üblichen Spindellaufzeiten um 30 bis 40 % erhöhen.“ Zur Sonderausstattung der Maschine gehört zudem eine größere höhenverfahrbare Kabine, die Platz für das größere Bedienpult der Heidenhain-Steuerung und für einen Laptop zur CAM-Programmierung bietet.

Doch die technischen Anforderungen waren nur die eine Hälfte des Projekts. Die nächsten Herausforderungen resultierten aus den baulichen Gegebenheiten. „Weil das vorhandene Plattenfeld bestehen bleiben sollte, musste die Axia daran angepasst werden“, erläutert Sebastian Ehard. „Daher mussten die Fixatoren sehr genau positioniert werden, denn wären dort Fehler gemacht worden, hätte sich das direkt auf die Maschine ausgewirkt. Wegen dem vergrößerten X-Verfahrweg war es gleichzeitig erforderlich, das Fundament in Längsrichtung zu verlängern und für den Drehtisch wurde ebenfalls ein neues Fundament benötigt.“ So dauerten allein die baulichen Maßnahmen bei laufender Fertigung drei Wochen, in denen auch der Graben für den Späneförderer errichtet wurde. Als weitere Folge der größeren Maschine ging es in allen Achsrichtungen, aufgrund der beengten Platzverhältnisse, knapp zu und es mussten auch Aggregate wie die Kopfkühlung an die Wand gehängt werden. Letztlich passte bei der sechswöchigen Gesamtinstallation aber alles und die Axia konnte termingerecht am 30. Juli des vergangenen Jahres in Betrieb genommen werden.

Eine Besonderheit der Axia ist deren Box-in-Box-Bauweise. Dabei befindet sich zentrisch im Maschinenständer eine Box, die von Linearführungen vertikal auf vier Seiten geführt wird. In der Box sitzt ebenfalls mittig der herausfahrende RAM, der sonst üblicherweise seitlich am Ständer angebracht ist. „Durch die zentrische Führung des RAM beim Box-in-Box-System erreicht man eine symmetrische Verteilung aller auftretenden Kräfte und damit eine höhere Stabilität und Genauigkeit“, informiert Endres. „Außerdem ist so die Wärmeausdehnung nach allen Seiten gleich.“ Für die Brüder Ehard ein weiteres Argument, sich für Nicolás Correa zu entscheiden.

Nach den ersten Monaten im Betrieb fällt das Fazit durchweg positiv aus. „Die Mitarbeiter sind begeistert von der Axia, was Genauigkeit, Tempo und Bedienung angeht“, konstatiert Alexander Ehard. „Im Vergleich zur alten Maschine sind wir bei der Bearbeitungszeit um rund 30 % schneller.“ Doch es ist nicht nur die Geschwindigkeit, auch die Verfügbarkeit hat zugenommen und durch die längeren Verfahrwege kann die eine oder andere Aufspannung wegfallen. „Zudem ermöglicht uns der gekühlte Fräskopf, Bauteile jetzt trocken zu fräsen, ohne das der Kopf droht zu überhitzen.“ Insgesamt sieht man bei Leiritz noch Potenzial in der Großteilebearbeitung und Sebastian Ehard verrät: „Zunächst ist der Bau einer neuen Montage- und Lagerhalle geplant. Danach ist dann auch wieder Platz für die nächste Maschine.“