Direkt angetriebenes Rotationssystem verkürzt die Zykluszeit

Anfang der 1990er Jahre beschloss Herr Langlois, ein Geschäft zu gründen, das sich auf Teile mit engen Toleranzen für die Luft- und Raumfahrt spezialisiert. Ein Freund empfahl ihm, eine Drehmaschine mit gelagerter Spindel in Betracht zu ziehen, und schlug ihm vor, sich Hardinge-Drehmaschinen anzusehen. Herr Langlois kaufte eine gebrauchte Hardinge HNC-Drehmaschine und begann mit der Herstellung von Fahrwerksbuchsen für Flugzeuge.

Aero Precision Machine stellt Teile für die Luft- und Raumfahrt, die Rüstungsindustrie und die pharmazeutische Industrie her. Das Unternehmen beschäftigt zehn Mitarbeiter auf einer Betriebsfläche von etwa 8.000 Quadratmetern.

 

Dieses rotierende System mit Direktantrieb passt genau in das Unternehmen Aero Precision Machine. Der Indexer verfügt über eine Spindel mit Spannzange, die es dem Unternehmen ermöglicht, seine vorhandenen Spannzangen zu nutzen.

 

Aero Precision Machine setzt ein direkt angetriebenes Rotationssystem auf einem vertikalen Bearbeitungszentrum ein, um hochpräzise Teile für das Kapselprüfverfahren in der Pharmaindustrie herzustellen.

 

Mike Langlois, Inhaber von Aero Precision Machine (Julian, North Carolina), besaß und bediente seine erste Drehmaschine, als er 13 Jahre alt war. Er stellte seine eigenen Modellflugzeugteile her, um die Motoren mit höherer Leistung und Drehzahl betreiben zu können, und verkaufte sie sogar international an andere Modellflugzeugenthusiasten. Schließlich erwarb er eine Pilotenlizenz und kaufte ein frühes Beechcraft-Modell.

 

Anfang der 1990er Jahre beschloss Herr Langlois, ein Geschäft zu gründen, das sich auf Teile mit engen Toleranzen für die Luft- und Raumfahrt spezialisiert. Ein Freund empfahl ihm, eine Drehmaschine mit gelagerter Spindel in Betracht zu ziehen, und schlug ihm vor, sich Hardinge-Drehmaschinen anzusehen. Herr Langlois kaufte eine gebrauchte Hardinge HNC-Drehmaschine und begann mit der Herstellung von Fahrwerksbuchsen für Flugzeuge. Seine Frau und seine beiden Söhne stiegen 1996 in das Geschäft ein, und seitdem ist das Unternehmen auf zehn Mitarbeiter und eine Werkstattfläche von etwa 8.000 Quadratmetern angewachsen. Aero Precision Machine stellt heute Teile für die Luft- und Raumfahrt, die Verteidigungs- und die Pharmaindustrie her.

 

Das Unternehmen bearbeitet hauptsächlich kleine Teile. Obwohl die Durchmesser bis zu 10 Zoll betragen können, liegt die Spezialität des Unternehmens im Bereich von ¾- bis 2 ½-Zoll. Im Laufe der Jahre hat das Unternehmen seine gesamten Drehkapazitäten mit Hardinge-Spindeldrehmaschinen für das Hochpräzisionsdrehen aufgebaut.

"Es geht nur um Genauigkeit", erklärt Herr Langlois. "Wir haben uns entschieden, eine Spannzangenwerkstatt zu sein. Das ist hier unten eher eine Seltenheit. Jeder will eine 8-Zoll-Futtermaschine verwenden. Unsere Teile sind oft empfindlicher, haben eine dünne Wand oder eine enge Toleranz. Bei Flugzeugteilen, wie z. B. Fahrwerksbuchsen, müssen die Maschinen der Werkstatt in der Regel eine Toleranz von 0,0002 bis 0,0003 Zoll am Außen- und Innendurchmesser einhalten.

 

Schon früh entschied sich die Unternehmensleitung für die collet-ready-Spindeln. "Ich habe diese Entscheidung nie bereut", fügt er hinzu. "In unserer Werkstatt ist das Spannfutter das letzte Mittel zur Werkstückspannung. Mit einer Spannzange kann ich das Teil schneller drehen, mit hoher Drehzahl, und die Rundlaufgenauigkeit und die Oberflächengüte sind besser. Außerdem geht das Einrichten schneller.

Da Aero Precision 16C-Spannzangen bevorzugt, passt das Hardinge DD300-Direktantriebs-Rotationssystem genau in dieses Geschäft. Der Indexer verfügt über eine spannzangenfähige Spindel, die es dem Unternehmen ermöglicht, die vorhandenen Spannzangen zu verwenden. Das System hat keine Zahnräder, so dass es im Laufe der Zeit nicht zu Verschleiß kommt. Die Maschine bietet eine Genauigkeit von ± 3 Bogensekunden, eine Wiederholgenauigkeit von ± 2 Bogensekunden und einen maximalen Rundlauf von 0,0002 Zoll.

 

Für die pharmazeutische Prüfung wird ein radförmiges Teil aus Aluminium 2024 verwendet. Das zu prüfende Teil des Kunden befindet sich auf jeder der sechs gebohrten Flächen. Aero Precision dreht die Außendurchmesser und schneidet das Teil auf den Drehbänken ab. Anschließend wird das Teil auf eine Sure-Grip-Spannzange im Drehsystem gesteckt, um es für die Bearbeitung auf einem vertikalen Palettenwechsler Bridgeport XR1000 vorzubereiten. Das Unternehmen fräst die 12 Außenformen, bohrt das Teil mittig und bohrt dann die sechs Öffnungen genau in der Mitte. Die Präzisionspositionierung erfolgt mit dem direkt angetriebenen Drehsystem mit schneller Indexierung von Loch zu Loch. Anschließend werden die Teile von der Mitte aus mit einer Senkbohrung versehen, gebohrt und mit einem Gewindebohrer versehen, mit einer Schlitzsäge geschlitzt und mit einem Schaftfräser fertiggestellt.

 

"Früher haben wir dieses Teil auf einem fünfachsigen Indexer einer anderen Marke bearbeitet, bis wir das Hardinge-Direktantriebs-Rotationssystem kauften", sagt Herr Langlois. "Jetzt sehen wir eine 30-prozentige Reduzierung der Zykluszeit des Teils aufgrund der Positioniergeschwindigkeit von 1.500 Grad pro Sekunde und einer Schnittgeschwindigkeit von 600 Grad pro Sekunde."

 

Das Unternehmen stellt außerdem eine gleichmäßigere Wiederholgenauigkeit fest. Als es die Teile mit dem Indexer einer anderen Marke herstellte, musste es fast jedes zweite Teil auf der Werkzeugmaschine versetzen, um das Teil innerhalb der Toleranz zu halten. Die Aufnahmekonturen müssen auf einen Durchmesser von 0,001 Zoll und auf eine Winkelposition von 60 Bogensekunden genau eingehalten werden. Die Kombination aus dem vertikalen Palettenwechsler und dem Rotationssystem erleichterte die Einhaltung beider Toleranzen, so Langlois. "Der vertikale Palettenwechsler verfügt über eine thermische Kompensation auf der Z-Achse, so dass das Einhalten von Durchmessern an Teilen, die auf dem Rotationssystem bearbeitet werden, viel weniger Offsetänderungen erfordert."

 

Die Vergabe von Aufträgen in der pharmazeutischen Industrie hängt in hohem Maße von der Leistung der Zulieferer ab, sagt Langlois. "Bei der Montage und Prüfung von Pharmateilen geht es um hohe Geschwindigkeiten und hohe Stückzahlen, und sie dulden keine Teile in ihren Anlagen, die nicht zu 100 Prozent den Spezifikationen entsprechen." Es geht um viel Geld, wenn die Anlage wegen einer Störung im Produktionsprozess abgeschaltet werden muss.

 

"Das bedeutet, dass wir uns als Lohnfertiger einen Ruf für 100-prozentige Qualität und Konsistenz erarbeiten müssen", fährt er fort. "Jedes einzelne Teil muss individuell geprüft werden.

 

"Wir sind davon überzeugt, dass die Maschinen und Technologien von Hardinge dazu beigetragen haben, dass wir unseren Ruf als Hochpräzisionswerkstatt aufrechterhalten konnten. Dieses direktangetriebene Rotationssystem ist eine große Bereicherung für unser Unternehmen und passt perfekt in unsere 16C-Spannzangenwerkstatt", sagt Herr Langlois. "Es ist schneller und genauer als alles, was ich bisher auf dem Markt gesehen habe. Im Zeitalter der Multitasking-Maschinen, vor allem bei Arbeiten, die eine Hochleistungsfrässpindel erfordern, könnte die DD300 das Gerät sein, das die Grenzen des Drehens auf einer Fräsmaschine öffnet."

 

Quelle: Bearbeitung der Produktion