Höchste Präzision in der Schwerzerspanung | HWACHEON (Europe)
HWACHEON Machinery Europe

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Höchste Präzision in der Schwerzerspanung

Robuste vertikale Drehzentren für große Durchmesser im Einsatz

[Quelle: Fachzeitschrift "Drehteil + Drehmaschine", Ausgabe 03/2019, Fachverlag Möller Dipl.-Ing. K.-H. Möller Technischer Fachverlag e.K. ]

Bei der Fertigung von Kleinserien oder Prototypen ist auch bei Drehteilen mit großen Durchmessern ein Höchstmaß an Präzision gefordert. Oft stehen diese Werkstücke nur als Unikat zur Verfügung, so dass bei der Bearbeitung kein Fehler unterlaufen darf. Daher sind hier Maschinen gefordert, die das hohe Gewicht der Werkstücke aufnehmen können und gleichzeitig beste Arbeitsergebnisse liefern. Dieses Geschäftsfeld der Kleinserienfertigung von großen und komplexen Drehteilen hat sich ein Schweinfurter Lohnbearbeitungsunternehmen mit vertikalen Drehzentren des südkoreanischen Werkzeugmaschinenherstellers HWACHEON erschlossen.
Die Pabst-Firmengruppe gilt als Spezialist für die Dreh- und Fräsbearbeitung anspruchsvoller Klein- und Kleinstserien. Auch als Ausbildungsbetrieb genießt das Unternehmen einen hervorragenden Ruf.
Wer im Schweinfurter Hauptbahnhof aus dem Zug steigt, bemerkt sofort, dass er in der “Welthauptstadt der Kugellager” angekommen ist. In direkter Umgebung zum Bahnhof liegen die Werkhallen und Verwaltungsgebäude bedeutender Global Player wie die der Wälzlagerhersteller Schaeffler und SKF sowie der größte Standort des Automobilzulieferers ZF. Etwas weiter entfernt befindet sich im Gewerbegebiet Hafen Ost mit der Pabst-Gruppe ein Hidden Champion, der für seine hochpräzisen Dreh- und Frästeile weit über die Region hinaus bekannt ist.
Die HWACHEON VT-950+ MC MG wurde im September 2017 mit einem Schwertransport angeliefert. Auf dem Firmengelände erfolgte die Entladung mittels Autokran.
Die Firmengruppe besteht aus den beiden operativen Unternehmen Pabst Automotive GmbH und Pabst Komponentenfertigung GmbH. Ersteres produziert zerspanungstechnische Hochsicherheits-Komponenten für die Automobilindustrie. Der fertigungstechnische Schwerpunkt liegt dabei auf der Herstellung komplexer Bauteile für das Radlagersegment. Neben der Serienfertigung konzentriert sich der Zulieferer auf die Bereiche Aftermarket sowie Muster- und Prototypenbau.
In der Komponentenfertigung von Pabst werden hochkomplexe Bauteile in Muster-, Einzelteil- und Kleinserien-Losgrößen hergestellt. Eines der Standbeine ist dabei die Spindel- und Antriebstechnik in der u. a. Spindelgehäuse und -wellen gefertigt werden. Hinzu kommen die verschiedensten Komponenten für den Maschinenbau mit teils komplexen Geometrien und – wie könnte es in der „Welthauptstadt der Kugellager“ anders sein – Lagerkomponenten für den Aerospace-Bereich.

Zertifizierter Spezialist für Kleinserien

Das vertikale Drehzentrum HWACHEON VT-950+ MC MG kann Werkstücke bis zu einem Durchmesser von 950 mm und einer Drehlänge von bis zu 850 mm bearbeiten.
Insgesamt bearbeitet Pabst für seine Kunden ein breites Feld an Bauteilen und überzeugt vor allem durch eine hohe Flexibilität bei der Auftragsabwicklung. Dabei hat sich das Unternehmen zu einem bekannten Spezialisten für Klein- und Kleinstserien entwickelt. Dementsprechend gehören Stückzahlen ab Losgröße 1 zum Tagesgeschäft, Stückzahlen über 25 kommen selten vor, und die maximal beauftragte Losgröße liegt bei 50.
Für diese Anwendungen steht ein moderner Maschinenpark zur Verfügung, der kontinuierlich erneuert und erweitert wird. Bearbeitet werden darauf Werkstücke aus Stahl, Aluminium, Messing, Edelstahl und Sonderlegierungen. Als Rohteile werden häufig Walz- oder Schmiedeteile endbearbeitet, Gussprodukte sind dabei eher die Ausnahme in den Hallen des Lohnfertigers.
Der Arbeitsraum des vertikalen Drehzentrums ist großzügig bemessen und gut zugänglich, so dass auch eine Beladung mit großen und schweren Werkstücken mit einem Hallenkran problemlos möglich ist.
Gerade bei kleinen Losgrößen spielen Qualität und geometrische Maßhaltigkeit eine große Rolle. Dementsprechend hoch ist der Qualitätsanspruch im Unternehmen. Bereits seit vielen Jahren hat die Pabst Firmengruppe Qualitätsmanagementsysteme nach DIN ISO 9001:2015, IATF 16949:2016 für den Automotive-Bereich sowie EN 9100:2016 für die Luft- und Raumfahrt etabliert. Besonders stolz ist man dabei auf die Aerospace-Zertifizierung. “Damit können wir uns ganz klar von unseren Wettbewerbern abheben”, sagt Manfred Pabst, einer der beiden Geschäftsführer, “denn viele von ihnen verfügen nicht über diese wichtige Zertifizierung.”

Gesucht: Drehzentrum für große Durchmesser

Als Zusatzausstattung erhielt die HWACHEON VT-950+ MC MG ein 16-faches Werkzeugmagazin.
Vor einigen Jahren gingen vermehrt Anfragen zur Bearbeitung von Drehteilen mit großen Durchmessern ein. “Diese konnten wir aber nur mit großem Aufwand auf konventionellen Drehmaschinen ausführen”, sagt Johannes Ruder, Fertigungsleiter Drehtechnik bei der Pabst Komponentenfertigung. “Das war arbeits- und zeitintensiv und auf Dauer nicht wirtschaftlich.” Deshalb begab er sich auf die Suche nach einem Drehzentrum für große Durchmesser, auf dem möglichst viele Arbeitsschritte in wenigen Aufspannungen ausgeführt werden können. Der entscheidende Tipp kam schließlich vom Außendienstmitarbeiter eines Herstellers für Spannmittel und Greifsysteme, der die Maschinen des südkoreanischen Werkzeugmaschinenherstellers HWACHEON empfahl. Nach einer kurzen Internetrecherche wurde Kontakt zur Europazentrale von HWACHEON in Bochum aufgenommen, und wenige Tage später besuchte Manfred Bak, Area Sales Manager des Herstellers für Bayern, das Unternehmen in Schweinfurt. “Nachdem ich die Anforderungen an die Maschine erfahren hatte, stellte ich als Lösung ein vertikales Drehzentrum aus der VT-Baureihe vor”, sagt der Außendienstler.
Da sich die HWACHEON VT-950+ MC MG bewährt hat, wurde bei Pabst nach etwas mehr als einem Jahr mit der HWACHEON VT-650 MC (links) ein zweites vertikales Drehzentrum für die Bearbeitung von Werkstücken mit großen Durchmessern angeschafft.
Auf der ausgewählten Maschine HWACHEON VT-950+ MC MG lassen sich Drehteile mit einem Durchmesser von bis zu 950 mm und einer maximalen Drehlänge von 850 mm bearbeiten. Das extrem robuste vertikale Großdrehzentrum ist für die Schwerzerspanung im Dauereinsatz ausgelegt und zählt zu den derzeit stabilsten und leistungsstärksten Maschinen in dieser Kategorie. Das massive einteilige Meehanite-Gussbett sorgt für eine fast vollständige Absorption von Vibrationen und höchste Steifigkeit. Auch die handgeschabten und großzügig dimensionierten Flachführungen tragen in allen Achsen zur Präzision bei. Durch die von HWACHEON perfektionierte Air-Floating-Technologie, bei der die Flachführungen zusätzlich mit Druckluft beaufschlagt werden, reduzieren sich der Stick-Slip-Effekt und das Losbrechmoment beim Anfahren deutlich. “Überzeugen konnte uns die Maschine vor allem durch ihre hohe Stabilität und die extreme Genauigkeit, die auch durch die großen Flachführungen erzielt wird”, betont Johannes Ruder.

Umfangreiche Zusatzausstattung

Die etwas kleinere Schwester HWACHEON VT-650 MC bietet eine Drehlänge von 750 mm und einen maximalen Drehdurchmesser von 800 mm. Bei Pabst ersetzt sie zwei ältere CNC-Drehmaschinen.
Geordert wurde die Maschine schließlich mit einem Paket an Zusatzausstattungen. Dazu zählt ein Revolver, der auch angetriebene Werkzeuge aufnehmen kann, denn bei den komplexen Werkstücken, die bei Pabst bearbeitet werden, fallen oft auch Bohr- oder Fräsarbeiten an, die nun ebenfalls auf dem Drehzentrum ausgeführt werden können. Dadurch kann in vielen Fällen die Nachbearbeitung auf einem Bearbeitungszentrum entfallen, was die Gefahr von Spannfehlern deutlich reduziert.
Als weitere Zusatzausstattung erhielt die HWACHEON VT-950+ MC MG ein 16-faches Werkzeugmagazin, was das Kürzel “MG” in der Maschinenbezeichnung signalisiert. “Hauptsächlich wird das Werkzeugmagazin genutzt, um lange Bohrstangen sofort nach dem Bearbeitungsprozess dort abzulegen”, erläutert der Fertigungsleiter. “So reduzieren wir das Crash-Risiko, da die Bohrstangen für die weiteren Bearbeitungsschritte nicht auf dem Revolver verbleiben.” Außerdem könne das Magazin weitere Werkzeuge aufnehmen, die beispielsweise bei der Bearbeitung von komplexen Geometrien benötigt werden, so dass so viele Arbeitsschritte wie möglich auf dem Drehzentrum ausgeführt werden.

Anlieferung mit Schwertransport

Bei diesem Lageraußenring für ein Flugzeugtriebwerk erfolgt die Schruppbearbeitung der Oberseite mit einer Zustellung von 3,25 mm.
Anfang September 2017 traf das neue Drehzentrum auf dem Firmengelände ein. “Wir hatten für den Transport vom Hamburger Hafen nach Schweinfurt eigens einen überbreiten Schwertransport mit Begleitfahrzeug organisiert”, erinnert sich Manfred Bak. Am Ziel angekommen, wurde die Maschine mittels Autokran vom Lkw gehoben und anschließend auf speziellen Schwerlast-Fahrgestellen per Muskelkraft an ihren endgültigen Standort befördert. Nach eigenen Angaben dringt Pabst mit diesem Maschineninvest in neue Bearbeitungsdimensionen vor und sieht sich nun auch im Teilespektrum bis 950 mm Durchmesser gut gerüstet.
Nach der Inbetriebnahme erhielten die Pabst-Mitarbeiter eine einwöchige Programmier- und Bedienerschulung, die von HWACHEON vor Ort in Schweinfurt durchgeführt wurde. Dabei staunten die Teilnehmer nicht schlecht, als der Trainer demonstrierte, dass man bei der Verwendung von geeigneten Werkzeugen bei der Schruppbearbeitung durchaus eine Zustellung von 5 mm und mehr fahren kann. “Heute kennen wir die Kraft und Stabilität der Maschine genau und nutzen, wenn es nötig ist, auch Zustellungen von 6 bis 8 mm im Regelbetrieb”, ergänzt Johannes Ruder schmunzelnd.

Schwungradflansch für den ICE

Die beiden Schwungradflansche für ICE-Triebwagen wiegen als Fertigteil jeweils 250 kg und wurden komplett auf der HWACHEON VT-950 MC MG bearbeitet.
Mittlerweile ist die VT-950+ seit über anderthalb Jahren im Einsatz und konnte ihre Leistungsfähigkeit im Zwei-Schicht-Betrieb unter Beweis stellen. Dabei werden nicht nur die ganz großen Durchmesser bearbeitet, es können auch kleinere Teile mit einem Durchmesser von “nur" 300 bis 400 mm sein. Dazu zählen beispielsweise vorgewalzte Lageraußenringe, die später in Airbus-Triebwerken verbaut werden. In diesem Fall liegt die Zustellung während der Schruppbearbeitung der Oberseite bei lediglich 3,25 mm.
Beeindruckender sind die Schwungradflansche für ICE-Triebwagen. Dabei handelt es sich um Schmiedeteile mit einem Rohgewicht von ca. 310 kg, bei denen die Außenkontur und die Mittenbohrung bereits endformnah vorgegeben sind. Dennoch bleibt hier für die Bearbeitungsspezialisten noch jede Menge zu tun: Der größte Ausgangsdurchmesser beträgt 695 mm, der Fertigdurchmesser hingegen beläuft sich auf 670 mm. Das Abdrehen des Außendurchmessers, das maßhaltige Herstellen der beidseitigen Kontur, das Ausdrehen der Mittenbohrung und die Herstellung des umlaufenden Lochkreises werden komplett auf der VT-950+ ausgeführt. Am Ende wiegt das Fertigteil noch 250 kg, d. h. 60 kg Material sind bei höchster Präzision abgetragen worden.

Anschaffung weiterer Maschine

Johannes Ruder ist Fertigungsleiter Drehtechnik bei der Pabst Komponenten GmbH
Da die Auslastung der Maschine gut war, zog man bei Pabst nach ca. einem Jahr Bilanz: “Sie bietet eine hohe Prozesssicherheit bei verkürzten Bearbeitungszeiten und liefert eine bessere Rundheit der Drehteile bei hoher Präzision”, fasst der Fertigungsleiter das Ergebnis zusammen. “Aufgrund der guten Erfahrungen haben wir uns im vergangenen Jahr entschieden, eine weitere Maschine aus der VT-Baureihe anzuschaffen.”
Die dabei gewählte HWACHEON-VT 650 MC ist die etwas kleinere Schwester der VT-950+ und bietet eine Drehlänge von 750 mm und einen maximalen Drehdurchmesser von 800 mm. Bei Pabst wird sie zwei CNC-Drehmaschinen ersetzen, die in die Jahre gekommen sind und deren Präzision zu wünschen übrig lässt. Angeliefert und aufgestellt wurde sie im März dieses Jahres. Wie das größere Modell ist sie ebenfalls mit einem Revolver für angetriebene Werkzeuge ausgestattet, so dass auch hier Drehteile mit komplexen Konturen in wenigen Aufspannungen bearbeitet werden können.
Mit dieser neuerlichen Investition kann Pabst nun das neu erschlossene Marktsegment der Präzisionsdrehteile mit großen Durchmessern noch besser und effektiver bedienen und ist hier auch für die Zukunft gut aufgestellt.
Die Pabst Firmengruppe

Das Unternehmen wurde im Jahr 1979 als HPM Roland Pabst OHG gegründet. Seit 2006 wird es in zweiter Generation von den beiden Brüdern Manfred und Volker Pabst als Geschäftsführer geleitet. Heute beschäftigt die Pabst-Firmengruppe rund 110 Mitarbeiter, von denen 65 in der Komponentenfertigung arbeiten. Im Bereich Automotive stehen 36 Maschinen, bei der Komponentenfertigung sind es 45, jeweils inklusive Messmaschinen.

Pabst gilt im doppelten Wortsinn als “ausgezeichneter” Ausbildungsbetrieb: Die Ausbildungsquote ist hoch, und die Zahl der Abbrecher liegt seit vielen Jahren konstant bei null. Stattdessen absolvieren alle Auszubildenden die Ausbildung auf einem hohen Abschlussniveau, und einige von ihnen wurden sogar als IHK-Kammersieger oder Staatspreisträger ausgezeichnet.

Weitere Informationen zur Pabst-Gruppe:www.pabst-gmbh.de

VT-950+ - Front side
Vertical turning centre with box guideways for chuck sizes of Ø600 - 800 mm
Outstanding stability! Thanks to its heavy and monolithic cast Meehanite bed, the VT-950+ is extremely stable. Building on this solid foundation, these vertical lathes combine high performance main an...
Box guide ways
Gear spindle
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Fri, 05/10/2019 - 10:12