Für anspruchsvolle Fräs-Dreh-Anwendungen auf der MT 715 wurden in den vergangenen Monaten zusätzliche Kapazitäten und Know-how aufgebaut – im Vertrieb ebenso wie in der Anwendungstechnik. »Ziel ist es, Kunden die Potenziale der Fertigungszentren und die Vorteile einer Komplettbearbeitung auf einer Maschine noch gezielter aufzuzeigen und gemeinsam passende Bearbeitungs- und Turnkey-Lösungen für komplexe Anwendungen zu entwickeln«, sagt Axel Boi, Vice President Sales Aerospace.

5-achsige Komplettbearbeitung, Fräsen und Drehen in beliebiger Abfolge auf sechs Seiten. Dazu ergänzende, integrierte Technologien – Wälzfräsen, Wälzschälen, Verzahnungsstoßen, Schlagzahnfräsen sowie Polygondrehen: Die MT 715 für Werkstücke bis 400 mm Durchmesser und 1.000 mm oder – mit erweitertem Arbeitsraum – 1.400 mm Länge führt unterschiedliche Fertigungsschritte und -technologien auf einer Maschinenplattform zusammen. Prozesse, die bisher auf mehrere Maschinen verteilt waren, lassen sich in einem durchgängigen Fertigungsprozess abbilden – mit Vorteilen bei Präzision, Flexibilität, Rüstaufwand, Durchlaufzeiten und Prozesssicherheit.

Die integrierte Werkstückautomation und hohe Werkzeugkapazitäten ermöglichen komplexe Bearbeitungen für Branchen wie Medical Technology, Tool Manufacturing, Mechanical Engineering und Aerospace.

Ausgestattet mit zwei Bearbeitungseinheiten erweitern die Varianten MT 715 two und MT 715 two⁺ das Einsatzspektrum zusätzlich. Hier steht neben der Frässpindel für ergänzende Bearbeitungen ein Revolver mit bis zu zwölf Werkzeugplätzen zur Verfügung, der sich für das Fertigen von Wellenteilen um eine Lünette ergänzen lässt.

Wenn extreme Prozesskräfte wirken


Hochfeste und zähe Werkstoffe für Anwendungen zum Beispiel in Aerospace prozesssicher zu bearbeiten, ist eine besondere Herausforderung. Die Materialien sind extrem belastbar und zugleich schwierig zu zerspanen. Es wirken extreme Prozesskräfte, Späne brechen nur schwer und können zu Maschinenstopps führen. Zudem belasten lange Bearbeitungszeiten Maschine, Werkzeuge und Spannvorrichtungen gleichermaßen.

Auch auf solche herausfordernden Prozesse mit Bearbeitung »aus dem Vollen«, mit hohem Materialabtrag und langen Laufzeiten bei komplexen Bauteilen sind die Fertigungszentren MT 715 ausgelegt. Fräs- und Drehoperationen lassen sich prozessoptimal kombinieren – für kurze Späne und unterbrechungsfreies Bearbeiten. Die konstruktive Auslegung der Maschine schafft dabei die Voraussetzungen für hohe Präzision, starke Leistung und stabile Prozesse.

Komplexe Anforderungen komplett umsetzen – in einem Prozess 


Wie anspruchsvoll solche Bearbeitungen in der Praxis sind, zeigt ein aktuelles Aerospace-Projekt der CHIRON Group mit einer MT 715 two⁺. Gefertigt wird hier eine Komponente für eine Defense-Anwendung aus der hitzebeständigen Superlegierung MARVAL X12H. Aus einem rund 50 kg schweren Zylinder entsteht ein komplexes Fünfachsteil von etwa 3 kg, mit entsprechend hohem Spanvolumen.

Die Vorgabe: Die Komponente muss aus Sicherheitsgründen vollständig aus einem Werkstück gefertigt werden. Gleichzeitig stellt die geringe Wandstärke von 1,5 mm hohe Anforderungen an Prozessführung und Präzision. Zusätzliche Umspannungen oder der Transfer auf weitere Maschinen würden das Risiko von Verzug oder Beschädigungen deutlich erhöhen. Zudem wäre die Fertigung zu zeit- und personalaufwendig und auch aus wirtschaftlicher Sicht nicht ideal.

Zusätzlich wird auf der MT 715 two⁺ eine Komponente in einem reinen Drehprozess gefertigt: eine lange Hülse aus 300M-Stahl. Da die Hülsen unterschiedliche Längen haben, setzt der Kunde die Maschinenvariante mit erweitertem Arbeitsraum mit X 1.550 mm ein. Damit lassen sich künftig auch neue Komponenten in die Fertigung auf der MT 715 two⁺ integrieren.

Der entscheidende Vorteil: Beide Bauteile lassen sich unterbrechungsfrei und vollständig bearbeiten, vom Zuführen des Rohteils bis zur Entnahme der fertigen Komponenten.

Turnkey-Kompetenz für anspruchsvolle Prozesse

Die Wahl des passenden Fräs-Dreh-Zentrums mit hoher Leistungsreserve und der nötigen Flexibilität ist jedoch nur ein Teil der Lösung. Gerade bei anspruchsvollen Werkstoffen und komplexen Bauteilen müssen Zerspanstrategie, Werkzeuge, Spanntechnik und Prozessparameter exakt aufeinander abgestimmt werden. Nur dann lassen sich auch hochfeste Komponenten mit extremem Spanvolumen prozesssicher und wirtschaftlich fertigen.

Hier kommt die Turnkey-Kompetenz der CHIRON Group ins Spiel. Für die Defense-Komponente Ring plus Halterung entwickelte das Team um Patrick Mink folgende Zerspanstrategie: Zunächst wird ein Kernloch mit Durchmesser 80 mm vorgebohrt und anschließend von innen nach außen bis zur finalen Geometrie bearbeitet. Um kurze Späne zu erzeugen, kommen gezielt Dreh-Fräs-Operationen zum Einsatz – es wird mit rotierendem Werkstück gefräst.

Die Bearbeitung erfolgt mit einer Hochleistungsspindel für anspruchsvolle Aerospace-Anwendungen. »Theoretisch hohe Drehmomente klingen zunächst mal überzeugend. Viel wichtiger ist es, diese Zerspanleistung unter realen Bearbeitungsbedingungen auch komplett ausnutzen zu können«, erklärt Matthias Efinger, Leiter Maschinenentwicklung 2. »Dafür muss der Vorschub stark erhöht werden, damit das Material kontrolliert bricht. Genau dafür braucht es ein Fertigungszentrum wie die MT 715 mit hoher Steifigkeit und Stabilitätsreserve.«

Werkzeugtests, Werkzeugauswahl, CNC-Programmierung und die Auslegung des Bearbeitungsprozesses sind ebenfalls Teil der Lösung. Ebenso wie die Spanntechnik: Die finale Bearbeitung des Frästeils erfolgt nicht über die Gegenspindel, sondern über den Revolver. Dadurch lassen sich unterschiedliche Spannmittel flexibel integrieren und selbst komplexe Geometrien stabil bearbeiten. Der zuvor gefertigte Spannzapfen dient hier als stabile Aufnahmesituation, um die Komponente vollständig fertigbearbeiten zu können.

Das Aerospace-Projekt zeigt exemplarisch, welche Vorteile die MT 715 bei der Bearbeitung anspruchsvoller Werkstoffe bietet: kraftvolles Zerspanen auch hoher Volumina, stabile Prozesse und die Fähigkeit, ein breites Teilespektrum flexibel auf einer Plattform komplett zu bearbeiten.