Deutsches Engineering "made in the USA"

UnionChemnitz und KPM erste amerikanische Hersteller komplett hydrostatischer Horizontalbohr- und Fräsmaschinen

Die überwältigende Mehrzahl der in den USA verkauften Horizontalbohr- und Fräsmaschinen wird zurzeit importiert. UnionChemnitz präsentiert nun die erste, in Zusammenarbeit mit dem Schwesterunternehmen KPM in den USA hergestellte, Bohr- und Fräsmaschine. Die Maschine in Plattenfeldbauweise mit einem Spindeldurchmesser von 162 mm ist einzigartig auf dem Markt: Sie ist die erste mit voll hydrostatischem Führungssystem, die je in den USA gebaut wurde. Dank der hydrostatischen Führungen von Maschinenständer und Tragbalken arbeitet die Maschine praktisch verschleißfrei und mit außergewöhnlich hoher Präzision.

In den letzten 15 Jahren hat UnionChemnitz bereits mehr als 60 Bohrwerke an nordamerikanische Kunden geliefert. Nun werden die hochmodernen Maschinen auch in den USA gefertigt. Der Aufbau und die Montage der Maschinen finden bei KPM in Ford City, Pennsylvania statt.

Effektive Fünfseitenbearbeitung anspruchsvoller Werkstücke

Die PCR 160 wird Ende 2016 bei Herkules USA in Ford City, Pennsylvania Betrieb aufnehmen. Herkules USA ist ein führender Hersteller von Werkzeugmaschinen. Die größte Herausforderung in diesem Bereich ist die Bearbeitung großer und schwerer Werkstücke unter Einhaltung sehr strikter Qualitätsstandards in Punkto Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Aus diesem Grund wurde das Maschinenkonzept speziell an die Anforderungen des Kunden angepasst. Mit einer X-Achse von 3.500 mm und einer Y-Achse von 4.000 mm ist die Horizontalbohr- und Fräsmaschine PCR 160 für die effektive Fünfseitenbearbeitung von mittleren bis hin zu großen und schweren Werkstücken ausgelegt. “Das Bohrwerk wird Spindelstockgehäuse für Groß­drehmaschinen und andere Werkzeugmaschinenkomponenten unter Einhaltung strenger Toleranzen bearbeiten”, so Jakob Scheif­farth, Betriebsleiter von KPM. “Die Spindelstockgehäuse gehören zu Drehmaschinen mit einer Kapazität von 110 Tonnen, die riesige Gas- und Turbinenläufer bearbeiten werden. Spindelstockgehäuse können bis zu 15 Tonnen wiegen. Sie haben eine komplexe Geometrie in Kombination mit sehr hohen Anforderungen im Bereich Genauigkeit, insbesondere Parallelität und Exzentrizität, um die perfekte Passform für hochpräzise Radial- und Axiallager zu erreichen.”

Um die geforderte Präzision selbst bei schweren Bearbeitungsaufgaben garantieren zu können, besteht das Maschinenbett des Bohrwerks aus einer speziellen, schwingungsdämpfenden Schweißkonstruktion aus Stahl. Für eine besonders hohe Steifigkeit ist der Maschinenständer stark verrippt. Die PCR 160 kompensiert zuverlässig Durchhang von Spindel und Tragbalken sowie Ständerneigung. Zusätzlich zur stabilen Schwerzerspanung ist die Maschine daher auch für überaus präzise Finish-Bearbeitungen geeignet. Der 2.500 mm lange und 2.000 mm breite Dreh- und Verschiebetisch nimmt mühelos Werkstücke mit Gewichten bis zu 20 t auf. Er verfährt 1.500 mm tief in der V-Achse. Die B-Achse kann in 0,001-Grad-Schritten verstellt werden. Dies erlaubt eine sehr präzise Positionierung des Werkstücks und damit exzellente Bearbeitungsgenauigkeiten.

Maßgeschneidertes Design für zusätzliche Flexibilität

Flexibilität ist eine wichtige Voraussetzung für die Bearbeitung der Maschinenkomponenten bei Herkules USA. Importierte Bohrwerke haben jedoch häufig einen Nachteil: Es sind standardisierte Massenprodukte, die nur in sehr begrenztem Maße an besondere Anforderungen angepasst werden können. Die PCR dagegen ist eine ideal auf die Kundenbedürfnisse abgestimmte Maßanfertigung. “Da kurze Bearbeitungszeiten wichtig für die Effizienz der Produktionsstätte von Herkules USA sind, haben wir die Maschine mit speziellem Zubehör ausgestattet, die die Bearbeitungszeit in diesem speziellen Anwendungsbereich verkürzen – eine Pick-up Station zum Auswechseln der unterschiedlichen Fräseinheiten für die verschiedenen Anwendungen, ein automatischer Werkzeugwechsler und ein Werkzeugmagazin mit 60 Plätzen”, erklärt Dr. Benedikt Sitte, Geschäftsführer von UnionChemnitz. Die Horizontalbohr- und Fräsmaschine wird mit einer Heidenhain iTNC 530 HSCI-Steuerung bedient und kann alternativ mit FANUC- und Siemens-Steuerungen ausgestattet werden.

KPM ist ein Experte für die Implementierung maßgeschneiderter Lösungen. “Wir sind ein Hersteller von einem Großteil der Komponenten in unseren Werkzeugmaschinen”, so Jakob Scheiffarth. “Wir stellen Drehtische, Getriebe, Fräs­köpfe und andere Know-how-Teile selbst her. Die intern produzierten, bewährten Modulkomponenten kombinieren wir und entwickeln daraus maßgefertigte, wirtschaftliche Lösungen für unsere Kunden.” Die Komponenten werden mithilfe eines modernen Maschinenparks hergestellt, der neben einer breiten Palette von Dreh-, Fräs- und Schleifmaschinen auch Messgeräte beinhaltet – alles in allem umfasst der Unternehmenssitz in Ford City 7.525 m2. Sowohl die mechanische als auch die elektrische Fertigung findet im eigenen Haus statt. Bei der Herstellung der von Union­Chemnitz entworfenen Horizontalbohr- und Fräsmaschinen können die Ingenieure und Techniker von KPM auf mehrjährige Erfahrung in der Produktion und Montage von Werkzeugmaschinen zurückgreifen. “Wir haben ein hoch qualifiziertes Team von 110 Mitarbeitern. Sie sind Experten in den Bereichen Werkzeugmaschinen, Bearbeitungstechnologien und Steuerungen”, bestätigt Sam Kube, Geschäftsführer von KPM. “Wir bringen unseren Auszubildenden sogar die Kunst des Handschabens bei”.

Durch die Kombination ihrer Kernkompetenzen haben UnionChemnitz und KPM das Ziel ihres Gemeinschaftsprojektes erreicht: Sie sind nun die einzigen nordamerikanischen Hersteller von voll hydrostatischen Horizontalbohrwerken. “Amerikanische Kunden profitieren nun von kürzeren Lieferzeiten dieser Hochleistungsmaschinen. Das ist ein großer Vorteil für ihre Geschäftstätigkeiten in Amerika, bei denen Horizontalbohrwerke eingesetzt werden”, schließt Jakob Scheiffarth.

Die P-Serie – Vorteile auf einen Blick

  • Erlaubt sowohl stabile Schrupp- als auch hochpräzise Feinbearbeitung
  • Doppelte Hydrostatikführungen umschließen den Tragbalken
  • Dynamisch kontrollierte Hydrostatiksysteme
  • Extrem steifer und stark verrippter Maschinenständer
  • Kompensation von Tragbalken- und Spindeldurchhang sowie Ständerneigung
  • Längenkompensation von Bohrspindel und Tragbalken (Option)
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