Energieeffiziente Zerspanung spart Kosten - weisser

TREND
Nachhaltigkeit
Innovation in der spanenden Fertigung
05-2015
Vom „Greenplus“-Maschinenkonzept bis zur hydraulikfreien Drehmaschine
Energieeffiziente
Zerspanung spart Kosten
Weisser gehört zu den weltweit technologisch führenden Herstellern
von Präzisions-Drehmaschinen und multifunktionalen Drehzentren.
Mit 466 Mitarbeitern entwickelt und produziert das Unternehmen
am Standort St. Georgen im Schwarzwald für den HochleistungsEinsatz ausgelegte, sehr genaue Werkzeugmaschinen für kundenindividuelle Prozesslösungen. Das Unternehmen gilt als führend bei
Spitzentechnologien für die Automobil- und Automotive-Industrie.
Autor: Dipl.-Oec. Christoph Kulpa, J. G. Weisser Söhne, St. Georgen
Das patentierte Weisser Rotationsdrehverfahren, ein tragendes Element
des Greenplus-Konzepts, generiert
fein bearbeitete Oberflächen und ersetzt aufwändige Schleifoperationen.
Hinsichtlich der Bearbeitungszeit entstehen Einsparpotenziale von bis
zu 77 %. Das Rotationsdrehen realisiert die Herstellung drallarmer
Oberflächen
䊏䊏䊏䊏䊏䊏 Im Mittelpunkt aller Aktivitäten steht ein
schlüsselfertiger Prozess rund um das Werkstück als Produktionslösung spezifischer Kundenanforderungen.
Weisser Werkzeugmaschinen werden innerhalb eines
sehr flexiblen Baukastensystems, exakt nach Anforderungsprofilen der Kunden, hergestellt. Die Basis-Maschinen werden entsprechend der Fertigungsaufgabe ausgelegt und mit individuellen Technologiemodulen ausgestattet, der Prozesslösung angepasst.
Weissers Qualitätsanspruch ist ein Werkzeug-Maschinenbau im Bereich „mechanisch Null“. Die hohe Fertigungstiefe mit eigener Herstellung qualitätsrelevanter
Komponenten hat dabei einen deutlichen Einfluss auf die
Langzeitstabilität und Werkstück-Dauergenauigkeit.
Die autonome Entwicklung, Konstruktion und Herstellung der Synchron-Motorspindeln mit Direct Drive
Technologie generiert ein nutzenbringendes Potenzial für
mehr Verfügbarkeit und Prozess-Sicherheit.
Weisser hat zahlreiche innovative und die Branche beeinflussende
Technologien
entwickelt, wie zum Beispiel
das Pick-up-Verfahren oder
die Prozesse Hartdrehen, Rotationsdrehen und Unrunddrehen, die heute nicht mehr
aus der Welt der Zerspanung
wegzudenken sind.
Das Weisser GreenplusKonzept und die weltweit erste „grüne“ Präzisions-Drehmaschine Stark gestiegene
Energiepreise fordern von der verarbeitenden Industrie
neue Wege in Hinblick auf Energieeffizienz bei Werkzeugmaschinen. Kostenreduktion durch effiziente Energiebeschaffung ist wichtiger denn je. In der Diskussion
über den Energieverbrauch, nachhaltige Energie-Versorgung und den Abbau von Treibhausgasen gewinnt der
konsequente Einsatz neuer Technologien eine immer
größere Bedeutung.
Der Klimawandel, die wachsende Notwendigkeit,
sparsam mit knappen Ressourcen umzugehen, stellen die
Industrieproduktion vor große Herausforderungen. Diesen Kriterien begegnete Weisser
bereits 2009 mit dem „Greenplus-Konzept“,
der weltweit ersten „grünen“ Werkzeugmaschine.
Die energieeffiziente Werkstückzerspanung mit dem „Greenplus“-Konzept beinhaltet ein überlegenes Portfolio an Features,
die den Faktor „Energy per piece“ auf ein
Minimum reduzieren und dadurch erhebliche Ressourcen gewinnbringend mobilisieren. Der technische Fortschritt, resultierend
aus der Effizienzsteigerung des „Greenplus“-Konzepts generiert je nach Applikation eine Kosten-Ersparnis zwischen 30 bis 40 Prozent.
Weisser Rotationsdrehen realisiert im GreenplusKonzept hohe Einsparpotenziale Die Schlüsselrolle im
Greenplus-Konzept spielt das Rotations-Drehverfahren,
welches unerreicht hohe Einsparpotenziale realisiert.
Das von Weisser entwickelte und patentierte Drehverfahren ist insbesondere in der Lage, fein bearbeitete
Oberflächen zu generieren und damit aufwändige
Schleifoperationen zu ersetzen. Außerdem verkürzt sich
durch das gleichzeitige Rotieren von Werkstück und
Werkzeugschneide die Bearbeitungszeit um bis zu 77
Prozent.
Thorsten Rettich, Geschäftsführer Technik: „Den meisten
Kriterien zur Energieeffizienz
und Nachhaltigkeit begegnet
Weisser mit einem innovativen
Meilenstein, dem visionären
Greenplus-Konzept, welches
mit der weltweit ersten ,grünen
Machine‘ bereits 2009 vorgestellt wurde. Allen voran bietet Weisser hinsichtlich der
energieeffizienten Werkstückzerspanung ein überlegenes
Portfolio an Features, die den
Trockenbearbeitung ist gut für die Umwelt
Faktor ,Energy per piece‘ auf
ein Minimum reduzieren und
Zudem ist mit diesem Verfahren die Herstellung drallarmer Oberflächen für höchste Anforderungen beim Außen-, Innen- und Plandrehen möglich. Damit sind ideale
Voraussetzungen gegeben für die hochpräzise Bearbeitung von Dichtungs- bzw. Nadellagersitzen.
Hohe Dauergenauigkeit der Fertigungstoleranzen
und die Prozessstabilität reduzieren deutlich die Bearbeitungszeiten. Der Nutzungsgrad selbst bei minimaler Automatisierung liegt bei über 90 Prozent.
Da es sich bei diesem Fertigungsverfahren um einen
Trockenbearbeitungs-Prozess handelt, bei dem keine
Kühlschmierstoffe eingesetzt werden und daher keine
Entsorgung von Kühlmittel und Schleifschlamm anfällt,
ist das Rotationsdrehverfahren zudem ein besonderer
Beitrag für den Umweltschutz und damit ein zusätzlicher
dadurch erhebliche Ressourcen
gewinnbringend mobilisieren”
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Nachhaltigkeit
Die grundlegenden
Kriterien für einen pro-
nutzenbringender Bestandteil des Greenplus-Konzepts.
kürzere Zykluszeiten. Wenn dann auch noch deutlich
kürzere Reaktionszeiten direkt am Prozess das Ergebnis
einer höheren Performance fundamentieren sollen, kann
dies nur über eine spezifische Steuerungsintelligenz generiert werden.
Das erfordert eine Konstellation, bei der die Prozesse
sowohl auf der Steuerung als auch in den Antrieben laufen. Dies bewirkt höhere Schnitt- und Verfahrgeschwindigkeiten und bietet deutliche Leistungsreserven. Der
Kundennutzen wird dabei deutlich durch Vorteile bei der
Maschineneinrichtung, höhere Prozesssicherheit und gesteigerte Produktivität.
Ein weiteres Highlight im Hinblick auf Energieeinsparung ist das in der CNC-Steuerung integrierte Software-Tool für das Energie-Monitoring „Indramotion
MTX ega“. Dieses wurde speziell für die Weisser E-Machine verfeinert und hinsichtlich der Diagnose-Möglichkeiten erweitert. Über ein Tablet-PC wird das Monitoring realisiert.
Während der Werkstück-Bearbeitung ist damit die Visualisierung von Energieverbrauch, Prozessabschnitten,
Maschinenkomponenten und Werkzeugen möglich. So
entsteht maximale Transparenz bei der Optimierung des
䊏
Energieverbrauchs im Fertigungsprozess.
fitablen Prozess der
energieeffizienten Zer-
Voll-elektrische Präzisions-Drehmaschine
spanung interpretiert
die weltweit erste
„grüne“ PräzisionsDrehmaschine, die
Weisser Univertor AC
greenplus. Das Weisser
Greenplus-Konzept
reduziert den Faktor
„Energy per piece“ auf
ein Minimum und bewirkt eine Kostenersparnis durch Effizienzsteigerung von 30 - 40 %
J.G. Weisser Söhne Werkzeugmaschinenfabrik
www.weisser-web.com
Die konsequent elektrische Weisser E-Machine für hochdynamische Zerspanungsprozesse. Bereits
auf der AMB 2012 in Stuttgart, stellte Weisser die weltweit erste voll-elektrische Präzisions-Drehmaschine aus, das kompakte Maschinenmodell E-Machine Vertor-C, ausgelegt für die Unrundbearbeitung.
Die E-Machine ist prädestiniert für zahlreiche Anwendungen hochdynamischer Zerspanungsprozesse, wie z. B. Unrund-Bearbeitung, Rotationsdrehen, Synchronschleifen oder die multifunktionale Komplettbearbeitung.
Mehr Energieeffizienz durch „elektrische
Energie“
Durch den konsequenten Einsatz allein von
elektrischen Komponenten, lässt sich über
den gesamten Lebenszyklus einer Weisser Werkzeugmaschine eine Energie-Einsparung von bis zu 20 % erzielen. Weisser hat bereits die meisten Maßnahmen zur
Energie-Einsparung in allen seinen Maschinenmodellen
serienmäßig umgesetzt. Für diese Applikation hat Weisser die IndraMotion MTX von Bosch Rexroth adaptiert.
Die beim Unrund-Drehen erzielte Werkstück-Präzision und die hohe Prozessdynamik, brauchen eine CNCSteuerung, die durch Hochleistungsfähigkeiten überzeugen muss. Die Systemarchitektur mit ihrer Steuerungsund Antriebsintelligenz bewirkt eine hohe Dynamik und
Die komplett elektrische Weisser
E-Machine Vertor C ohne Hydraulik
und pneumatischer Aktuatoren, ermöglicht zusammen mit der Bosch
Rexroth Indramotion MTX hochdynamische Zerspanungsprozesse bei
gesteigerter Produktivität, hoher
Dynamik und kürzesten Zykluszeiten

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