Mit einer gemeinsamen Neuentwicklung im CNC-Freiformfräsen betraten der Suhler Jagd- und Sportwaffenhersteller Merkel und der Maschinenbauer Reichenbacher Hamuel aus Dörfles-Esbach bei Coburg technisches Neuland. Entscheidende Unterstützung kam vom Digitalisier-Labor der Coburger Fachhochschule. Dabei ging es um die vollautomatische Fertigung von Gewehrschäften aus Massivholz. Diese werden jetzt in einem gemeinsam entwickelten CNC-Portalfräszentrum von Reichenbacher Hamuel auf neue und rationelle Art und Weise gefertigt.
Die Gewehrkolben selbst sind aus hochwertigem Holz, ein Rohling kann ohne weiteres 400 Euro und mehr kosten. Sie wurden bisher wegen ihrer komplizierten dreidimensionalen Freiform größtenteils von Hand bearbeitet. Um noch größere Stückzahlen wirtschaftlich herzustellen, benötigte man eine Maschine, die diese Freiform in einer Aufspannung, also in einem Arbeitsgang komplett fräsen konnte.
Komplexe Problemlösung
Herausgekommen ist eine Maschine, die in der komplexen Freikörperbearbeitung von Holzwerkstücken Neuland betritt: Hinter der Typenbezeichnung ECO 1712-B Sprint verbirgt sich ein Portalfräszentrum mit zwei Frästischen, auf denen in Zweikanaltechnik parallel gleiche oder unterschiedliche Gewehrschäfte auf Endmaß rotationsgefräst werden können. Das auffälligste Merkmal: Die Werkstücke sind auf den zwei Frästischen in sich drehenden Vorrichtungen aufgespannt, wodurch das CNC-Zentrum zu den jeweiligen fünf Bearbeitungsachsen der beiden Fräsköpfe über nochmals zwei zusätzliche Achsen verfügt. Die Steuerungssoftware koordiniert diese zweimal sechs Achsen, wodurch sich die komplizierte Freiform der Gewehrschäfte ohne sichtbare Übergänge im Material ausarbeiten lässt – mit einer Maßgenauigkeit im unteren Einzehntel-Millimeterbereich.
Der Vorteil dieser, ist eine millenare immer identische Reproduzierfähigkeit, verbunden mit reduziertem Materialausschuss. Die Bearbeitungsdaten für jedes einzelne Werkstück können von einer Zentrale aus zur Maschine geschickt werden. Die Handhabung des Fräszentrums ist nutzerfreundlich ausgelegt, so dass sie von angelernten Maschinenbetreuern ausgeführt werden kann. Auch in anderen Punkten präsentiert diese Reichenbacher Hamuel-Maschine den neuesten Stand der Technik: Um die Zykluszeiten pro Werkstück zu verkürzen und damit die Betriebskosten zu verringern, können auf der ECO 1712-B Sprint Fräsvorschübe von 20 Meter pro Minute gefahren werden, bei einer Drehzahl von 24 000 Umdrehungen pro Minute – früher waren es nur 10000.
Mit dem Einsatz von HSK 63-F Kegeln, bei denen die Werkzeugaufnahme zusätzlich auf einer Planfläche anliegt, werden unerwünschte Schwingungen erheblich reduziert. Dadurch wird eine wesentlich bessere Oberflächengüte an dem zu bearbeitenden Teil erzeugt. Das neue Fräszentrum wird momentan im Zweischichtsystem gefahren, für später sind aber auch drei Schichten geplant.
Damit das Rotationsfräszentrum aus Holzrohlingen wohlgeformte Gewehrschäfte fertigen kann, sind riesige Datenmengen vonnöten. Von jedem Schaft existiert ein handgefertigtes Grundmodell, dessen gesamte Oberfläche im Laserlabor der Fachhochschule Coburg von einem, aus zwei Kameras bestehenden, Scanner mittels Laser aus verschiedenen Positionen abgetastet wird. Die dabei gewonnenen Laserpunkte, etwa drei bis sieben Millionen an der Zahl, werden anschließend an einen Rechner geschickt. Eine besondere Software kanalisiert diesen immensen Datenstrom und verbindet in einem nächsten Arbeitsschritt jeweils drei Punkte zu einer Dreiecksfläche, auch Polygon genannt. So entsteht im Rechner ein auf dem hundertstel Millimeter genaues virtuelles Abbild eines Gewehrschaftes, das im Reichenbacher Hamuel-Fräszentrum in ein identisches Gegenstück aus edlem Holz umgesetzt wird.
Robert Zozin
Weitere Informationen:
Teilen:
