Die hohe Kunst des Spindelns – Fertigung im ≤ 5 µ-Bereich

Die SPL Präzisionsfertigung GmbH fertigt hochpräzise Teile für die Industrie. Ein besonderer Schwerpunkt liegt hier in der Herstellung von Bauteilen für Hauptspindeln von Werkzeugmaschinen. Eine ganz entscheidende Rolle dabei spielen die Feinbohrköpfe von BIG KAISER, dem Schweizer Schwesterunternehmen von BIG DAISHOWA.

Die SPL Präzisionsfertigung GmbH im westsächsischen Fraureuth wurde im Jahr 2007 gegründet. Der Schwerpunkt des Unternehmens liegt auf der Fertigung von Teilen für Werkzeugmaschinen sowie Hauptspindeln. „Angefangen haben wir mit 14 Mitarbeitern und heute beschäftigen wir 30 fachlich versierte Mitarbeiter. Wir produzieren an diesem Standort sämtliche Teile für Dreh-, Fräs- und Schleifspindeln sowie Sonderspindeln und Prüfstandspindeln“, erzählt Dipl.-Ing. Andreas Pilz, Geschäftsführer der SPL Präzisionsfertigung GmbH. Für die Fertigung von Hauptspindeln bedarf es hoher Präzision, Genauigkeit und Sorgfalt. Seit der Gründung investiert SPL regelmäßig in die Aus- und Weiterbildung der Mitarbeiter sowie modernste Technik. Um Präzision auch zukünftig zu gewährleisten und um eine neue Gehäusefertigung für die Spindeln aufzubauen, entschied man sich bei SPL im Jahre 2019 für die Errichtung einer neuen, klimatisierten Fertigungshalle sowie zur Anschaffung eines hochpräzisen Bearbeitungszentrums von Hermle – inklusive der dazu notwendigen Werkzeuge.

Toleranzen von ≤ 0,005 mm

Für die Finish-Bearbeitung von prismatischen Teilen bzw. von Spindelgehäusen investierte SPL in ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum C 62 U von Hermle. Die C 62 U ist das Topmodell der Hermle High-Performance-Line und verfügt über einen Verfahrweg von 1.200 x 1.300 x 900 mm, einen Schwenkrundtisch im Durchmesser von 1.350 x 1.100 mm und eine Tischzuladung von max. 2.500 kg. „Wir ließen bisher in Fremdleistung auf einem DIXI-Lehrenbohrwerk fertigen. Nachdem das Werk DIXI-Machines geschlossen wurde, der weitere Service somit in Frage stand, entschieden wir uns, in eine neue Maschine zu investieren. Daraufhin habe ich verschiedene Maschinenhersteller angeschrieben und Hermle war der einzige Anbieter, der sich von unserem Pflichtenheft und der von uns geforderten Genauigkeit nicht abschrecken ließ“, erzählt Pilz. Mit der Anschaffung der Hermle Maschine wurde die letzte Ausbaustufe für eine präzise Fertigung der neuen Spindelgehäuseteile erreicht. „Diese 5-Achs-Fräsmaschine erfüllt die höchsten Ansprüche in Bezug auf Maschinenkinematik und Positioniergenauigkeiten, die für eine Fertigung im Bereich ≤ 0,005 mm (Maß und Form) notwendig sind und wir für unsere Teile auch benötigen“, so Pilz weiter. Damit auch die Lagerbohrungen in den Spindelgehäusen die notwendige Präzision erfüllen, setzt SPL bei der Hermle-Maschine auf die Feinbohrköpfe von BIG KAISER in Kombination mit der Technologie- und Beratungskompetenz von BIG DAISHOWA.

BIG DAISHOWA & HERMLE Partner für höchste Präzisionsansprüche

„Beim Bearbeiten eines Probewerkstückes in der Zentrale beim Maschinenbauer Hermle in Gosheim wurden die Feinbohrköpfe von BIG KAISER eingesetzt. Die Qualität der Bohrungen hat uns von Anfang an überzeugt und somit war für uns klar, dass wir das Werkzeug von BIG KAISER bei uns einsetzen werden. Zusätzlich zum Werkzeug wurde uns von Jochen Renz, Technischer Leiter Kundenservice bei BIG DAISHOWA, auch eine technologische Begleitung bzw. Hilfestellung zugesagt, was für uns auch immens wichtig war – vor allem hinsichtlich der Parameter wie Drehzahlen, Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten usw., “ erzählt Andreas Pilz und Enrico Müller, Anwendungstechniker bei BIG DAISHOWA ergänzt: „Wir arbeiten hier mit Hermle eng zusammen, wenn es um komplexe Aufgabenstellungen geht; oder besser gesagt, wenn es um höchste Präzision geht, dann sind wir hierbei der erste Ansprechpartner. „MAXIMALE QUALITÄT OHNE KOMPROMISSE“ hier ergänzen wir uns auch hervorragend, denn wie bei uns steht auch bei Hermle Qualität, Genauigkeit und Präzision an erster Stelle“.

„Wenn es um Präzision geht, dann sind wir der erste Ansprechpartner.“ Enrico Müller (li.),
Anwendungstechniker bei BIG DAISHOWA.

Digitale Feinbohrköpfe; unsere erste Wahl

SPL setzt auf die digitalen EWE Feinbohrköpfe von BIG KAISER „Die Bauteile, die SPL produziert, sind sehr teuer. Da macht es natürlich Sinn, alleine schon um Fehlerquellen beim Ablesen zu minimieren und auch hinsichtlich der Toleranzfelder, in denen sich SPL bewegt, auf digitale Feinbohrköpfe zu setzen“, so Müller. „Ein weiterer Vorteil der digitalen Feinbohrköpfe ist, dass sie wirklich sehr präzise in der Handhabung sind. Die Hochgenauigkeitsbearbeitung erfordert höchste Sorgfalt und Sauberkeit. Wenn man sich in der Fertigung im µ-Bereich befindet, dann sollten sich auch der Einstellbereich, die Maschine sowie das Werkzeug im µ-Bereich befinden. Und das ist hier ganz klar der Fall“, erzählt Pilz. Die Feinbohrköpfe können mit verschiedenen Adaptionen modular an Durchmessern und Bohrtiefe angepasst werden. BIG KAISER verfügt hier über ein Baukastensystem, um alle Durchmesser und Längen ab­decken zu können. Aufgrund der Werkzeugschnittstelle HSK-A 100 und den massiven Verlängerungen ist auch bei größeren Tiefen eine hohe Stabilität beim Spindeln gewährleistet. Neben dem Durchmesser werden die Grundflächen, Stirnseiten und tiefer liegenden Plananlagen auf dieser Maschine in einer Aufspannung gefräst. Aufgrund der senkrechten Werkzeugzustellung werden Fehler durch das Durchbiegen der Werkzeuge verhindert. Die erreichte Zylinderform der Bohrungen liegt bei kleiner gleich 0,005 mm.

Bohrungen bis 800 mm Länge

Die EWE-Feinbohrköpfe verfügen über eine hochpräzise Durchmessereinstellung der Wendeplattenhalter. Da bei SPL Durchmesser von Ø60 bis Ø400 mm und in der Länge Bohrungen bis 800 mm gespindelt werden, kommen auch Brückenwerkzeuge der Serie 318 zum Einsatz. Die Serie 318 ist für verschiedene Anwendungen wie Schruppen, Schlichten, Zapfenspindeln und Planeinstechen geeignet. Sie basiert auf unterschiedlich langen Aluminium-Brücken, die mit einer Vielzahl von Aluminium- und Stahlkomponenten für Schrupp- und Schlichtkonfigurationen kombiniert werden können. Die Werkzeugkomponenten werden an bestimmten Stellen auf den Brücken aufgesteckt und mit Schrauben gesichert. Die präzise Positionierung der Komponenten auf den Brücken zusammen mit Einstellskalen für die Feinbohrköpfe ermöglichen eine einfache und schnelle Durchmessereinstellung.

80% Zeitgewinn beim Schruppen

Bei SPL werden die Spindelwerkzeuge von BIG KAISER auch zum Schruppen auf einer MTE-Maschine eingesetzt. Allerdings kommen hier auf dem Werkzeug zwei Schneiden zum Einsatz und nicht wie beim Schlichten nur eine Schneide. „Aufgrund der technologischen Partnerschaft begleitete Herr Müller das Projekt von Anfang an und da kam ihm vor Ort auch die Idee, man könnte das Schruppen mit einem Zweischneider auf unserer MTE einmal probieren. Gesagt getan und was soll ich sagen, wir sind jetzt mit der Bearbeitung fünfmal schneller wie zuvor mit dem Fräswerkzeug. Wir sprechen hier von einem Zeitgewinn von 80 %, ganz zu schweigen von der besseren Oberfläche und den geringeren Kosten“, so Pilz. Inzwischen sind bei SPL 15 Feinbohrköpfe von BIG KAISER im Einsatz – einerseits zum Feinbohren von Lagerbohrungen und andererseits werden Schruppwerkzeuge zum Aufbohren verwendet.

Eine erfolgreiche Partnerschaft

„Wir sind absolut zufrieden. Die Werkzeuge, der Service und auch die Beratung von BIG DAISHOWA sind top, anders kann man das nicht sagen. Die Branche stellt höchste Anforderungen hinsichtlich Präzision, Genauigkeit und Qualität an uns. Mit den Werkzeugen von BIG KAISER, der Beratungskompetenz und Vorort Betreuung von BIG DAISHOWA erreichen wir diese und hier sind wir auch ein wenig stolz, dass wir uns im ≤ 5 µ-Bereich befinden“, so Pilz abschließend und Müller ergänzt: „Was die Firma SPL hier leistet, das ist die hohe Kunst des Spindelns. Ein Gussbauteil in solch einer Präzision zu fertigen, dazu braucht es viel Know-how und Können – und wie man sieht, die Techniker von SPL haben beides!

Für die Bearbeitung von Lagerbohrungen
in Spindelgehäusen setzt SPL auf die
Technologiekompetenz von BIG DAISHOWA.