Messehalle mit Ständen von Maschinenherstellern und Besuchern

(Bild: VDW)

Automatisierung und Digitalisierung standen im Fokus der Schleiftechnik-Messe Grinding Hub, die im Mai 2022 in Stuttgart Premiere feierte. Unter dem Motto "Brings solutions to the surface" zeigten über 370 Hersteller aus 23 Ländern ihre Neuheiten für die Branche.

Vertreten waren Lösungen aus der gesamten Prozesskette: Rund- und Unrundschleifmaschinen, Werkzeugschleifmaschinen für Schneid- und Zerspanwerkzeuge, Flachschleifmaschinen, Schleif-, Polier- und Hohnmitteln sowie Spanntechnik, Filtertechnik und Schleiföle. Darüber hinaus spiegelten sich die Trend-Themen Automatisierung, Digitalisierung und Vernetzung im Portfolio der Aussteller dieser Messe wider.

Zusätzlich gab es Sonderausstellungsbereiche wie den Grinding Solution Park Industry, den Grinding Solution Park Wissenschaft und das Start-up Hub. Im Folgenden werden technische Highlights aus den verschiedenen Themenbereichen vorgestellt:

Einen schnellen Überblick über die Technologie-Highlights der Grinding Hub erhalten Sie auch in dieser Bildergalerie:

Schleifmaschinen und Prozesstechnik: Zukunftsweisende Lösungen für wachsende Anforderungen

Auf der GrindingHub wurden zahlreiche Maschinenneuheiten vorgestellt. Der Fokus der Entwicklungen liegt auf einer wirtschaftlicheren Fertigung, gesteigerten Qualität auch bei komplexen Geometrien und neu gedachten Bearbeitungsstrategien.

Präsentiert wurde unter anderen die Werkzeugschleifmaschine Mulitgrind Radical von Haas, die als Komplettlösung in der Lage ist, sowohl Rotations- als auch Plattenwerkzeuge zu fertigen. Der Hersteller wirbt mit einer konsequenten Reduktion der Nebenzeiten. Auch durch die kurzen Wechselzeiten für Werkzeug und Schleifscheiben hebt sich die Maschine hervor. Das Bedienkonzept der Multigrind Radical verspricht eine Entkoppelung zwischen Bedienung und Maschine. Außerdem hat das Unternehmen die Multigrind CB XL ausgestellt. Details zu dieser Maschine finden Sie bei unserem Schwestermedium FERTIGUNG, denn dort hat der Maschinen-Checker Edwin Neugebauer die CB XL unter die Lupe genommen.

Junker zeigte einen neuen Prozess zum Schneckenwellenschleifen aus dem Vollen mittels eines Einzahnschleifverfahrens auf einer Hochgeschwindigkeitsschleifmaschine, die Jumat der Plattform 2000. Durch Geometrieberechnung der Einzahn- und Mehrzahnschleifscheibe ist das Schleifmedium exakt auf die Gewindeform ausgelegt. Eine galvanisch gebundene Schleifscheibe wird zum Vorschleifen eingesetzt. Beim Fertigschleifen wird auf Korundscheiben gesetzt, die für das endgültige Profil der Schneckenwellengänge sorgen. So können Werkstücke mit einer genauen Geometrie und guter Oberflächengüte hergestellt werden. Junker gibt für diesen Prozess eine Reduzierung der Fertigungskosten um 35 Prozent und eine um 50 Prozent schnellere Taktzeit an.

Im Bereich Werkzeugschleifen machte Rollomatic die neue Schleifmaschine GrindSmart 830XW bekannt. Die Auslegung sieht vor, dass Werkzeuge im Durchmesserbereich von 0,05 bis 32 Millimeter bearbeitet werden können. Die Maschine ist mit hydrostatischen Linearführungen und linearen Motortechnologien ausgestattet. Rollomatic wirbt damit, Optimierungen im Bereich der Oberflächengüten und Schneidkantenqualitäten zu erzielen.

United Grinding stellte mehrere neue Maschinen vor, darunter die Blohm Planomat XT Essential, eine hochpräzise Flachschleifmaschine im Einstiegssegment. Bei der ebenfalls neu präsentierten Studer S36 Außenrundschleifmaschine handelt es sich um eine Maschine, die für kleine bis mittelgroße Werkstücke ausgelegt wurde. Sie ist besonders geeignet für den Einsatz im Fahrzeug-, Hydraulik-, Pumpen- und Werkzeugbau. Eine besondere Eigenschaft der Maschine ist der mögliche Einsatz von großen Schleifscheiben mit einer Breite von maximal 125 Millimeters und einem Durchmesser von bis zu 610 Millimetern. Für die Werkzeugbearbeitung präsentierte United Grinding zudem die Walter Helitronic G200. Hierbei handelt es sich um eine Werkzeugschleifmaschine, die kompakt mit einer Stellfläche von weniger als 2,3 Quadratmetern auskommt. Sie kann rotationssymmetrische Werkzeuge mit einem Durchmesserbereich von 1 bis 125 Millimetern herstellen oder nachschärfen.

Ziersch steigt mit der Rundschleifmaschine ZR35 in ein neues Segment des Produktionsschleifens ein. Das Unternehmen wirbt für die neue Maschine mit einer hohen Zerspanleistung und Präzision auf kleinstem Raum. Dank einer Steuerung von Mitsubishi Electric ist sie zum Schrägeinstechen geeignet. Ein weiteres besonderes Merkmal dieses Maschinenkonzepts ist die, statt der herkömmlichen horizontalen Bearbeitungsstrategie, vertikale Schleifscheibenbewegung. Kurze Taktzeiten erreicht die ZR 35 durch eine Schrägeinstechanordnung mit verstellbarem Winkel von plus 6 bis minus 10 Grad und einem integrierten automatischen Teilewechselsystem.

Werkzeugkonzepte: Neue Schleifscheibentechnologien für mehr Flexibilität

Auf der Grinding Hub waren zahlreiche Schleifscheibenkonzepte verschiedener Hersteller ausgestellt, die auf Veränderungen in der Mikro- und Makrogeometrie abzielen.

Atlantic präsentierte zum Beispiel eine mehrschichtige Diamantkugelscheibe. Sie eignet sich besonders für die Bearbeitung von Kugeln aus Siliciumnitrid, die beispielsweise in Wälzlagern eingesetzt werden. Sie besitzt gegenüber einer galvanisch belegten Schleifscheibe den Vorteil, dass das Profil auf andere Kugeldurchmesser angepasst werden kann. Zu betonen ist, dass das neue Schleifscheibenkonzept für Groß- und Kleinserien flexibel eingesetzt werden kann. Die Schleifscheibe ist verfügbar bis zu einem Außendurchmesser von 700 Millimetern.

Ein weiteres neuentwickeltes Schleifkornkonzept der Blue Moon Tz genannten Schleifscheibentechnologie kommt aus dem Hause Krebs & Riedel. Hierbei handelt es sich um ein präzisionsgeformtes Trapez-Stäbchen-Schleifkorn, das sehr scharfkantig und mikrokristallin ist. Das neue Schleifkorn hat die besondere Eigenschaft, eine sehr geringe thermische Belastung in der Kontaktzone zu entwickeln. Dieser Vorteil kommt bei der Bearbeitung von sehr großen Kontaktlängen zum Tragen. Typische Anwendungen sind beispielsweise das Vollschnittschleifen, Laufbahnschleifen und Profilschleifen von Verzahnungen mit großen Modulen.

Der Schleifscheibenhersteller Riegger enthüllte die TrippelGrind Brush. Dieses Werkzeugkonzept ermöglicht, das Umfangschleifen mit dem Kantenverrunden in einer Aufspannung zu kombinieren, zum Beispiel von Wendeschneidplatten. Je nach Anwendungsfall kann durch zwei unterschiedliche Werkzeugkonzepte eine auswechselbare Bürste zur Kantenverrundung stirn- oder umfangsseitig angebracht werden.

Mitsubishi Electric und das Kompetenzzentrum für spanende Fertigung (KSF) der Hochschule Furtwangen stellten auf ihrem gemeinsamen Messestand unter anderem das funkenerosive Abrichten von kunstharz-, hybrid- und metallgebundenen Schleifscheiben und Diamantabrichtwerkzeuge vor. Dies erlaubt die kräftefreie Erzeugung komplexer und filigraner Profilgeometrien mit sehr guter Reproduzierbarkeit auf Schleifwerkzeugen mit leitfähigen Bindungen. Da die CBN- und Diamantkörner nicht direkt vom Prozess der Funkenerosion betroffen sind, bietet das Verfahren die Möglichkeit, ihren Überstand auf der Schleifscheibenoberfläche deutlich zu erhöhen.

 

Schnittstellentechnologie: Digitalisierung macht Fortschritte

Auch das wichtige Thema der Digitalisierung im Kontext von Industrie 4.0 kam auf der Grinding Hub nicht zu kurz. Bei vielen Herstellern waren Lösungen zu erkennen, bei denen Schnittstellen für einen Datenaustausch sorgen und damit die Digitalisierung in der Fertigungstechnik ermöglichen. Vier davon stellen wir als Beispiele vor:

Amada aus Japan bietet Lösungen in der visualisierten Programmierung an, und zwar für das messgesteuerte Schleifen und die Automatisation von Schleifprozessen. Ein entscheidendes Bindeglied dafür ist das externe Programmiersystem CGS (Complet Grinding Solution). Es verknüpft die Funktionen optionaler Baugruppen der CNC-Maschinen und autarker Systeme. Beginnend mit dem Einlesen von CAD-Daten wird das Werkstück als dreidimensionales Volumenmodell virtuell auf der Spannfläche der Maschine positioniert. Die zu bearbeitenden Flächen können angewählt werden, um sie mit einer gezielten Schleif- und Abrichttechnologie für die jeweilige Bearbeitung zu verknüpfen. Der Vorteil ist eine prozesssichere Bearbeitung mit strukturierten Programmen und eine Bedienung unabhängig von der Maschinenlaufzeit. CGS bietet Lösungen von der einfachen und komplexen Bearbeitung über die Mehrfachaufspannung unterschiedlicher Werkstücke auf dem Bearbeitungstisch bis hin zur Einbindung von Teilapparaten für eine automatische Fünf-Seiten-Bearbeitung.

Um die Zykluszeit zu reduzieren und dadurch die Produktivität des Schleifprozesses zu verbessern sowie laufende Maschinenkosten zu reduzieren, hat Anca aus Australien die Software Toolroom RN35 entwickelt. Über dieses Programm wird der Prozess in Bezug auf Werkzeugqualität und Schleifscheibenstandzeit optimiert. Hierfür werden über Werkzeugsimulationsmodelle Spaltmaße berechnet und reduziert, um so Luftschleifzeiten zu minimieren.

Die C.O.R.E-Technologie (Customer Oriented Revolution) ist ein innovatives Betriebssystem, das United Grinding für ihre Maschinen entwickelt und auf der Grinding Hub erstmals im deutschsprachigen Raum vorgestellt hat. Durch die einheitliche Software-Architektur ist ein Datenaustausch der Maschinen untereinander problemlos möglich. Und dank der eingebauten Umati-Schnittstelle gelingt das auch mit Drittsystemen. Zusätzlich bietet das Betriebssystem Zugang zu den United Grinding Digital Solutions-Produkten, ohne dass eine zusätzliche Hardware installiert werden muss. Nicht zuletzt schafft C.O.R.E die technische Basis für den Anschluss an das IIoT, unterschiedliche Datenanwendungen und eine einheitliche Bedienung. Mit selbsterklärenden Icons erfolgt die Navigation durch das Maschinenmenü und die Prozessschritte einfach und schnell. Dem Anwender wird ein modernes und übersichtliches Multitouchdisplay geboten, das weitestgehend auf Tasten verzichtet. Die gesamte Bedienoberfläche lässt sich frei und individuell konfigurieren.

Die neue Schleifsoftware Multigrind Horizon von Haas lässt sich im eigenen Unternehmensnetzwerk vernetzen und intuitiv über Tablet, Laptop oder Smartphone ausführen. Eine Datengrundlage wird hier mittels Parametrisierung, Templates und ERP-Informationen gebildet. Die einfache Programmierung ermöglicht einen schnellen Produktionswechsel. Zusätzliche Performance, schneller Service, aktuelle Updates, physikalische Informationen, Sicherheitshinweise, Prozessparameter und Weiteres kann auf Wunsch von einer Cloud abgerufen werden. Verantwortlich für all diese softwarebasierten Lösungen ist Multimation – eine von Haas entwickelte Software, die manuelle und automatische Workflows ganz nach Kundenanforderung ohne Verlust von Prozesszeiten umsetzt. Durch die Schnittstelle ins kundenindividuelle Unternehmensnetzwerk ist es möglich, den gesamten Fertigungsprozess abzubilden und zu steuern.

Geballter Input zum Thema Werkzeugmaschinen

Automatisierungslösungen: Verkürzte Durchlaufzeiten sind das Hauptziel

Ein weiterer Trend, der sich auch schon vor Industrie 4.0 im produzierenden Gewerbe abgezeichnet hat, ist die Kosteneinsparung mittels eines hohen Automatisierungsgrads. Die drei nachfolgend diskutierten Themenschwerpunkte stehen als Best-Practice-Beispiele stellvertretend für diese Entwicklung.

Der Hersteller Anca führte auf seinem Messestand sein Integrated Manufacturing System (AIMS) vor, das zukunftsweisend die Schneidwerkzeugproduktion durch optimierte Fertigung und Vernetzung auf einen neuen Stand bringt. Aims stellt eine kontinuierliche und unbeaufsichtigte Produktion sicher, die unproduktive Nebenzeiten deutlich reduziert. Dies geschieht mittels eines automatischen Werkstücktransports zwischen Maschinen und Messanlagen sowie einer automatisierten Kompensation der Maschine nach der Messung. Konnektivität kann damit im gesamten Werk vollzogen werden.

Für die beiden Universal-Außenrundschleifmaschinen S31 und S33 von Studer präsentierte United Grinding das Ladesystem uniLoad. Es arbeitet besonders einfach, da der Nutzer lediglich Maße und Gewicht des Werkstücks kennen muss. Deshalb sind spezielle Schulungen zum Bedienen und Programmieren nicht erforderlich. Bei voller Kapazität der Ablage ist eine automatisierte Bearbeitung von etwa einer Stunde möglich.

Auch Rollomatic hat zum allgegenwärtigen Thema der Fertigung ohne Personal ein neues Konzept vorgestellt. Auf dem Messestand präsentierte das schweizerische Unternehmen das neue Smart-Factory-Konzept mit mehreren Roboter-Typen. Rollomatic verfolgt das Ziel, über mehrere Tage hinweg innerhalb enger Toleranzen zu produzieren und mit externen Roboter- und Automatisierungssystemen zu interagieren.

Podcast zu Trends in der Automatisierung

Messtechnik: Präzision für enger werdende Toleranzen

Um den kleiner werdenden Toleranzen gerecht zu werden, steigen auch die Anforderungen an die Messtechnik, die Daten erfasst. Auf der GrindingHub waren hierzu insbesondere Laser-Messsysteme und automatisierte Qualitätskontrolle zu besichtigten.

Neu in der Schneidwerkzeugbranche ist das Messsystem LaserUltra (LC50-DIGILOG) von Anca. LaserUltra ist ein automatisches Außen-, Profilmess- und Kompensationssystem für die Maschinen FX, TX und MX von Anca. Hiermit lassen sich bis 2 Mikrometern beim selbstgesteuerten Produktionsschleifen erreichen – ideal für die Messung und Kompensation von Werkzeugen zur Einhaltung enger Toleranzen. Eine Besonderheit ist hierbei, dass es sich bei dem Laser um eine In-Prozess-Messtechnologie handelt, die ohne Demontage der Werkzeuge aus der Maschine auskommt. Des Weiteren hat Anca die Markteinführung des Qualitätskontrollsystems CPX In-Prozess-AD-Messystem vorgestellt. Es ist in der Lage den Außendurchmesser von geschliffenen Rohlingen innerhalb einer Chargenproduktion zu überwachen und zu kontrollieren.

Zoller ist in Stuttgart mit Automationslösungen und innovativen Messmaschinen-Geräten vertreten gewesen. Mit dem RoboSet 2 bietet das Familienunternehmen eine vollautomatische Werkzeugvermessung, die den kompletten Ablauf – vom Einfuttervorgang bis zur Protokollierung – selbständig durchführt. Die hochpräzise Inspektionsapplikation mµFocus liefert exakte Ergebnisse bei der Schneidkantenanalyse. Dieses innovative Instrument vermisst sowohl die Schneidkantenpräparation als auch die Oberflächenrauheit der Werkzeuge auf den Mikrometer genau. Zur intelligenten Werkzeugverwaltung bietet Zoller die TMS Tool Management Solutions. Das Lagersystem optimiert den Arbeitsprozess, da alle Daten und Ist-Zustände jederzeit und einfach abrufbar in der Datenbank hinterlegt sind.

Nebenprozesse: Spanntechnik wird präziser und Kühlschmierstoffverbrauch reduziert

Der Spanntechnikspezialist Schunk stellte auf der Grinding Hub sein neues Spannmittelkonzept für das Werkzeugschleifen vor. Mit der Spannfutterneuheit für die 24/7-Fertigung ist das Ampilio Spannfutter entwickelt worden. Dank 3D-Technologie und einer angepassten Oberflächenstruktur ist es möglich, gegenüber einer herkömmlichen Dehnspanntechnik eine deutlich höhere Dehnrate zu realisieren. Mithilfe einer abgestimmten Fertigungsstrategie und speziell dafür entwickelten Zwischenbüchsen werden Rundlaufgenauigkeiten bei direkter Spannung von weniger als 3 Mikrometern und bei indirekter Spannung (mit Zwischenbüchse) von maximal 5 Mikrometern erzielt. Ein weiterer positiver Aspekt ist, dass in der Automation höhere Einführspiele umgesetzt werden können, was den Verschleiß des Futters reduziert und somit die Lebensdauer immens erhöht. Das Spannfutter ist in einem Durchmesserbereich von 20 und 32 Millimeter verfügbar.

Die Automatisierung von Zerspanungsflüssigkeiten steckt nach wie vor in den Kinderschuhen. Vor fünf Jahren hat sich die Motorex-Bucher Group aus der Schweiz dieser Aufgabe angenommen und mittlerweile ein Produktportfolio für wässrige sowie ölige Systeme etabliert. Ein großer Teil der Anwender misst, pflegt und befüllt seine Maschinen von Hand und trägt die Werte in handschriftliche Listen ein. Allein in Deutschland werden über 200.000 Kühlschmierstoff-Anlagen mit einem Verbrauch von über 25.000 Tonnen jährlich betrieben. Die Entwicklung Fluidlynx ist eine smarte Lösung, die in einem ganzen Sortiment von Anwendungen aufgeht. Daraus sind Softwarelösungen für die Fertigung entstanden, die den automatisierten Fluidbetrieb 24/7 an 365 Tagen ermöglicht. Der Verbrauch an Kühlschmierstoffkonzentrat wird durch die Lösung von Motorex nach eigenen Angaben um 15 Prozent sinken.

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Quelle: VDW

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