Hybride Fertigungszelle für die Dreh-, Fräs- und Laserbearbeitung

Im Verbundprojekt KombiMasch wurde eine hybride Fertigungszelle entwickelt, die eine Komplettbearbeitung rotationssymmetrischer Bauteile in einer Aufspannung erlaubt und die Verfahren Drehen, Fräsen, Bohren, Härten, Beschichten und Legieren in einer Anlage zusammenführt. Die Dreh- /Fräsmaschine mit Schrägbettausführung verfügt über einen B-Achs-Fräs- Spindelkopf und über fünf Freiheitsgrade. Die vom Fraunhofer-IPT in Zusammenarbeit mit der Firma Laserline entwickelten Laserbearbeitungsköpfe zum Laserbeschichten und -härten können über eine HSK63-Schnittstelle in den B-Achs-Spindelkopf eingewechslt werden. Der Laserbeschichtungskopf hat eine Werkzeuglänge von 235 mm, mit dem ein maximaler Werkstückdurchmesser von 160 mm laserbeschichtet werden kann. Mit der integrierten Laserscannereinheit können Härtespurgeometrien bis zu einer maximalen Scanfeldgröße von 20 mm x 50 mm stufenlos variiert werden. Sämtliche Laserprozesse werden wie die konventionellen Dreh- und Fräsoperationen von der zentralen Maschinensteuerung aufgerufen. Dazu wurde von der Firma Exapt ein CAD/CAM-Modul mit durchgängiger Prozessdatenkette entwickelt und implementiert. Weitere Standardmodule, wie ein Werkzeugrevolver oder eine Gegenspindel für die beidseitige Bearbeitung, stehen zur Verfügung. In einer praktischen Anwendung konnte die Durchlaufzeit für die Fertigung komplexer Armaturen von zehn auf zwei Tage verkürzt werden.