Innovative 5-Achsen-Werkzeugschleifmaschine nutzt NUM Flexium+-CNC-Steuerung zur Maximierung der Produktivität

Star Cutter hat sich spezialisiert auf Hartmetall Roh- und Formteile – Fertigung, Schneidwerkzeuge sowie CNC-Maschinen für das Werkzeug- und Wälzfräserschärfen. Das 1927 in Detroit gegründete Unternehmen betreibt heute sechs Produktionsstätten an strategischen Standorten in ganz Michigan.

Seit 1998 kooperiert Star Cutter mit NUM bei der Entwicklung von anwendungsspezifischer CNC-Hardware und -Software. In diesen fast zwanzig Jahren der Zusammenarbeit haben die beiden Firmen die Technologie der Werkzeugschleifmaschinen deutlich vorangebracht. Derzeit fertigt Star Cutter sieben Produktlinien hochspezialisierter Werkzeugmaschinen, von denen sechs auf NUM-CNC-Systemen beruhen.

Ursprünglich hatte Star Cutter für seine Maschinen Fanuc-Steuerungen genutzt. Als es aber darum ging, die Kunden bei der Realisierung komplexer Werkzeugformen mit noch leistungsfähigeren Funktionalitäten und noch leichterer Bedienbarkeit zu unterstützen, zugleich bei der Integration von Fremdmotoren flexibler und schneller zu werden und die Entwicklung von Steuerungssoftware zu vereinfachen, suchte die Firma nach Möglichkeiten, sich aus dem proprietären Steuerungsstandard heraus in Richtung einer offeneren CNC-Plattform zu bewegen.

Für Star Cutters Chef Bradley Lawton war „NUM die naheliegende Lösung. Das Unternehmen ist bekannt für seine offene CNC-Architektur und hat einiges dafür getan, die Black-Box-Aura aufzulösen, die viele der anderen auf dem Markt konkurrierenden CNC-Produkte umgibt. Ausserdem sind NUM-Produkte, was die Qualität und Verlässlichkeit angeht, unerreicht. Das ist für uns sehr wichtig: 99 Prozent der von uns in den letzten zwanzig Jahren gefertigten Maschinen sind nach wie vor täglich im Einsatz. Was noch dazukommt: NUMs technischer Support ist grossartig, bei Problemen wird sofort reagiert und geholfen.“

Die Partnerschaft zwischen NUM und Star Cutter hat sich für beide Unternehmen bezahlt gemacht, auch die Kunden und die Betreiber der Maschinen profitieren davon. Angefangen hat Star Cutter mit der ETG- und PTG-Serie der Werkzeug- und Wälzfrässchleifmaschinen – inzwischen mit einer installierten Basis von über 200 Maschinen –, danach hat das Unternehmen fast alle seine CNC-Maschinen nach und nach auf NUM-CNC-Hardware und NUMROTOplus-Software umgerüstet.

Star Cutters neueste Entwicklung, die NTG 6RL, eine komplett lineare, direkt angetriebene 5-Achsen-Werkzeugschleifmaschine, beherrscht das Nuten-, Freiflächen- und Hinterschleifen mit automatischem Scheibenwechsel. Die Maschine basiert vollständig auf der leistungsstarken Flexium+-CNC-Plattform von NUM. Die NUMDrive-X-Module, die Teil dieser High-End-CNC-Lösung sind, bieten die Antriebsflexibilität, die für eine Vielzahl von Linear- und Torquemotoren von Drittanbietern sowie für Hochrequenz-Schleifspindelmotoren benötigt wird. Die Maschinen sind so in der Lage, eine sehr hohe Präzision in der Schleif- und Oberflächenqualität zu erzielen, und zwar in Verbindung mit bisher nie erreichten Schleifgeschwindigkeiten. Es sieht so aus, als könnten dies die produktivsten Maschinen werden, die Star Cutter jemals gefertigt hat.

Der Geschäftsführer der NUM Corporation in Naperville, Illinois, Steven Schilling, bemerkt dazu: „Die höhere Bandbreite des NUMDrive X-Servoantriebs und die verbesserte interne Datenverarbeitung der NUM Flexium+-CNC-Plattform, welche die IEEE 754-Gleitkommarechnung mit doppelter Auflösung unterstützt, ermöglicht Berechnungen im Sub-Pikometer-Bereich. Dies bietet Herstellern wie Star Cutter die Möglichkeit, Maschinen zu konstruieren, die selbst die kleinsten Werkzeuge mit höchster Genauigkeit schleifen können.“

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Flexium+-Plattform besteht darin, dass Schleifprogramme mit einer Grösse von 40 MB direkt aus dem NCK-Speicher ausgeführt werden können. Und sehr komplexe Schleifprogramme kann das CNC-System zudem direkt von der Festplatte über ein Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungsprotokoll ausführen. Dank höherer Kapazität und Geschwindigkeit können Star Cutters Kunden ihr Spektrum an möglichen CAD/CAM-Schleifoperationen also erweitern, egal, ob es sich um die Verarbeitung von fortgeschrittenen Werkstoffen, von Luft- und Raumfahrtkomponenten oder von medizinischen Geräten und Werkzeugen handelt.

Die neue Schleifmaschine von Star Cutter verfügt auch über eine neuartige servogestützte, aufsetzbare Lünette. Diese nutzt die „abnehmbaren Achsen“ der Flexium+-Systeme, die mit NUMDrive X-Modulen ausgestattet sind. Für die Herstellung von längeren Teilen kann der Anwender die Lünette einfach in die Maschine einsetzen und sie zusammen mit Motor und mechanischem Aufbau entfernen, wenn sie nicht benötigt wird.

Mit der Fokussierung auf eine intuitive Benutzerführung wurden das Bedienpult komplett neu gestaltet, die Tastenbetätigung reduziert, die Maschineneinstellung und die für den täglichen Betrieb notwendigen Einstellungen vereinfacht. Der optionale sechsachsige Laderoboter zieht sich das Programm im Wesentlichen aus den NUMROTO-Werkzeugdateien und benötigt nur ein Minimum an Benutzereingaben. Der Roboter kann so eingestellt werden, dass er das Werkstattpersonal alarmiert, sobald ein Vorgang abgeschlossen ist oder sobald ein Problem während der unbemannten Produktion auftritt.

Mit der neuen Maschine lassen sich zudem auch andere Formen industrieller Automation und Robotik sehr leicht integrieren. Das Flexium+-System von NUM bietet eine Vielzahl von Kommunikationsmöglichkeiten, etwa über EtherCAT, CAN und EtherNet. Während des Prozesses oder nach dem Prozess gemessene Werte können zur NUMROTO-Software des CNC-Systems zurückgespielt werden, so dass sich Korrekturen im laufenden Betrieb vornehmen lassen und die adaptive Echtzeitsteuerung des gesamten Schleifprozesses deutlich vereinfacht wird. Mit der eingebauten MTConnect-Schnittstelle von NUM können die Betriebsdaten problemlos an andere Unternehmensabteilungen und an die Cloud übermittelt werden.