Horizontalbohrwerke von DMG MORI Precision Boring
Die DMG MORI Precision Boring Co., Ltd. (ehem. KURAKI Co., Ltd.), hat Geschichte: Seit 2017 arbeiteten beide Unternehmen zusammen, um dem US-amerikanischen Markt neben innovativen CNC-Werkzeugmaschinen auch hochpräzise und zuverlässige Horizontalbohrwerke anbieten zu können. Neben ganzheitlichen Fertigungslösungen zählen auch starke Vor-Ort-Serviceleistungen dazu. Das Unternehmen hat seinen Sitz in Nagaoka-city, Niigata, Japan. Kunden aus Werkzeug- und Formenbau, Energietechnik und Luft- und Raumfahrt schätzen die Technologie der DMG MORI Precision Boring Co., Ltd. Doch welche Entstehungsgeschichte steckt hinter dem Unternehmen? Und was macht die Horizontalbohr- und Fräsmaschinen (HBM) so besonders? Mr. Kenichi Nakamura (General Manager, Machining Center Development Department) hat Antworten.
Erzählen Sie uns bitte etwas zur Geschichte von KURAKI.
Die Kuraki Co., Ltd., wurden 1938 in Nagaoka, Niigata, Japan, von Kurabo Industries Ltd. gegründet. In den späten 1970er Jahren begannen wir mit dem Export von Japan in die USA und gründeten 1981 die Kuraki America Corp. Wir widmen uns von Beginn an der Herstellung von Horizontalbohr- und Fräsmaschinen (HBM). Bis heute haben wir weltweit etwa 7.000 HBMs geliefert. Derzeit haben wir 3 Auslandsbüros in den USA, China und Taiwan. Die Kuraki America Corp. wurde 1981 als Tochtergesellschaft der Kuraki Co., Ltd. in den USA gegründet. Sie ist für den Import, Verkauf und Service unserer Produkte in den USA, Kanada und Mexiko zuständig. Seit 2024 firmieren wir unter dem Namen DMG MORI Precision Boring Co., Ltd.
Für welche Branchen sind DMG MORI Precision Boring-Technologien interessant? Welche Bauteile werden gefertigt?
Unsere Kunden stammen aus dem Energiesektor, dem Bauwesen, dem Bergbau, aus dem Transportwesen, der Luft- und Raumfahrt und dem Formenbau, um nur einige zu nennen. Mit der US-Firma Advance Mfg. Co. Ltd. Haben wir aber z. B. auch ein Unternehmen, dass spezialisiert ist auf die Präzisionsbearbeitung für die Army. Zudem finden sich unsere Maschinen im Schiffbau für den Bau von Gehäuseteilen (Sasebo Heavy Industries Co., Ltd., Japan) oder bei Unternehmen, die im Eisenbahnsektor aktiv sind. Die österreichische Firma Plasser & Theurer produziert auf unseren Anlagen z. B. verschiedene Rahmen- bzw. Teile für Zugwaggons.
Was sind die wichtigsten technischen Unterschiede zwischen einer konventionellen Bohrmaschine und einem Horizontalbohrwerk?
In einer typischen HBM wird die Bewegung der W-Achse (Bohrspindel rein und raus) nur für die Positionierung verwendet. Es ist nicht möglich, während der Bewegung der W-Achse zu zerspanen. Unsere DMG MORI Precision Boring Maschine kann das auch während sich die W-Achse bewegt. Beispielsweise kann bei kontinuierlichem Bohren mit kleinen Durchmessern und Gewindeschneiden mit kleinen Durchmessern der Energieverbrauch durch die Verwendung der W-Achse reduziert werden. Zudem sind unsere B-Achsen-Rundtische mit einem einzigartigen Antriebsmechanismus ausgestattet, der auch bei schweren Werkstücken eine reibungslose und äußerst genaue Indexierung ermöglicht. Unsere einzigartige und leistungsstarke Spannmechanik ermöglicht großes Zerspanen mit großen Bohrdurchmessern.
Was sind die Hauptherausforderungen bei Horizontalbohrwerken?
Wir müssen künftig auf höhere Geschwindigkeiten, Personalmangel und zunehmende Komplexitäten reagieren. Horizontale Bearbeitungszentren sind vorteilhaft, wenn hohe Spindeldrehzahlen und hohe Vorschubgeschwindigkeiten erforderlich sind. Wir wollen in der Zukunft weiter an der Erhöhung der Spindel- und Vorschubgeschwindigkeiten arbeiten.
Einer der Vorteile der DMG MORI Precision Boring Horizontalbohr- und Fräsmaschine ist ihre Vielseitigkeit. Eine Automatisierung gestaltet sich aber nicht einfach, da ein Großteil der Arbeit manuell von den Bedienern erledigt wird. Hier sehen wir in der Standardisierung des Palettenwechsler oder der besseren Bedienbarkeit bzw. Unterstützung durch eine Verarbeitungssoftware, Potenzial für die Zukunft.
Welche Anwendungen erfordern Horizontalbohrwerke?
Der Großteil der zu bearbeitenden Werkstücke liegt im Bereich 700 x 700 x 700 mm. HBM von DMG MORI Precision Boring Co., Ltd. eignen sich wegen der W-Achsen-Bohrspindel und dem B-Achsen-Rundtisch aber für die Bearbeitung großer und mittelgroßer Teile mit größeren Bearbeitungsflächen. Die Maschinen haben einen Hub, der die Tischgröße überschreitet – eine Bearbeitung langer oder hoher Werkstücke ist daher möglich. Zudem ermöglicht die hohe Steifigkeit des Spindelkopfes den Einsatz großer Sonderwerkzeuge mit Drehmomentstützen, 3-Punkt-Abstützungen, etc.
Was macht sie besser als Universal-Bearbeitungszentren? (Präzision, Geschwindigkeit, etc.?)
Die Grundkonfiguration unserer HBM ist dieselbe wie die eines horizontalen Bearbeitungszentrums, inkl. der Vorteile wie reduzierte Rüstzeiten und kürzere Arbeitsprozesse. Auf der anderen Seite verfügen unsere HBM über eine deutlich steifere Maschinenstruktur. Dies ermöglicht den Einsatz von Spindeln mit einem vielfachen Drehmoment und daher einer deutlich höheren Zerspanleistung im Vergleich zu einem normalen Bearbeitungszentrum. Zusätzlich bieten wir eine mechanische Steuerung von U-Achsen durch die Spindel an, was insbesondere im Energiesektor oder auch in der Luftfahrt zusätzliche Vorteile bietet.
Welche Vorteile bieten DMG MORI Precision Boring Horizontalbohrwerke?
Unsere HBMs sind für große Bearbeitungsflächen nutzbar, sind vielseitig und lassen sich einfach bedienen. Für Kunden, die eine zügige Einzelbearbeitung von mittleren bis großen Teilen benötigen, ist das optimal.
Neben DMG MORI Precision Boring gibt es andere Hersteller von Horizontalbohrwerken. Wie unterscheiden sich die Maschinen anderer Marktteilnehmer von den DMG MORI Precision Boring-Maschinen? Gibt es ein technisches Alleinstellungsmerkmal?
Wir sind auf den Bau von HBM spezialisiert. Wir haben von kleinen bis hin zu ultragroßen Maschinen alles im Portfolio. Darüber hinaus bieten wir Modelle an, die der Wettbewerb nicht hat: Tischtypen für lange und mehrere Werkstücke, Kombinationstischtypen aus Tisch und Drehtisch oder Planspindel und Tiefenbohrspindel. Zudem reagieren wir flexibel auf Kundenwünsche und nehmen auf Wunsch z.B. Änderungen des Hubs jeder Achse und der Tischgröße vor.
Es ist bekannt, dass Horizontalbohrwerke hauptsächlich für extreme Bearbeitungsanforderungen verwendet werden. Haben Sie ein Beispiel?
Da sind etwa die Bearbeitung eines großen Rahmens von Baumaschinen zu nennen, der an einer Winkelplatte befestigt wird. Oder auch die Einzelbearbeitung von großdimensionierten Löchern wie sie bei Ölanlagen-Verteilern gebraucht werden. Hier sind große Bohrer mit großem Durchmesser nötig. Ein anderes Beispiel: Naben und Gondeln für Windkraftgeneratoren oder extrem große Bohrungen an Kurbelwellen für Schiffsmotoren bzw. die grobe Bearbeitung von Spritzgussformen.
Auf Ihrer Website erwähnen Sie eine hohe Positioniergenauigkeit. Können Sie erklären, wie diese Systeme technisch umgesetzt wurden, um so präzise zu arbeiten?
Für die X-, Y- und Z-Achse unserer Produkte verwenden wir Gleitführungen. Die feste Seite ist gehärtet und poliert. Die bewegliche Seite ist mit Turcite beschichtet und von Hand geschabt, um Steifigkeit und Vibrationsdämpfung zu gewährleisten. Großdimensionierte Kugelgewindetriebe mit geringem Steigungswinkel werden verwendet, um die X-, Y- und Z-Achsen anzutreiben und die Vorschubsteifigkeit und -kraft zu erhöhen. Die W-Achse wird durch den präzisionsbearbeiteten Innendurchmesser der Frässpindel und einer zusätzlichen Führung im hinteren Bereich des Spindelgehäuses geführt. Die W-Achse wird hierbei von einem Kugelgewindetrieb mit kleinem Steigungswinkel und großem Durchmesser angetrieben.
Sie bieten Ihren Kunden auch Automatisierungsoptionen. Welche sind das?
Ein 2-fach-Shuttle-Typ-Palettenwechsler für sehr schwere Werkstücke ist eine Option. Die Kombination verschiedener automatischer Messfunktionen (Werkstücksonde, Werkzeugsonde) erleichtert die Automatisierung der Bearbeitung von großformatigen Werkstücken.
Die horizontalen Bohr- und Fräsmaschinen von DMG MORI Precision Boring sind mit Überwachungs- und Diagnosesystemen ausgestattet. Was sind diese Systeme? Wie profitieren Kunden im Detail von diesen Systemen?
Die folgenden 3 Funktionen können als Optionen bereitgestellt werden:
System zur Überwachung der Spindellast: Spindellastüberwachung, Steuerungsfunktionen für Übersteuerung, Überwachung der Spindellast jedes Werkzeugs.
Energiesparfunktion: zur Optimierung des Maschinenstromverbrauchs im Standby-Modus.
Spindelthermische Verzerrungskompensationssystem: zur Kompensation der thermischen Ausdehnung der Spindel durch Hochgeschwindigkeitsrotation.
Welchen Steuerungen sind in Ihre Maschinen integriert?
Derzeit werden in unseren Produktionsmaschinen ausschließlich FANUC-Steuerungen der Serie 31i verwendet.
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