CNC-Modernisierungsprogramm verschafft US-Werkzeughersteller einen grossen Produktivitätsvorteil

McQuade Industries wurde 1978 gegründet und hat sich in der metallverarbeitenden Industrie, für die sehr hohe Qualität seiner Präzisions-Wendeplatten-Werkzeuge, einen beneidenswerten Ruf erarbeitet. Das Unternehmen mit Sitz in Clinton Township, Michigan, stellt eine breite Palette von Werkzeugen her, darunter Bohrstangen, Fräser, Wälzfräser, “Generating Heads”, “Draw Bar Style” Werkzeuge und Steckmodule sowie komplette schlüsselfertige Werkzeugpakete. Darüber hinaus bietet das Unternehmen seinen Kunden einen schnellen Nachschleif- und Reparaturservice für Werkzeuge, der durch umfangfassende Erfahrung mit speziellen Hartmetall- und Präzisionsformeinsätzen unterstützt wird, an.

Bei den Maschinen, die modernisiert werden, handelt es sich um RS-12-Wendeplattenschleifmaschinen, die ursprünglich von der Firma Ewag AG in der Schweiz hergestellt wurden. McQuade installierte bereits 1988 mehrere dieser hochwertigen Präzisionsschleifmaschinen, die sich im Laufe der Jahre durch ihre exzellente Leistung sehr bewährt haben. Donald Ostgen, McQuade‘s Produktionsleiter, erklärt dazu: “Nach über 30 Jahren können selbst die besten Maschinen Anzeichen ihres Alters zeigen! Obwohl sie mechanisch noch in gutem Zustand sind, fehlte dem Steuerungssystem der Schleifmaschinen allmählich die Flexibilität, die wir für einige der komplexeren Werkzeuggeometrien von heute benötigten, was zu langen Rüst- und Bearbeitungszeiten führte.

Unabhängig von der Tatsache, dass die Wendeplattenschleifmaschinen nach wie vor einen wertvollen Trumpf darstellen, hatte McQuade im Laufe der Jahre eine grosse Anzahl von Werkstückprogrammen entwickelt, die idealerweise auf allfälligen Ersatzmaschinen ohne Modifikation laufen müssten. Das Unternehmen beschloss daher seine Investition durch ein Modernisierungsprojekt zur Aufrüstung der CNC-Systeme der Maschinen zu sichern und beauftragte schlussendlich die Firma Advanced Machine Technologies, LLC, ein auf CNC-Modernisierungen spezialisiertes Unternehmen mit Sitz in Owosso, Michigan.

Die ursprünglichen RS-12-Wendeplattenschleifmaschinen waren mit CNC-Systemen NUM 760, Servoantrieben NUM Güttinger NGS 610 und NUM/SEM-DC-Servomotoren ausgestattet. Durch die zahlreichen Automatisierungs-Upgrade-Projekte in den letzten 22 Jahren, in Zusammenarbeit mit NUM, verfügt Advanced Machine Technologies über beträchtliche Erfahrung beim Ersatz von älteren CNC-Systemen wie diesem. In diesem Fall empfahl das Unternehmen die Aufrüstung auf das CNC-System Flexium+ 68, der neuesten Steuerungsgeneration von NUM, und den Austausch der Antriebe und Motoren aller fünf Achsen durch digitale Servoantriebe NUMDrive X und neue bürstenlose Servomotoren von NUM.

Durch den Umstieg auf die NUM Flexium+ CNC-Plattform gewährleistet McQuade die volle Flexibilität bei den Schleifzyklen, während weiterhineine vertraute HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle) und das bekannte Maschinensetup verwendet werden.

Dieser Modernisierungsweg bietet auch die volle Rückwärtskompatibilität der Werkstückprogramme, welche das Unternehmen in den letzten dreissig Jahren entwickelt hat. Darüber hinaus stellt der in Flexium+ integrierte PC eine flexible IIoT-Plattform dar, die Industry 4.0-tauglich ist. McQuade bekommt damit starke Konnektivitätsvorteile für zukünftige Produktivitätssteigerungen und versetzt NUM oder Advanced Machine Technologies in die Lage bei Bedarf Remote-Support-Dienste anzubieten.

McQuade gab für die Projektdurchführung grünes Licht, verlangte aber, dass Advanced Machine Technologies zunächst eine einzelne Maschine umrüsten solle, damit deren Leistung bewertet werden konnte, bevor weitere Schritte unternommen würden. Als Teil der Umrüstung wurde die Wendeplattenschleifmaschine zusätzlich zum CNC-System, den Antrieben und Motoren mit einem neuen berührungsempfindlichen Bedienfeld NUM FS122, einem MP08 Maschinenbedienfeld und einem tragbaren Handrad der Baureihe HBA ausgestattet. Der Frequenzumrichter für den vorhandenen Schleifspindelmotor wurde ebenfalls ersetzt, wobei ein NUMDrive X-Servoantrieb mit kleinerem Platzbedarf eingesetzt wurde. Dieser Lösungsansatz hat den Vorteil, dass alle Befehls-, Rückmelde- und Statusinformationen jetzt über einen schnellen digitalen Bus ausgetauscht werden, sowie die Verkabelung vereinfacht und die Diagnosefähigkeiten verbessert wird.

Die Modernisierung hat sich als durchschlagender Erfolg erwiesen. Die Umstellung auf volldigitale Antriebe und Motoren hat die Gesamtgeschwindigkeit und Leistung der Maschine erheblich gesteigert, was zu höheren Schleifvorschüben und verbesserter Oberflächengüte führt. Donald Ostgen ist mit den Arbeiten äusserst zufrieden, die Advanced Machine Technologies erbringt, und ebenso mit den verbesserten Möglichkeiten der Wendeplattenschleifmaschine. “Wenn jemand an den Vorteilen eines CNC-Upgrades zweifelt, sollte er einen Blick auf unsere Installation werfen. Die Verarbeitungsqualität ist hervorragend, die Schleifmaschine ist jetzt viel einfacher zu programmieren und das Handbediengerät hilft wirklich, die Bedienung zu vereinfachen. Wir sind in der Lage, auf dieser Maschine Teile zu bearbeiten, die wir bisher nur auf unseren Funkenerosionsmaschinen bearbeiten konnten, und dank der erhöhten Flexibilität sparen wir jetzt über 10 Minuten pro Teil im Vergleich zum Vor-Nachrüstmodell.”

Die erste modernisierte RS-12-Wendeplattenschleifmaschine ist jetzt in der Produktionslinie von McQuade voll in Betrieb, und das Unternehmen hat bereits mit der Modernisierung der nächsten Maschine in der Linie begonnen.

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