Alles unter einem Dach

Vor der Gründung der Levicron GmbH durch Dr. Ralf Dupont war klar, daß ein zulieferergestütztes Geschäftskonzept nicht oder nur unzureichend den geforderten Bauteil- und Baugruppengenauigkeiten genügen würde. Neben der Entwicklung spezieller Fertigungstechnologien, insbesondere zur Herstellung von Wellen- und Lagerkomponenten, war eine vertikale Integration der Firmenstruktur fester Bestandteil des Geschäftsplanes.

OneRoof

Demnach finden Sie bei und von uns nicht nur Produkte, die zu 97% im Haus gefertigt und getestet werden, sondern auch alle Komponenten und Dienstleistungen, welche man zum Betrieb oder der Integration einer Bearbeitungsspindel benötigt, vor als auch nach dem Kauf.

Ganz  gemäß unsere Mottos: Ultra-Precision meets industrial Grade

Etwas berechnen und simulieren zu können ist nur der halbe Weg. Diese Werkzeuge jedoch vor der eigentlichen Konstruktion zu nutzen, um die Stabilität, Leistung und Robustheit unsere Produkte zu optimieren, ist essenziell wichtig, um dem Kunden im Einsatz optimale Leistung garantieren zu können. Deshalb finden eigens entwickelte Berechnungs-, Simulations- und Optimierungswerkzeuge intensiven Einsatz bei der theoretischen Entwicklung. Mit genetischen bzw. evolutionären Optimierungsmethoden, die sich auf eigene analytische und numerische Berechnungen und Simulationen stützen, werden mehrere Optimierungszyklen vollzogen, bis das Optimum erreicht. Dieses Optimum kann ganz unterschiedlicher Natur sein. Während Hochgeschwindigkeitsspindeln eher gewichtet auf die Rotordynamik optimiert werden, sind Bearbeitungsspindeln für den rauen CNC-Einsatz mehr auf Robustheit ausgelegt.

Deshalb finden Sie in unserer Entwicklung folgende Vorgehensweisen und Werkzeuge:

  • Analytische Methoden zur dynamischen Berechnung von berührungslosen Lagersystemen
  • Numerische Simulationsmethoden zur strukturmechanischen und thermischen Voraussage
  • Numerische Methoden zur Strömungssimulation von Lagerspalten und Kühlkreisläufen, mit Rückführung in analytische Methoden und Simulationen
  • Genetische und evolutionäre Optimierungsalgorithmen für die applikationsangepaßte Leistungsoptimierung von Lager- und Rotordynamiksystemen
  • CAD/CAM-Systeme zur 3D Modellierung
  • CAD-Systeme zur Ableitung von Produktionszeichnungen
DRW

Die Fertigung unserer Spindelwellen erfordert über zwanzig einzelne Bearbeitungsschritte, die bzgl. Aufspannung, Bearbeitungsrichtung oder Aufmaß bis in’s kleinste Detail abgestimmt sein müssen. Es ist ersichtlich, dass eine Fertigmaßzeichnung von Bauteilen und Baugruppen hier nicht zielführend ist.

Nach der Erstellung von 3D-Einzelmodellen und -gruppen erfolgt deshalb die Ableitung zu Produktionsmodellen. Hierbei werden die Bearbeitungsschritte wie Drehen, Fräsen oder Schleifen im Modell mit Aufmaßangabe bis zur Endkontur abgebildet. Dies ermöglicht im weiteren Verlauf die Ableitung von Stationszeichnungen, die mit den Maß-, Form- und Lagetoleranzangaben den jeweiligen Arbeitsschritt eindeutig festlegen. Die jeweilige Zeichnung definiert somit den dazugehörigen Arbeitsschritt und sorgt bei uns für eine prozeßsichere Fertigung.

Mit der Entwicklung des Geschäftsplanes und Festsetzung des Geschäftsgegenstandes der Levicron GmbH war unmißverständlich klar, daß für die Herstellung von ultrapräzisen Spindellösungen die Fertigungstechnologie und interne Fertigung einen hohen Stellenwert einnehmen wird. Mit seinen Erfahrungen in der Herstellung von aerostatischen Spindeln, insbesondere mit neuen und marktfremden Fertigungstechniken wie Laserbohren oder Diamantbearbeitung, war Begründer Dr. Ralf Dupont ebenfalls bewußte, daß diese selbst für die Vorfertigung nicht oder nur unzureichend mit Zulieferern bewältigt werden konnten. Zwar wurde im Vorfeld versucht, Zulieferer hierfür einzubinden, Liefertreue sowie Lieferqualität ließen Levicron jedoch lediglich die Wahl, zur Herstellung ihrer Produkte die hierfür notwendigen Fertigungstechnologien zu 90% selbst zu entwickeln und vertikal in die Produktherstellung zu integrrieren. Deshalb stellt Levicron mehr als 90% ihrer Komponenten im Haus her, was mittlerweile nicht nur eine beliebige Kontrolle und Steuerung von Stückzahl und Qualität erlaubt, sonder unseren Kunden einen individuellen und besonders schnellen Service für Sonderlösungen oder Revisionen bietet. Hierzu zählen:

  • CNC-Drehen mit angetriebenen Werkzeugen
  • CNC-Fräsen (3-Achs/4-Achs)
  • CNC-Außenrundschleifen
  • CNC-Innenrundschleifen
  • CNC-Diamantdrehen
  • Flachschleifen

Hierzu zählen insbesondere eigene maßgeschneiderte Maschinenlösungen, die entscheidend zur letztendlichen Genauigkeit der Bauteile und damit Präzision unsere Produkte beitragen. Natürlich sind unsere eigenen Spindel breitflächig in unserer Produktion zu finden.

Ein Fehler in der Vorbearbeitung fällt mitunter erst beim Systemtest auf. Die Wirkkette dazwischen ist lang und verursacht hohe Kosten und Zeitverluste. Deshalb werden sämtliche Bauteile – sei es von Extern und Intern – nach jedem Bearbeitungsschritt gemäß Fertigungszeichnung geprüft.

Während Durchmesser und Längen meist mit genauen Meßmitteln hinreichend genau geprüft werden können, sind zum prozeßsicheren Erreichen der engen Lagerspalte unserer Spindellagerungen hochgenaue und CNC-gesteuerte Form- und Lagemessungen der Einzelbauteile notwendig, für welche dementsprechende Maßmachinen angeschafft wurden.

Sämtliche Messungen werden nach Los und Bauteilnummer protokolliert und für eine Nachverfolgung gespeichert. Zur Koordination hierfür kommt ein produktionslastiges Warenwirtschaftssystem zum Einsatz, welches auch die Produktionssteuerung und -planung übernimmt.

Der modular Aufbau unserer Spindeln erlaubt es uns, Funktionsgruppen fertig zu montieren und zu testen, und sie dann nach Bestellung effizient und einfach zu einem fertigen Produkt zusammenzustellen. Deshalb montieren und bevorraten wir kontinuierlich Hauptkomponenten wie Lagerkartuschen mit Welle, Gehäuse und Flanschmodule.

Viel Entwicklungs- und Denkarbeit ist für eine einfache und sichere Montage unserer Baugruppen und Endprodukte geflossen. Das Ergebnis sind sehr kurze Zeiten zwischen Bestellung und Auslieferung – teils nur zwei Tage – sowie schnelle Reaktionszeiten bei Reparaturfällen.

Baugruppen werden generell mehreren Funktions- und Belastungstests unterzogen bevor sie verbaut werden. So werden Lagerung, Spannsystem, Motor und Sensorik im jeweiligen Modul untersucht und samt diesem eingelagert. Unsere Spindelprodukte unterlaufen letztendlich vor Endabnahme mehrere statische, dynamische und Langzeittests. Hierzu zählen:

  • Werkzeugwechseltests mit anschließender Maßkontrolle
  • Statische Belastungstests des Lagersystems
  • Statische Ermittlung der Nullpunktsteifigkeit
  • Statische Mehrstufen-Dichtigkeitsprüfung
  • Dynamische Lauftests mit Umrichterdatenaufzeichnung
  • Motor-Streßtests
  • Dynamische Rundlauf-, Schwingschnellen- und Resonanzfrequenzaufnahme nach Drehzahl
  • Error-Motion-Erfassung nach Drehzahl
  • Langzeitlauf mit Nachkontrolle und Endabnahme

Zum Erreichen der Genauigkeiten unserer Produkte selbst bei höchsten Drehzahl ist das dynamische Mehrebenen-Auswuchten ein sehr wichtiger Bestandteil und auch Steckenpferd von Levicron. Unsere Werkzeugspindeln verlassen mit einer Auswuchtgüte von G0.05 mm/s bei 60.000 rpm unser Haus. Es ist ersichtlich, daß hierfür kein käuflich erwerbliches Auswuchtsystem auf dem Markt verfügbar ist. Deshalb hat Levicron eigene Prüfstände entwickelt, um diese Auswuchtgüten reproduzierbar und sicher zu erreichen.

Dies gilt natürlich auch für unsere HSK Werkzeugaufnahmen UTS-x. Während sich Aufnahmenhersteller aufgrund ungenügender Auswucht- und Einspanntechnik hier generell schwer tun, nutzen wir zum Auswuchten unsere Werkzeugspindeln, welche eine 25-fach bessere Auswuchtgüten aufweisen als der Industriestandard für Werkzeugaufnahmen nach DIN69893 mit G2.5 mm/s bei 25.000 Upm. Mit unserer hierfür entwickelten 4-fach Umschlagsmessung wird hierbei sogar die Restunwucht unserer Spindeln eliminiert.

Mit Konus- und Plananlagegenauigkeiten von unter 0.2 µm und Wiederholaufspanngenauigkeiten von besser 0.2 µm bleibt diese Auswuchtgüte selbst im Umspann erhalten.

Unsere Spindelprodukte entsprechen in ihrer Handhabung und Installation dem aktuellen Markstandard. Hierzu zählen Drehencoder, Flüssigeitskühlung, Motor und Werkzeugwechsel. Dennoch können wir auf ein vollumfängliches Wissen zur Inbetriebnahme, dem Betrieb oder Integration in vielen Werkzeugmaschinen und für fast jede Standard-Steuerung zurückgreifen und Ihnen viel Zeit ersparen.

Auch haben wir hieraus für unsere Anwender und Endkunden spezielle Integrationspakete und -diensleistungen entwickelt, welche wir mit unseren Spindellösungen anbieten. Informieren Sie sich hier näher.

Gleiches gilt im Servicefall. Mit einem dynamischen und sehr versierten Team bieten wir kompetente Reaktion und Aktion in kürzester Zeit.