Top-Ausstattung für die Ausbildung in CNC-Bearbeitung mit Spinner

Schüler der Bundesfachschule für Luftfahrzeugtechnik in Langenlebarn üben die CNC-Fräsbearbeitung am Stand der Technik auf einem 5-Achs-Universal-Bearbeitungszentrum Spinner VC850-5A mit 32-plätzigem Werkzeugmagazin.

Flugpassagiere auf dem Weg zu Geschäftsterminen oder in den Urlaub, Hubschrauberpiloten, die Verletzte von den Bergen und Autobahnen in die Krankenhäuser bringen, Militär- und Hobbypiloten haben eines gemeinsam: Sie müssen sich auf die tadellose Funktion der verwendeten Fluggeräte verlassen können. Schon geringfügige Fehlfunktionen können die Flugsicherheit gefährden. Deshalb müssen bei Bau, Betrieb und Instandhaltung von Flugzeugen und Hubschraubern strenge Sicherheitsregeln eingehalten werden.

Der in den Maschinenkörper integrierte Dreh/Kipp-Tisch verleiht der Maschine die Eignung für die hochgenaue 5-seitige Bearbeitung von Werkstücken bis Ø 350 x 300 mm.

Mag. Roswitha Bürgmayr
Direktorin der Bundesfachschule für Flugtechnik

„Unsere Schülerinnen und Schüler verbringen zwei Drittel ihrer Schulzeit in der Werkstätte und an echten Fluggeräten im Übungshangar. Während des Schulbesuchs können die Schüler bereits Module erwerben, die zu einer weltweit gültigen Grundlizenz (AML) als Luftfahrzeugwart B1 (nach EASA-Regulativ) führen.“

Flugtechnik-Ausbildung per Fachschule

Nicht nur die Piloten, sondern vor allem auch die Techniker am Boden tragen eine sehr große Verantwortung, denn sie müssen Fluggeräte in einem perfekten Zustand für den sicheren Betrieb halten, und das oft über mehrere Jahrzehnte. Entsprechend gefragt sind zertifizierte Luftfahrzeugtechniker.

Zur Luftfahrzeugtechnik kann man in Österreich auf mehreren Wegen gelangen. Zum einen sind da die höheren Abteilungen für Flugtechnik bzw. Avionik an den HTLs in Eisenstadt und Kapfenberg. Deren Absolventen suchen und finden die passenden Aufgaben mehrheitlich in Entwicklung und Konstruktion bei Herstellern und Zulieferern. Eine Ausbildung zum Luftfahrzeugtechniker kann man auch in Form einer Lehre erlangen.

Die umfassendste Ausbildung auf diesem Gebiet bietet die vierjährige Bundesfachschule (BFS) für Flugtechnik in Langenlebarn (NÖ), die bereits nach der Unterstufe von 14-Jährigen besucht werden kann. „Unsere Schülerinnen und Schüler verbringen zwei Drittel ihrer Schulzeit in der Werkstätte und an echten Fluggeräten im Übungshangar“, erklärt Direktorin Mag. Roswitha Bürgmayr. „Während des Schulbesuchs können die Schülerinnen und Schüler bereits Modulprüfungen für eine weltweit gültige Grundlizenz (AML) absolvieren.“ Zusätzlich zur Fachschul-Ausbildung erledigt die BFS auch im Auftrag der Landesberufsschulen die Berufsschulausbildung für die Luftfahrzeugtechnik-Lehre.

CNC-Drehen lernen die Flugtechnik-Schüler in Langenlebarn auf einer Zweispindel-Universaldrehmaschine Spinner TC300-52-SMCY mit 12 angetriebenen Werkzeugstationen auf einem Revolver.

FOL Michael Nowotny
Fachlehrer für Konventionell Drehen und CNC-Technik an der Bundesfachschule für Flugtechnik

„Mit den hochmodernen Dreh- und Fräsbearbeitungszentren von Spinner können wir eine Ausbildung in CNC-Bearbeitung auf dem neuesten Stand der Technik anbieten, die derjenigen für Zerspanungstechniker in nichts nachsteht.“

Gefragte Fachkräfte für die zivile und militärische Luftfahrt

Nach dem Fachschulabschluss, einer zweijährigen Berufspraxis und dem Ablegen der eventuell bis dahin noch nicht absolvierten Modulprüfungen samt einem ersten typenspezifischen Training kann über die Austro Control die im EASA-Rechtsraum (European Union Aviation Safety Agency) anerkannte Grundlizenz AML (Aircraft Maintenance Licence) der Kategorie B1 beantragt werden. Damit können die zertifizierten Luftfahrzeugtechniker Fluggeräte warten und dürfen ab Erreichen des 21. Lebensjahres sogar deren Lufttüchtigkeit bescheinigen. Dadurch sind sie als Spitzen-Fachkräfte bei Luftfahrtunternehmen, Flottenbetreibern und Einsatzorganisationen in aller Welt äußerst gefragt.

Insgesamt 130 Schüler bildet die 1968 gegründete Fachschule zu Luftfahrzeugtechnikern aus, davon rund 10 % Frauen. Sie ist ein Gemeinschaftswerk der Bundesministerien für Bildung und für Landesverteidigung, das die Infrastruktur bereitstellt. Deshalb befindet sich die BFS samt angeschlossenem Internat hinter einer militärischen Zugangskontrolle auf dem Gelände des Fliegerhorsts Brumowski des Österreichischen Bundesheeres.

Die Zweispindel-Universaldrehmaschine Spinner TC300-52-SMCY mit 12 angetriebenen Werkzeugstationen auf einem Revolver ermöglicht die Komplettbearbeitung komplexer Teile in einer Aufspannung.

Klaus Bichler
Außendienst Metallbearbeitungsmaschinen bei Schachermayer

„Die Präzisions-Universaldrehmaschine Spinner TC300 und das Performance-Bearbeitungszentrum Spinner VC850 haben bei ähnlichen Dimensionen der Arbeitsräume deutlich kompaktere Abmessungen als die meisten anderen Fabrikate.“

Zerspanungstechnik-Fertigkeiten von A bis Z

Neben dem Theorieunterricht und den praktischen Wartungsarbeiten an ausgemusterten Fluggeräten wie z.B. einer Saab 105 des Österreichischen Bundesheeres absolvieren die Schüler der BFS eine komplette praktische Maschinenbau-Ausbildung. Diese umfasst Grundlagen der Holz-, Kunststoff- und Metallbearbeitung, einschließlich der Blechbearbeitung. Die Metallbearbeitung beginnt ganz klassisch mit Sägen und Feilen und erstreckt sich auf alle Aspekte der Zerspanungstechnik.

Bereits in der ersten Klasse steht Drehen und Fräsen auf dem Lehrplan. Dafür verfügt die BFS über einen ansehnlichen Maschinenpark konventioneller Maschinen. Verarbeitet werden überwiegend Stahl und Aluminium, aber auch Messing und Kunststoffe.

Zwischen den beiden Maschinen findet der Programmierunterricht statt. Dabei wird die Programmieroberfläche an ein Smart Board projiziert.

Infos zum Anwender

Die Bundesfachschule für Flugtechnik in Langenlebarn (NÖ) ist eine vierjährige berufsbildende mittlere technische Schule mit angeschlossenem Internat. Rund 30 Lehrende unterrichten ca. 130 Schüler in einer vierjährigen Ausbildung zum Luftfahrzeugtechniker. Ein Drittel der Ausbildung erfolgt in den Werkstätten. Bild: BFS Langenlebarn / Zangler

CNC-Bearbeitung im Fokus

„Die Schülerinnen und Schüler erlernen ab der dritten Klasse alle erforderlichen Grundkenntnisse zur Fertigung von Werkstücken auf einer CNC-Maschine. Unter anderem werden Einzelteile für Stern- und Luftmotor-Modelle im CNC-Unterricht programmiert und gefertigt“, erläutert FOL Michael Nowotny, Fachlehrer für Konventionell-Drehen und CNC-Technik an der Bundesfachschule für Flugtechnik. „Die Programmierung erfolgt auf einer maschinengleichen Oberfläche offline am PC.“

Bis vor kurzem standen dafür je eine Dreh- und eine Fräsmaschine zur Verfügung, die bereits mehr als 35 Jahre gedient hatten. Deren betagte Steuerungen waren auf die Programmierung mittels G-Code-Eingabe beschränkt. „Obwohl unsere Schüler selbstverständlich das Codieren im G-Code als wertvolle Grundlage für das Verständnis der CNC-Programmierung erlernen, war das nicht mehr zeitgemäß“, sagt Werkstättenleiter Reinhard Zickbauer. „Unsere Absolventen sollen ja bei ihren späteren Arbeitgebern auf deren Maschinenpark rasch produktiv mitarbeiten können.“

Auch bezüglich der Bearbeitungsmöglichkeiten wünschten sich die Unterrichtenden mehr Möglichkeiten, die Schüler an den aktuellen Stand der Technik in der Praxis heranzuführen. „Der Funktionsumfang der Maschinen war begrenzt“, berichtet Michael Nowotny. „Eine zeitgemäße Komplettbearbeitung komplexer Teile konnten wir unseren Schülerinnen und Schülern damit nicht vermitteln.“ Zudem konnten die existierenden Maschinen nur trocken, also ohne Kühlschmierstoff, arbeiten. Das führte zu Beschränkungen hinsichtlich der verwendbaren Materialien.

Spinner schuf für die BFS eine Interpreter-Software zur Herstellung der Kompatibilität der SINUMERIK ONE der VC850 mit der vorhandenen Offline-Programmiersoftware.

Generationenwechsel bei CNC-Maschinen

Das Verteidigungsministerium als Schulerhalter stellte die Mittel für die Ablöse der betagten Maschinen in Aussicht. Es arrangierte auch gleich Gespräche mit einem bevorzugten Lieferanten zur Abklärung der genauen Spezifikationen. „Wir hatten schnell die passenden Produkte ausgewählt, die Maschinen sind bestens geeignet und hätten alle Anforderungen bestens erfüllt“, erinnert sich Michael Nowotny. „Allerdings waren die angebotenen Maschinen zu groß für den Raum, in dem sie arbeiten sollten.“ Selbst die Einbringung wäre nicht ohne bauliche Veränderungen am Gebäude möglich gewesen.

Der Zufall wollte es, dass Nowotny in diesem Zeitraum die Schachermayer-Hausmesse besuchte und dabei die Maschinen des deutschen Herstellers Spinner sah. Diese hatten gegenüber den vom BMLV bevorzugten Produkten bei ähnlichen Dimensionen der Arbeitsräume deutlich kompaktere Abmessungen.

Nach dem Abgleich der Anforderungen und einer Werksbesichtigung bei Spinner in Sauerlach bei München fiel die Wahl auf eine Präzisions-Universaldrehmaschine Spinner TC300 und ein Performance-Bearbeitungszentrum Spinner VC850. Da die Kosten bei direkt vergleichbarer Funktionalität im vorgegebenen Rahmen blieben, ließ auch die Genehmigung des Ministeriums nicht lange auf sich warten.

Die Ausstattung der Maschinen mit einem Visualisierungspaket ermöglicht das Beobachten der Vorgänge im Arbeitsraum sowohl auf den Steuerungsbildschirmen als auch auf einem abgesetzten Smart Board.

Quantensprung in der Dreh- und Fräsbearbeitung

Die TC300 hat Verfahrwege von 180 mm in X-Richtung und 450 mm an der Z-Achse. Sie ist als Zweispindelmaschine ausgeführt und verfügt über einen Revolver mit 12 angetriebenen Werkzeugstationen, der an beiden Spindeln zum Einsatz kommen kann. Zusätzlich verfügt die Maschine über eine Y-Achse zur vertikalen Verstellung des Revolvers.

Das 5-Achs-Bearbeitungszentrum VC850 hat einen Arbeitsbereich von 850 x 510 x 510 mm und eignet sich für Werkstücke bis 900 x 510 x 450 mm. Mit Außenabmessungen von nur 1.850 x 1.800 mm ist es extrem kompakt. Da sich an der Rückwand keine Türen befinden, kann es direkt an einer Wand stehen. In dem sehr gut zugänglichen Arbeitsraum befindet sich die voll integrierte 4./5. Achse mit einer ergänzenden Spannfläche für die 3-Seiten-Bearbeitung. Die Maschine hat ein Werkzeugmagazin mit 32 Plätzen und ist mit Werkstück- und Werkzeugvermessung ausgestattet.

Die Schule bemüht sich um Nachhaltigkeit und nutzt daher in den CNC-Maschinen einen Kühlschmierstoff auf Wasserbasis. Von der kennzeichnungsfreien Flüssigkeit erhoffen sich die Lehrkräfte, dass allergische Reaktionen der Schüler ebenso ausbleiben wie ein Kippen während des langen Stillstandes in den Sommerferien.

Steuerungstechnische Zeitenwende

Die beiden Maschinen stehen gemeinsam mit einem Werkzeug-Voreinstellgerät in einem Raum. Sie stehen jeweils seitlich, denn dazwischen findet der Programmierunterricht statt. Dabei wird die Programmieroberfläche an ein Smart Board projiziert. Im Fall der TC300 war das mit den vorhandenen Programmen einfach möglich, denn diese wird von einer SINUMERIK 840DE gesteuert.

Die SINUMERIK ONE der VC850 ist nicht mit der vorhandenen Offline-Programmiersoftware kompatibel. Um den Umweg über die für den Unterrichtsbetrieb überdimensionierte und daher teure Lösung des Steuerungsherstellers zu vermeiden, schuf Spinner für die BFS eine Interpreter-Software. Nun können beide Maschinen für Unterrichtszwecke sowohl mit G-Codes programmiert werden, als auch mit den komfortablen SINUMERIK-Funktionen ShopTurn und ShopMill.

Als sehr hilfreich für den Unterricht erweist sich auch die Ausstattung der Maschinen mit einem Visualisierungspaket. Damit lassen sich die Vorgänge im Arbeitsraum nicht nur auf den Steuerungsbildschirmen, sondern auch auf dem Smart Board beobachten. „Mit diesen Maschinen können wir eine Ausbildung in CNC-Bearbeitung auf dem neuesten Stand der Technik anbieten, die derjenigen für Zerspanungstechniker in nichts nachsteht“, freut sich Michael Nowotny. „Das verschafft unseren Absolventen einen Startvorteil beim Berufseinstieg.“