Zerspanen

Geschickt geschnitten

Auf die Herstellung von Dreh- und Frästeilen ist der Lohnfertiger Ellenberger Fertigungstechnik in Kaiserslautern spezialisiert. Weitere Stärken des Lohnfertigers sind Serviceleistungen wie die kostenoptimierte Fertigung ab der Planung, die Beschaffung und Disposition von Roh- und Halbfertigteilen, die Herstellung teilespezifischer Betriebs- und Messmittel im eigenen Vorrichtungsbau sowie die Montage von Baugruppen. Ein Schwerpunkt im Leistungsangebot ist das Fräsen. Dementsprechend bilden auch die Werkzeugkosten sowie die Bearbeitungs- und Standzeiten einen gewichtigen Faktor in der Kalkulation.

Für Betriebsleiter Peter Manuel waren die Ergebnisse beim Fräsen von Lagerdeckeln und Ventilgehäusen nicht zufrieden stellend. Um die langjährigen Geschäftsbeziehungen mit dem Kunden aus der Fahrzeugindustrie nicht zu gefährden und auch der Variantenvielfalt und den immer enger werdenden Lieferterminen gerecht zu werden, wurde nach neuen Lösungen gesucht. Im Durchschnitt sind von jedem Ventilgehäuse 1.000 Teile pro Monat einbaufertig auszuliefern. Der bislang eingesetzte Planfräser Durchmesser 63 mm mit 8-fach einsetzbaren Wendeschneidplatten erreichte einen Standweg von 58,4 Meter pro Schneide, was einer Bearbeitung von 40 Teilen entspricht. Da auch die Standmenge beim Fräsen der Lagerdeckel nur für 80 Teile reichte, Ellenberger aber 2.200 Teile pro Monat auszuliefern hatte, war auch bei diesen Teilen Handlungsbedarf gegeben.

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10-fach Wendeschneidplatte mit abgestimmter Strategie

In Zusammenarbeit mit der Ingersoll Werkzeuge GmbH und ausgehend von der Fräserreihe Hipos-Deka wurde eine Strategie entwickelt, die hinsichtlich Schnittleistung und Standzeit den verfahrenstechnischen und preislichen Vorstellungen der Betriebsleitung sehr nahe kam. Die Planfräser Hipos-Deka mit Durchmessern von 40 bis 125 Millimetern sichern eine hohe Wirtschaftlichkeit, da die Wendeschneidplatte in einer Drehrichtung durch 2 × 5 Schneiden 10-fach genutzt werden kann. Die abgestimmte Wendeplatten- und Werkzeuggeometrie – die Wendeschneidplatte ist im Werkzeug leicht negativ eingebaut – führt zu einem positiven axialen Spanwinkel, der sich sehr vorteilhaft auf die Schnittkräfte und die Spanbildung auswirkt.

Standzeit und Prozesssicherheit

Die theoretischen Vorteile des neuen Werkzeuges erwiesen sich in der Praxis als zutreffend: der Planfräser mit 63 Millimeter Durchmesser und sechs Wendeschneidplatten erzielte bereits bei der ersten Versuchsreihe einen Standweg von 160,6 Metern pro Schneide oder 110 gefräste Ventilgehäusen. Trotz der gegen­über dem vorher eingesetzten Fabrikat fast verdoppelten Vorschubgeschwindigkeit erreichte der Fräser Hipos-Deka hohe Laufruhe und Oberflächengüte. Unter ähnlichen Schnittbedingungen, angepasst an die geometrischen Gegebenheiten, konnten mit dem Werkzeug auch 150 Lagerdeckel gefräst werden, eine deutliche Leistungssteigerung gegenüber der vorherigen Bearbeitung, bei der das Werkzeug nach 80 Teilen ausgewechselt werden musste.

Systematische Versuche liefern Entscheidungshilfen

Da die Fräser in einem von einem Roboter beschickten Bearbeitungszentrum eingesetzt werden, achtet Betriebsleiter Manuel besonders auf die Standzeit und die Prozesssicherheit. Der 6-Achs-Roboter von Kuka beschickt die rechts und links von ihm angeordneten Bearbeitungszentren Stama MC 526 Compact. Zwischen beiden Zentren sind eine Reinigungsanlage und die Ablage für die Greifeinrichtung installiert. Die Rohteile gelangen auf einem Transportband vorsortiert in den Greifbereich des Roboters, der die Gehäuse je nach Arbeitsaufgabe in einem der beiden Bearbeitungszentren positioniert. Das fertig gefräste Teil wird dann entnommen, in den Reinigungsbehälter gelegt, dort von Spänen und Emulsionen gesäubert und danach wieder vom Roboter auf das Transportband zum Abtransport gelegt. Während der Reinigung greift der Roboter ein neues Teil und führt es dem anderen Bearbeitungszentrum zu.

Peter Manuel beschreibt den besonderen Nutzen der Zelle: „Der automatisierte Arbeitsablauf bietet uns dank der hohen Werkzeugstandzeit und Prozesssicherheit eine weitere Möglichzeit zur Produktivitätssteigerung.“ Hajo Stotz stotz@hopp.de

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