Superfinish-Bearbeitung für alle Losgrößen

Beim Kraftfahrzeug gibt es heute einen breiten Mix aus batterieelektrischen, Hybrid- und Antrieben mit reinen Verbrennern. Wohin die Reise bei den Antriebsarten geht, wird sich zeigen. Was sich aber schon länger abzeichnet, ist, dass die Automobil-OEM immer weniger in Fertigungsanlagen für Komponenten des verbrennungsmotorischen Antriebsstrangs investieren deren Produktion an ihre Zulieferer outsourcen. Ein ähnliches Bild zeigt sich bei Bauteilen des elektrischen Antriebsstrangs, für die die Stückzahlen vergleichsweise gering sind.

Viele Lieferanten sehen sich dadurch einer immer größeren Teilevielfalt mit kleineren Losgrößen und schwankenden Abrufzahlen gegenüber. Erfordern die tribologische Eigenschaften von Gleitlagersitzen, Nocken oder an die Mikrogeometrie von Wälzlagersitzen bei diesen Werkstücken einen Superfinish-Prozess (Läppen, Kurzhubhonen), wird es oft zu einer Herausforderung, noch wirtschaftlich oder wettbewerbsfähig anbieten zu können.

Eine etablierte Möglichkeit ist es, vorhandene Dreh- oder Schleifmaschinen mit Anbaugeräten auszurüsten. Diese finishen die erforderlichen Bearbeitungsstellen im Nachgang zum eigentlichen Dreh- oder Schleifprozess relativ kostengünstig mit Band, Stein oder zur Planbearbeitung mit Topfscheibe.

Oft sind jedoch die Umgebungsbedingungen in den Trägermaschinen für einen Superfinish-Prozess nicht optimal. Die sehr feinen Oberflächen sollten nicht zum Teilehandling benutzt werden, oder Werkstückablagen und -greifer müssen mit weichen, sauberen Greifflächen ausgerüstet sein. Zudem verlangt das Kurzhub-Honen oftmals ein Hon- oder niedrig viskoses Schleiföl zur Spülung des Werkzeugs. Neben diesen technischen Aspekten erhöht der zusätzliche Fertigungsschritt in der Maschine aber auch deren Taktzeit, was dann häufig in der Notwendigkeit mündet, doch eine separate Finish-Maschine zu beschaffen.

Die Superfinish-Maschine Supfina LCM als flexible Lösung für zahlreiche Superfinish-Anwendungen. © Supfina Grieshaber

Für diese und andere Einsatzzwecke gibt es von Supfina die Maschinen der Baureihe LCM. Das Konzept besteht dabei aus einer Trägermaschine, die mit der für die jeweilige Bearbeitungsaufgabe benötigten Anzahl und Art an Superfinish-Anbaugeräten ausgerüstet wird. Somit kann der Superfinish-Prozess zum einen im Linientakt und zum anderen in einer für den Prozess optimalen Umgebung umgesetzt werden. Ein weiterer, nicht unerheblicher Punkt ist bei dieser Lösung, dass der Maschinenlieferant hierbei auch die Verantwortung für Prozess, Taktzeit und Werkstückqualität übernimmt. Beim Einsatz einzelner Anbaugeräte sollte man dagegen berücksichtigen, dass bei der Konstellation aus Trägermaschine, Anbaugerät und Anwender die Verantwortung meist zuletzt beim Anwender liegt, Anbaugerät, Trägermaschine und Prozess zusammenzuführen und sicher ans Laufen zu bringen.

Die Maschinen der Baureihe LCM lassen sich nach dem Baukastenprinzip relativ flexibel zusammenstellen und so ideal für die jeweiligen Bearbeitungsaufgaben und Werkstücke konfigurieren. Prozessseitig bieten diese Anbaugeräte die Wahl zwischen der Bearbeitung mit Superfinish-Band, Finish-Stein oder Topfscheibe. Für die Oberflächenfeinstbearbeitung von Lagern eignet sich dabei vorrangig das Superfinish-Band, bei stark erhöhten Anforderungen an die Welligkeit im Umfang oder die Zylindrizität auch ein Superfinish-Stein. Für das Finishen von Nocken dagegen ist aufgrund der komplexen Nockenprofile und genau für diesen Prozess entwickelten Anbaugeräte das Superfinish-Band das Werkzeug der Wahl. Planflächen wiederum können mit allen drei Werkzeugen bearbeitet werden. Bezogen auf die Supfina LCM gehen die Möglichkeiten zur Individualisierung und Flexibilisierung noch weiter. Die Werkstückaufnahme lässt sich zwischen Spitzen sowie spitzenlos im Walzenstuhl oder Spannfutter realisieren, wobei die Maschinen mit Spindel- und Reitstock in Spitzenweiten von bis zu 800 oder 1.500 mm verfügbar sind. Spindel- und wahlweise auch Reitstockposition lassen sich auf Wunsch NC-gesteuert verstellen. Beim Beladen der Maschine stehen dem Anwender von manueller Beladung, optional mit automatischem Türantrieb, über Ladeluken für Roboter oder Portallader bis hin zu einem integrierten Portallader fast alle Möglichkeiten offen.

Kommt man zur eingangs erwähnten Herausforderung zurück, verschiedene Werkstücke in kleineren oder mittleren Losgrößen finishen zu müssen, so sind insbesondere die Optionen wichtig, die das Rüsten der Maschine fehlerfreier und schneller gestalten. Hier spielen neben der automatischen Spitzenweitenverstellung auch die bei Supfina etablierten Schnellwechselsysteme für Werkstückaufnahme und Werkzeuge eine wichtige Rolle. Die Ausrüstung der LCM mit einem oder mehreren NC-Schlitten ermöglicht es, über ein Bearbeitungsprogramm mehrere Bearbeitungsstellen mit einem Gerät abzusteppen oder je nach Werkstücktyp unterschiedliche Positionen automatisch anzufahren. Lösungen zur Aufnahme von einem oder mehreren Anbaugeräten auf demselben Schlitten oder mit individuellen NC-Schlitten für jedes einzelne Gerät vervollständigen den Gestaltungspielraum. Insgesamt bieten sich den Komponentenherstellern gute Möglichkeiten, mit hoch flexiblen und wirtschaftlichen Fertigungssystemen am Markt erfolgreich zu agieren.