Freitag, 24. November 2017

Neuer Prozess und außergewöhnliches Werkzeug reduzieren Bearbeitungszeit

Komplettbearbeitungswerkzeuge sind ein wichtiger Schlüssel für erfolgreiche Optimierung
Durch die Optimierung von Bearbeitungsprozessen werden die Effizienz gesteigert, Kosten und Zeit gespart und manchmal sogar Standorte gesichert. Gerade in Hochlohnländern tragen kontinuierliche Optimierungen des Fertigungsprozesses dazu bei, eine hohe Produktivität und damit den entscheidende Wettbewerbsvorteil zu erreichen. Im Folgenden wird beschrieben, welchen Effekt ein optimierter Fertigungsprozess und ein außergewöhnliches Werkzeug erzielen können.

Voraussetzung für kurze Bearbeitungszeiten und eine sichere Fertigung ist es, den gesamten Fertigungsprozess zu erfassen und alle Parameter exakt aufeinander abzustimmen. Eines der Beispiele für eine erfolgreiche Optimierung ist die Komplettbearbeitung einer Lagerbrücke aus Aluminiumdruckguss für die Nockenwellenlagerung am Zylinderkopf. Neun Minuten waren bisher notwendig, um ein Werkstück zu fertigen. In zwei Aufspannungen wurde jedes Teil einzeln gespannt und mit Vollhartmetallwerkzeugen bearbeitet.

Gemeinsam mit dem Kunden wurde der Fertigungsprozess umgestellt. Ein wichtiger Schritt, war die Einführung einer Vierfach-Spannvorrichtung. Das Werkstück wird nun so gespannt, dass die komplette Bearbeitung in einer Spannlage möglich ist. Die MAPAL Tool Experten optimierten den Zerspanprozess, bei dem jetzt für die Hauptbearbeitungen PKD Werkzeuge vorgesehen sind. Eine besondere Herausforderung dabei war die Bearbeitung der halboffenen Lagerschalen. Aufgrund der speziellen Geometrie konnten keine Aufbohrwerkzeuge eingesetzt werden. Deshalb kamen nacheinander zwei Zirkularwerkzeuge mit einer Schnittgeschwindigkeit von 400 beziehungsweise 480 m/min zum Einsatz. Dadurch reduzierte sich die Bearbeitungszeit bereits auf 2,5 Minuten pro Bauteil. In einem weiteren Optimierungsschritt konnten nochmals 30 Sekunden eingespart werden. Dazu wurde ein sehr imposantes und komplexes Sonderwerkzeug entwickelt und gebaut. Alle Durchmesser, Planflächen und ein Einstich werden nun in einem Arbeitsgang zirkuliert. Um eine ratterfreie Bearbeitung zu erreichen sind die Durchmesserschneiden schräg eingesetzt. Gezielte Kühlmittelaustritte sorgen dafür, dass die Späne sicher vom Werkzeug weggespült werden. Durch diese spezielle Auslegung konnte die Gesamtbearbeitungszeit um weitere 20%, also von 2,5 auf 2 Minuten, verringert werden.

Die Werkzeuge in solch optimierten Prozessen sorgen für eine Produktivitätssteigerung, die eine wirtschaftliche und wettbewerbsfähige Fertigung ermöglicht. Selbstverständlich ist aber auch, dass dabei ein sehr hohes Maß an Prozesssicherheit erfüllt wird. Denn nur stabile Prozesse gewähren letztlich hohe Planungssicherheit in Bezug auf Kapazitäten und Kosten.

 

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