50 Prozent Zeitersparnis durch Wechselkopfbohrer

Der Gelenkwellen-, Getriebekomponenten- und Antriebsteile-Spezialist Grünewald ersetzt standardisierte VHM-Stufenbohrer durch SUMOCHAM-Wechselkopfbohrer von ISCAR. Gegenüber vorher erzielt das Unternehmen damit einen Zeitvorteil von bis zu 50 Prozent.

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Der Mitnehmerflansch wird von der Unterseite in einem Arbeitsgang mit dem multifunktionalen Wechselkopf-Sonderbohrwerkzeug SUMOCHAM bearbeitet und zugleich von der Oberseite gesenkt.

Grünewald Feinmaschinenbau – hinter diesem Firmennamen vermutet man zunächst ein Unternehmen, das feinmechanisches Gerät entwickelt und fertigt. Betritt man jedoch die modernen Produktionshallen der Grünewald Feinmaschinenbau GmbH & Co KG im hessischen Grävenwiesbach, wird man schnell mit der hochproduktiven Realität eines spezialisierten Automobil-Zulieferers konfrontiert. Stand in den Gründerjahren nach 1946 die Herstellung von Vorhangschlössern und Sondermaschinen im Vordergrund, begann die Firma schon ab 1952 mit der Auftragsfertigung von Gelenkwellen. Daraus entwickelte sich mit den Jahren der heutige Spezialist für die Herstellung von Gelenkwellen sowie Getriebekomponenten und Antriebsteilen für die Automobilindustrie. Das Familienunternehmen hat heute mehr als 250 Mitarbeiter/innen an zwei Produktionsstandorten.

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Die drei Phasen des Bearbeitungsverlaufs am Mitnehmerflansch aus dem Werkstückstoff C35R: links das Rohteil, rechts das vorgedrehte Werkstück und mittig das schwarz pulverbeschichtete Fertigteil mit sechs Bohrungen.

Im Gegensatz zu manchen Zulieferern, die nur als eine Art verlängerte Werkbank fungieren, unterstützt Grünewald Feinmaschinenbau seine Kunden bereits ab der Produktentwicklung und Prototypenfertigung bis hin zur Prozess- und damit Qualitäts- sowie Wirtschaftlichkeitsoptimierung. Carola Grünewald, Geschäftsführerin des Betriebs, erklärt: „Wir verfügen über sehr gutes und größtenteils selbst ausgebildetes Fachpersonal und einen modernen Maschinenpark. Darüber hinaus haben wir eine Reihe zuverlässiger Lieferanten für die unerlässliche Produktionstechnik-Peripherie. Zudem betreiben wir einen eigenen Betriebsmittel- und Vorrichtungsbau, um im Fall der Fälle schnell reagieren zu können und vor allem auch das produktionstechnische Know-how im Haus zu behalten.“

Partnerschaft mit ISCAR seit den 70er Jahren
Zu den wichtigen Lieferanten zählt seit Jahren auch der Zerspanungswerkzeuge-Spezialist ISCAR Germany GmbH aus Ettlingen, der hier sowohl Standardwerkzeuge für die Abstech-/Einstech-Stechdreh- sowie die Dreh-, Bohr- und Fräsbearbeitung im Einsatz hat als auch mit Sonderlösungen vertreten ist. Die meisten der Sonderwerkzeuge wurden früher in Eigenregie im Betriebsmittelbau hergestellt. Heute dagegen setzt man auf die Kompetenz und das Fachwissen von Lieferpartnern wie ISCAR. Denis Buhlmann, Leiter Fertigungssteuerung Werk 1 bei Grünewald Feinmaschinenbau, beschreibt die vielen Herausforderungen, die sich der Fertigung täglich stellen: „Wir produzieren zu 90 Prozent für die Automobilindustrie und zu 10 Prozent für den Maschinen- und Pressenbau. Im drei-schichtigen Betrieb fertigen wir Stückzahlen von einigen wenigen Sonderteilen bis hin zu Millionen Serienteilen.“ Trotz Spezialisierung muss Grünewald immer scharf kalkulieren, um im Geschäft zu bleiben. Dabei spielen beispielsweise multifunktionale Spezialwerkzeuge eine große Rolle, da sich nur so die unproduktiven Nebenzeiten wie Umspannen oder Umrüsten und Werkzeugwechsel vermeiden lassen. “Bei Chargen mit einigen tausend Teilen bringt das erhebliche Zeiteinsparungen, eine höhere Qualität und mehr Produktivität mit sich“, erklärt Buhlmann. „Grundsätzlich setzen wir an Standardwerkzeugen ein, was gut ist und was uns vorwärts bringt. Doch mit dem richtigen Partner geht immer noch etwas mehr.“

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Die drei Wechselkopfbohrer für verschiedene Flanschgrößen in den Bohrdurchmessern 6,8 mm, 8,5 mm und 10,5 mm verfügen jeweils über einen passenden Bohrkopf.

Dies zeigt auch das anspruchsvolle Projekt zur Bohr-, Fas- und Rückwärtssenkbearbeitung an einem Mitnehmerflansch aus dem Werkstückstoff C35R. Wie in anderen Fällen erhielten ISCAR und einige relevante Wettbewerber die Anfrage zur Lieferung eines Werkzeugs. Der für Beratung und Verkauf zuständige ISCAR-Außendienstmitarbeiter Ralf Stuppart nahm sich der Anfrage an. Zusammen mit Matthias Erlebach, Anwendungstechnik und Beratung, und den Konstrukteuren in der Zentrale entwickelte er auf Basis des modularen Wechselkopfbohrers SUMOCHAM ein multifunktionales Bohrwerkzeug zum Bohren, Fasen und Rückwärtssenken.

Von A wie Analyse bis Z wie Zeitersparnis
Ralf Stuppart berichtet über die jahrelange, sehr erfolgreiche Zusammenarbeit mit den Fertigungstechnik-Spezialisten von Grünewald Feinmaschinenbau: „Wir sind durchgehend im Gespräch und dürfen jederzeit neue, erfolgversprechende Werkzeuglösungen vorstellen. Außerdem erhalten wir Anfragen zu alternativen Bearbeitungskonzepten mit Sonderwerkzeugen und werden schon früh in die Fertigungsstrategie einbezogen.“ So auch beim Mitnehmerflansch aus dem Werkstückstoff C35R. Dieser forderte die Experten von ISCAR vor allem deshalb heraus, weil der Bearbeitung eine Pulverlack-Beschichtung vorausgeht und diese während der folgenden Bearbeitungsschritte nicht ausfransen oder abplatzen darf. Ausgangssituation war die mehrstufige Bohr-, Fas- und Senkbearbeitung mit mehreren VHM-Bohrern durch Vorbohren, Aufbohren, Anfasen und dem zusätzlichen Arbeitsgang Senken an der Rückseite. Zudem konnten mit den VHM-Bohrern nicht die gewünschten Schnittwerte gefahren werden, und das Teil musste umgespannt werden.

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Die Bohrköpfe der drei SUMOCHAM-Wechselkopfbohrer können mit Hilfe eines Klemmschlüssels oder Schraubendrehers einfach und schnell gewechselt werden.

Bei 6.000 Bohrungen pro Schicht, also rund 360.000 Stück pro Jahr, galt es folgerichtig genau zu überlegen, wie das gesamte Bearbeitungskonzept zum Bohren, Anfasen und Rückwärtssenken aussehen sollte. Die in jeder Hinsicht optimale Lösung stellte ein Sonder-Bohrwerkzeug dar. Dieses entwickelte ISCAR aus seinem SUMOCHAM-Portfolio an Wechselkopf-Bohrwerkzeugen. Es ist in drei Größen für verschiedene Baugrößen der Mitnehmerflansche im Einsatz. In diesen Sonder-Bohr-, Fas- und Rückwärtssenk-Werkzeugen sind nun alle drei Arbeitsgänge integriert.

Die Bearbeitung erfolgt in nur einem Arbeitsgang komplett – das bedeutet ohne Vorbohren. ISCAR entwickelte dafür sowohl die betreffenden Größen an SUMOCHAM-Grundkörpern weiter als auch die Bohrköpfe. Modulare SUMOCHAM-Wechselkopfbohrer sind im Durchmesserbereich von sechs bis 32,9 mm sowie für Bohrtiefen von 1,5 bis 12xD lieferbar. Darüber hinaus gibt es Ausführungen mit Weldon- oder Rundschaft inklusive integrierten Kühlkanälen zur direkten Kühlmittelzufuhr an die Schneiden. Weitere Kennzeichen sind die stabile Bohrkopfklemmung und polierte Spankammern sowie verschiedene Bohrkopfgeometrien für die Bearbeitung von Stahl, Guss und rostfreien Werkstückstoff.

Eine Geschichte mit Erfolgsfaktor
Jürgen Becker, Meister Transferlinien und CNC-Bearbeitungszentren bei Grünewald Feinmaschinenbau, meint abschließend: „Mit den multifunktionalen Wechselkopfbohrern SUMOCHAM haben wir voll ins Schwarze getroffen. Die weichschneidende Bohrkopf-Geometrie vermeidet bei Bohrungsaustritt das Abplatzen der Pulverbeschichtung – obwohl wir mit viel höherem Vorschub fahren als zuvor.“ Zum Beispiel kann Grünewald bei der Flanschgröße, welche mit einem Sonder- oder Multifunktionswerkzeug SUMOCHAM mit 8,5 mm Bohrdurchmesser bearbeitet wird, dreifache Vorschubgeschwindigkeit, dreifachen Tischvorschub und schließlich dreifaches Zeitspanvolumen gegenüber früher eingesetzten VHM-Bohrern verzeichnen. „Außerdem fertigen wir mit einem Werkzeug statt vorher 8.000 jetzt 12.000 Bohrungen“, betont Becker.

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Von rechts: Denis Buhlmann, Leiter Fertigungssteuerung Werk eins, und Jürgen Becker, Meister Transferstraßen und CNC-Bearbeitungszentren bei der Grünewald Feinmaschinenbau GmbH & Co. KG, Ralf Stuppart, Beratung und Verkauf, sowie Matthias Erlebach, Anwendungstechnik und Beratung bei der ISCAR Germany GmbH.

Rechnet man nun noch jeweils den Wegfall des Werkzeugwechsels, des Umspannens, des Bearbeitungsgangs Senken sowie des entsprechenden Werkzeugs hinzu und beachtet das vereinfachte Handling, spart das Unternehmen gut 50 Prozent an Bearbeitungszeit sowie an Beschaffungs- und Lagerhaltungskosen bei den Werkzeugen ein. Die SUMOCHAM-Wechselkopfbohrer sorgen auch für eine hohe Prozesssicherheit, indem sie sich sowohl bei seitlichen Belastungen als auch beim Rückwärtssenken sehr stabil zeigen. Im Verlauf von 1,5 Jahren Einsatzzeit gab es so gut wie keine Ausfälle – das stellt die hohe Verfügbarkeit für die drei-schichtige Fertigung unter Beweis.

Kontakt:

www.iscar.de