Zum prozesssicheren Herstellen qualitativ hochwertiger Bohrungen nutzt Spanntechnik-Spezialist RÖHM neben dem Ausspindeln und Rollieren zunehmend das Hochgeschwindigkeitsreiben. Eine Technologieschulung – durchgeführt vom Präzisionswerkzeughersteller KOMET GROUP – vermittelte den damit befassten Mitarbeitern wertvolle Grundlagen und Praxistipps.
Die RÖHM GmbH, Sontheim, einer der weltweit führenden Spanntechnik-Hersteller, ist bekannt für qualitativ hochwertige Produkte, vom kleinen Bohrfutter bis zur Hightech-Kraftspanneinrichtung. Enge Toleranzen sind Pflicht, denn Ungenauigkeiten im Spannzeug beeinflussen beim späteren Einsatz im Zerspanungsprozess die gesamte Bauteilgenauigkeit. So nutzt RÖHM ausschließlich moderne Maschinen und Technologien, zum Beispiel Spezial-Portal-Dreh- und Fräsmaschinen zur Bearbeitung von Werkstücken mit bis zu vier Metern Durchmesser und einem Gewicht bis 25 Tonnen. Weltweit einzigartig ist auch die Bohrfutter-Montagelinie, die der vollautomatischen Fertigung von schlüssellosen, selbstnachspannenden Flachbackenfuttern dient und es ermöglicht, an fünf dreischichtigen Arbeitstagen etwa 92.000 Bohrfutter zu montieren – inklusive Beschriftung und Qualitätskontrolle.
Auf aktuellem Stand der Technik sind selbstverständlich auch die zerspanenden Verfahren und Werkzeuge. Thomas Suckut, Leiter Technologie und Ratio bei RÖHM und zuständig für die fertigungsnahe Organisation, erklärt: "Besonderes Augenmerk legen wir darauf, die Prozesssicherheiten permanent zu verbessern und die Produktivität unserer Fertigung zu erhöhen. In diesem Sinne haben wir die Feinbearbeitung von Bohrungen unter die Lupe genommen und vor kurzem vielfach vom Ausspindeln aufs mehrschneidige Hochgeschwindigkeitsreiben umgestellt."
Nun ist die Reibtechnik bei seinen Mitarbeitern ein durchaus bekanntes Verfahren. Um aber für die Wahl der Werkzeuge und Einstellparameter beste Voraussetzungen zu schaffen, entschlossen sich Thomas Suckut und die anderen Fertigungsverantwortlichen zu einer Technologieschulung, die der langjährige Lieferant von Bohr-, Ausspindel- und Reibwerkzeugen, die KOMET GROUP, anbietet. Im Mittelpunkt: das Hochgeschwindigkeitsreiben, flankiert von den Technologien Feinbohren und Rollieren.
Schulungen vermitteln das Know-how für einen optimalen Fertigungsprozess
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| Die RÖHM GmbH produziert qualitativ hochwertige Produkte, vom kleinen Bohrfutter bis zur Hightech-Kraftspanneinrichtung |
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| Bei RÖHM sind vor allem Reibwerkzeuge vom Typ KOMET DIHART REAMAX TS (im Bild) und Monomax im Einsatz |
Frank Stahl, Schulungsleiter der KOMET GROUP, will mit seinen Seminaren vor allem eines: "Dem Kunden das Wissen für einen optimalen Fertigungsprozess vermitteln. Dabei sind wir bewusst neutral und sprechen nicht nur über unsere eigenen Werkzeuge. Bei der Schulung zur Feinbearbeitung von Bohrungen stellen wir verschiedene relevante Verfahren vor und haben zum Beispiel bei der RÖHM-Schulung auch das Glattwalzen berücksichtigt. Berthold Dehner, vertriebsverantwortlicher Anwendungstechniker der Baublies AG, übernahm diesen Part."
Im Vorfeld einer solchen Inhouse-Schulung, wie sie bei RÖHM im Mai 2014 stattfand, unternimmt Frank Stahl in der Regel eine Betriebsbegehung. Er betrachtet die Maschinen, Werkzeuge und Werkstücke, sieht sich stichprobenweise die eingestellten Parameter an, und unterhält sich mit den Mitarbeitern über Schwierigkeiten bei der Bearbeitung. Das eröffnet dem erfahrenen Anwendungsspezialisten bei seiner Schulung die Möglichkeit, theoretische Inhalte mit praktischen Beispielen aus dem Unternehmen anzureichern. Gegebenenfalls können die Problemstellungen auch im Anschluss an die Schulung mit einem KOMET-Anwendungstechniker besprochen und Lösungen erarbeitet werden.
Welches Verfahren ist die richtige Wahl?
Die Technologieschulung bei RÖHM bestand aus einem tagesfüllenden Programm, das zunächst Basisinformationen zu den relevanten Verfahren der Feinbearbeitung von Bohrungen vermittelte – zum Feindrehen (Ausspindeln), Reiben und Glattwalzen (Rollieren). Eine kurze Übersicht: Beim Feindrehen (Ausspindeln) werden in der Regel einschneidige Werkzeuge verwendet, die mit ihrer Schlichtschneide eine geringe Spanmenge abtragen, um einen bestimmten Durchmesser und eine feine Oberfläche zu erzielen. Für exakte Ergebnisse ist ein Messschnitt und entsprechendes Nachstellen unerlässlich. Eine Aufgabe, die einen erfahrenen Maschinenbediener erfordert. Vorteil dieses Verfahrens ist die große Flexibilität hinsichtlich des Bohrungsdurchmessers, weshalb es sich ideal eignet, wenn nur wenige Bohrungen bearbeitet werden müssen. Allerdings sind durch die einseitig wirkenden Kräfte große L/D-Verhältnisse problematisch.
Hinsichtlich der erreichbaren Oberflächengüten erzielt das Reiben noch bessere Ergebnisse als das Feindrehen. Messschnitte etc. sind nicht notwendig, da die Werkzeuge – üblicherweise mehrschneidig ausgeführt -exakt dem gewünschten Durchmesser samt Toleranz entsprechen. Daraus resultieren eine hohe Prozesssicherheit und Produktivität, was den Einsatz in der Serienbearbeitung begünstigt. Flexibilität hinsichtlich der Durchmessergrößen ist allerdings nicht gegeben. Jede Bohrung erfordert ein passendes Werkzeug, das dem Einkauf und der NC-Programmierung mehr Know-how abfordert als dem Werker an der Maschine.
Glattwalzen (Rollieren) ist ein spanloses Verfahren für die wirtschaftliche und zuverlässige Erzeugung maximaler Oberflächengüte, bei gleichzeitiger Optimierung der Festigkeit und Härte der Werkstückoberfläche. Durch Verdichtung des Werkstoffes werden verschleißfeste Oberflächen mit Rautiefen Rz bis unter ein 1 µm erzielt. Allerdings spielt für das Endergebnis auch die Vorbearbeitung der Bohrung eine entscheidende Rolle. Als Spezialist für die Rollier-Technologie gilt das Renninger Unternehmen Baublies, das sich seit über 40 Jahren ausschließlich mit dieser Technologie befasst. Der Baublies-Anwendungstechniker Berthold Dehner erwähnt, dass seine Firma und KOMET mit ihren sich ergänzenden Verfahrenstechniken im Bereich technologischer Schulungen seit langem sehr erfolgreich zusammenarbeiten.
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| Modulares Reibsystem: Der KOMET DIHART REAMAX TS |
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| Eine Spezialität der KOMET GROUP sind die KOMET DIHART Monomax Reibwerkzeuge |
Hochgeschwindigkeitsreiben sorgt für sichere Prozesse und geringe Bearbeitungszeiten
Bei RÖHM kommen alle drei Verfahren zum Einsatz, wobei das Feinbohren in vielen Fällen vom Hochgeschwindigkeitsreiben abgelöst wurde. Thomas Suckut nennt die Gründe: "Wenn es auf hohe Genauigkeit ankommt, beispielsweise bei Ventil-Bohrungen, konnten wir die Bearbeitungsdauer zum Teil auf zehn Prozent senken, bei zusätzlich höherer Prozesssicherheit. Gerade letztere ist bei uns besonders wichtig, da unsere Losgrößen in der Regel zwischen drei und 100 Stück liegen, aber die Bauteile immer wiederkehrend sind. Da können wir uns keine fünf Versuche leisten, bis die Bohrung passt."
Um gleich beim ersten Mal ein passendes Ergebnis zu erzielen, sind die richtige Auswahl des Werkzeugs und die optimale NC-Programmierung zwingend erforderlich. So richtete sich die Technologieschulung in erster Linie an ausgewählte NC-Programmierer, die bei RÖHM auch für die Werkzeugtechnik verantwortlich sind, wie Thomas Suckut erklärt: "Unsere NC-Programmierer kommen alle aus der Praxis und haben nach ihrer Lehrer eine zusätzliche Meister- oder Techniker-Ausbildung absolviert. Sie sind quasi als Anwendungsfachleute eingesetzt, die sich nicht nur um die Programmierung kümmern, sondern auch die Werkzeugauswahl treffen und unter anderem Versuche fahren, um die Zerspanung immer wieder zu optimieren."
Werkzeugwahl und richtige Einstellparameter
Bei der Auswahl des Reibwerkzeugs gibt es verschiedene Kriterien zu beachten. Frank Stahl erwähnt, dass bei der KOMET GROUP bereits der Katalog eine vernünftige Auswahl unterstützt: "Anhand der Problemstellung und gewisser Eckdaten wie stehendes oder rotierendes Werkzeug, Werkstoff, Kühlschmierstoff, Oberflächenanforderungen, Durchmesser und Durchmessertoleranzen, L/D-Verhältnis usw. kann ein geeignetes Werkzeug hinsichtlich Geometrie, Schneidstoff und Beschichtung bestimmt werden."
Für das Feintuning zum konkreten Einsatzfall ist dann die NC-Programmierung zuständig. Mit entsprechendem Fachwissen der Programmierer lassen sich nicht nur die Bohrungen in der gewünschten Qualität erzeugen. Bei der richtigen Wahl des Werkzeugs, der Einstellparameter, der Kühlung etc. lassen sich auch die Prozesszeiten und die Standzeit der Werkzeuge optimieren. So gab die Technologieschulung Antworten auf die Kernfragen: "Was passiert genau beim Reibvorgang? Welche Kräfte treten auf und wie kann ich diese so lenken, dass sie genau das bewirken, was ich möchte?"
Das Echo der Teilnehmer war durchwegs positiv. Thomas Suckut, der auch selbst diese Schulung absolvierte, urteilt: "Für mich war es hochinteressant zu lernen, wie man die Anschnittgeometrien der Reibahlen differenziert betrachtet und richtig anwendet. Auch der Hinweis aufs rechtzeitige Erkennen von Verschleißmerkmalen war sehr hilfreich, da dies in der Praxis die Qualität sichert und unnötigen Ausschuss vermeidet. Diesbezüglich kamen auch die Tipps im Umgang mit den bei uns üblichen KOMET-Werkzeugen vom Typ KOMET DIHART REAMAX TS und Monomax gut an." Beide Systeme sind nachstellbar, was bedeutet, dass man den Verschleiß im Bereich von 2/100 mm über einen Aufweitmechanismus kompensieren kann.
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