Präzise durch die Geisterschicht

Bei der EROWA AG arbeiten nachts die Roboter. Doch bei der Vorbearbeitung mit Ausdrehwerkzeugen konnte der Durchmesser nicht zuverlässig gehalten werden. Mit URMA-Präzisionswerkzeugen hat es dann doch funktioniert.

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(Bildnachweis: URMA AG)

Der Hauptsitz der Erowa AG befindet sich in Büron im Schweizer Mittelland. Mit 11 Tochtergesellschaften, 22 Vertretungen und dem weltweiten Kundendienst beschäftigt das Unternehmen rund 550 Mitarbeitende. Erowa wurde 1971 gegründet und ist hauptsächlich in den Bereichen Spanntechnik und Automation tätig.

Abends, wenn die Erowa-Mitarbeitenden nach Hause gehen, übernehmen die Roboter: Sie nehmen die zu bearbeitenden Gehäuse aus dem Kardex-System, führen sie der Maschine zu, starten das Programm und arbeiten es automatisch ab. Rund 40 Arbeitsschritte werden dabei automatisch ausgeführt. Die Maschinen laufen die ganze Nacht und am Morgen liegen die bearbeiteten Werkstücke fein säuberlich aufgereiht da.

Verlässliche Werkzeuge sind das A und O in der Fertigung

Damit die Automatisierung im Betrieb reibungslos klappt, müssen viele Faktoren zusammen passen. Auf jeden Fall aber muss man sich auf das Werkzeug verlassen können. Gerade bei der Bearbeitung von Präzisionsbohrungen hatte man diesbezüglich aber bis vor einigen Jahren noch Reserven.

Guido Schwarzentruber, Programmierer und Werkzeugeinkauf bei Erowa erinnert sich: „Bei der Vorbearbeitung mit Ausdrehwerkzeugen konnten wir den Durchmesser nicht zuverlässig halten. Das hatte auch Auswirkungen auf das nachfolgende Rollieren, da wir so die geforderte Oberflächengüte nicht erreichten.“ Dabei hätte gerade dieser Arbeitsschritt eigentlich über die Nacht automatisiert werden sollen: “Stattdessen mussten wir jedes Bauteil am Tag nochmals in die Maschine laden und die Bohrungen ausdrehen und rollieren. Das war für uns nicht zufriedenstellend.“

An dieser Stelle kam die URMA AG mit einer besonderen Lösung ins Spiel: Reiben mit dem Wechselkopf-System URMA Reaming RX. Etwas Geduld war aber auch hier gefragt. Bei den ersten Tests zeigten sich folgende Probleme: Lange Späne (für eine mannlose Fertigung nicht optimal), zu hohes Drehmoment führte zu Maschinenstillstand und die geforderten Oberflächengüte von Ra 0,8/Rz max 3 konnten nicht eingehalten werden.

Als erfahrener Metallbearbeiter weiß Schwarzentruber, dass einige Versuche nötig sind, bis die notwendigen Erfahrungswerte mit einem neuen Werkzeug vorliegen. Für den zweiten Versuch wurde die Anschnittgeometrie angepasst und für eine bessere Spankontrolle ein Spanformer auf die Reibschneide geschliffen.

Diese Änderung bewirkte eine kontrollierte Spanabfuhr, eine Senkung der Drehmomentaufnahme und eine passende Oberfläche. Zudem war der Prozess mit dem Wechsel auf das Reiben nun um das 20-fache schneller geworden. So konnte beim Werkstoff 1.2312/40CrMnNiMo8-6-4 eine Vorschubgeschwindigkeit von über 1000 mm/min erreicht werden. Die Erwartungen für die Oberflächenqualität der Bohrung mit Ra 0,11/Rz max 0,9 übertroffen.

Automatisierte Bearbeitung steigerte die Produktivität

Die URMA-Werkzeuge erfüllen seit Jahren die hohen Anforderungen an die Prozesssicherheit, die Genauigkeit des Durchmessers sowie die Oberflächengüte bestens. Die URMA RX Schneiden sind hauptsächlich nachts im Einsatz. So fertigt man unterschiedliche Durchmesser (50 bis 108 mm) in acht verschiedenen Gehäuse-Typen. Wobei es keine Rolle spielt, welche gerade in der Maschine sind. Auf diese Weise werden pro Nacht mindestens drei verschiedene Gehäuse bearbeitet. Nach dem Wechsel zum Reiben ist die Produktionsmenge massiv angestiegen.

Ausschlaggebend für den Wechsel zum Reiben war aber nicht die Bearbeitungszeit, sondern die Prozesssicherheit. Diese bleibt auch beim Schneidenwechsel erhalten, weil wegen der hochpräzisen RX-Trennstelle mit einer garantierten Wechselgenauigkeit von weniger als 4 μm ein Nachjustieren des Werkzeugs entfällt.

“Alte Reibschneide raus, Trennstelle reinigen, neue Reibschneide rein, und weiter geht’s − einfach toll“, sagt René Portmann, Abteilungsleiter Fertigungsinsel Zerspanen. Auch die Betreuung durch den Werkzeuglieferanten URMA schätzt er sehr. “Für die Tests haben wir sehr eng zusammengearbeitet. Bei jedem Problem wurden wir gut betreut, auch bereits bei der Prototypen-Fertigung.“

Außer für seine diversen Spannsysteme ist Erowa seit 1987 auch für seine Beladeroboter bekannt. Die verschiedenen Automatisierungslösungen decken jeden Bedarf ab und sind in vielen Größen erhältlich. Natürlich werden die Erowa-Roboter auch im eigenen Betrieb genutzt. Außer der Abwicklung der bis zu 40 programmierten Arbeitsschritte überwacht das Leitsystem auch die Werkzeuge. Dabei ist für jedes vorhandene Werkzeug eine zu erwartende Standzeit in Minuten definiert. Ist diese aufgebraucht, wird das beim Leitsystem grafisch dargestellt und die CNC-Maschine setzt automatisch ein Schwesterwerkzeug ein.

Erowa ist von den langen Standzeitwerten der URMA RX-Reibschneiden positiv überrascht. Neben der hohen Produktqualität ist dieser positive Effekt natürlich auch ein Resultat des sorgfältigen Umgangs mit der Werkzeugmaschine und dem Material.

Kontakt:

www.urma.ch