Kurze Stand- bei langer Rüstzeit, ein zweigeteilter Prozess und Schwankungen in der Qualität – das Einstechen bei der Produktion von Schneckenwellen aus legiertem Stahl war für das Team von IMS Gear nicht die pure Freude. Mit ISCARs NEOSWISS-Wechselkopfsystem und einer PENTA 17-Sonderplatte bekam das Unternehmen die Aufgabe in den Griff und konnte Standzeit und Produktivität deutlich steigern.
Die Wurzeln von IMS Gear im Schwarzwald reichen tief – das Familienunternehmen wurde 1863 von Johann Morat in Eisenbach im Hochschwarzwald gegründet. Das Unternehmen belieferte ursprünglich die Uhrenindustrie mit Zahnrädern, entwickelte sich aber stetig weiter und ist heute ein international aufgestellter und gefragter Hersteller von Getriebetechnik. IMS Gear mit Hauptsitz in Donaueschingen hat Niederlassungen in Deutschland, den USA, Mexiko, China, Taiwan, Südkorea sowie Japan und beschäftigt rund 3.100 Menschen.
Es versorgt hauptsächlich die Automobilbranche mit Komponenten, Baugruppen und Getrieben, bietet aber auch Lösungen für E-Bikes sowie Planetengetriebe für Haushaltsgräte, Gebäudetechnik, Logistik und den Agrarbereich.
„Wir bearbeiten hauptsächlich unterschiedliche Metalle, von Automatenstahl bis Nirosta, aber auch Kunststoff, den wir mit selbst produzierten Werkzeugen im Spritzgussverfahren zu Zahnrädern und Gehäusen formen“, sagt Berthold Weisser, Manufacturing Engineer bei IMS Gear am Standort Eisenbach. „Die Losgröße reicht vom Prototyp bis zur Großserie. Unsere Kunden erwarten neben hoher Qualität auch innovative Ideen und Flexibilität.“
Um das sicherzustellen, arbeitet Berthold Weisser seit mehr als 25 Jahren eng und auf Augenhöhe mit Technologierpartner ISCAR zusammen. Matthias Boss, technische Beratung und Vertrieb, kennt die Maschinen und Prozesse bei IMS Gear ganz genau und kann dem Zerspaner so bestmöglich mit Werkzeug, Beratung und Expertise zur Seite stehen.
PENTA 17 sticht
„Als ich das neue Wechselkopfsystem NEOSWISS im Katalog sah, wusste ich sofort, dass das etwas für IMS Gear und Berthold Weisser wäre“, sagt Matthias Boss. Bei einem seiner regelmäßigen Besuche stellte er ihm das Werkzeug vor. Das Drehsystem mit auswechselbaren Köpfen bietet zahlreiche Einsatzmöglichkeiten, kurze Rüstzeiten und ist bedienerfreundlich. NEOSWISS besteht aus einem Schaft und sechs Werkzeugköpfen für alle typischen Anwendungen wie Drehen, Ab- und Einstechen, Gewinde- oder Stechdrehen.
Die werden benutzerfreundlich mit nur einer Schraube im Schaft befestigt. Dank Klemmmechanismus und Vierpunktanlage sitzen sie fest und sicher. „Das modulare System weckte gleich mein Interesse“, erzählt Berthold Weisser. „Wir waren schon länger mit dem Einstichprozess bei einem unserer Dauerläufer unzufrieden.“
Konkret ging es um eine Schneckenwelle, die in Parksperren von Autos eingesetzt wird. Rund 2.500 Stück produziert das Team um Berthold Weisser pro Woche. Die 76 Millimeter lange und an der breitesten Stelle 13 Millimeter durchmessende Komponente besteht aus legiertem Stahl 16MnCrS5. Basis sind Drei-Meter-Stangen mit einem Durchmesser von 14 Millimetern, mit denen Stangenlader die Langdreher füttern.
Darin wird das komplexe Bauteil mit einem NEOSWISS-Werkzeug von ISCAR längsgedreht, es besitzt einen circa zehn Millimeter Vierkant, der mit einem sechsschneidigen MULTIMASTER-Fräser gefertigt wird, mehrere Ansätze und zwei Einstiche. „Und genau die bereiteten mir Bauchschmerzen“, sagt Berthold Weisser. Denn das bisher eingesetzte zweischneidige Werkzeug eines Marktbegleiters lieferte nicht die gewünschten Ergebnisse.
„Wir mussten immer zwei Mal mit dem Werkzeug rein, um die Breite von 0,77 Millimeter zu erreichen, für die Fasen an den Kanten der Einstiche benötigten wir ein zusätzliches Werkzeug, die Maßhaltigkeit war nicht durchgängig gegeben, und schon nach 2.000 Teilen mussten wir die Schneide wechseln“, zählt der Zerspaner auf. „Zu allem Überfluss war der Schneidenwechsel für den Bediener nicht angenehm und dauerte obendrein auch noch lang.“
Matthias Boss schlug für diese Anwendung den NEOSWISS mit Wechselkopf für die fünfschneidige Wendeschneidplatte PENTA 17 mit einer Schnittbreite von 0,7 Millimetern vor. Statt des Standards sollte bei IMS Gear eine Sonderplatte zum Profilstechen zum Einsatz kommen, mit der Berthold Weisser Öffnung und Phasen in nur einem Stich einbringen kann. Der Schneidenwechsel geht mit der PENTA 17 schnell und bedienerfreundlich. Der Anwender entnimmt nur den Werkzeugkopf, dreht die PENTA 17-Platte außerhalb der Maschine eine Schneide weiter und setzt den Kopf wieder ein.
Das anschließende Einmessen entfällt, da die Wiederholgenauigkeit des Kopfs bei 0,05 Millimetern liegt und sich die Position der Grundhalter nicht verändert. „Ich war sofort begeistert und stimmte Tests auf unseren Maschinen zu“, sagt Berthold Weisser.
In der Serie produktiver
Die Probeläufe überzeugten und IMS Gear übernahm die Lösung in den Serienbetrieb. Das Team kann damit schneller als zuvor und mit deutlich längerer Standzeit einstechen. Der Schneidenwechsel läuft bedienerfreundlich und praktisch ohne Rüstzeit. Der Werker entnimmt den Werkzeugkopf mit der zu tauschenden Schneide und setzt einen neuen ein, der bereits an der Maschine bereitliegt. „Ein anschließendes Einmessen entfällt und die Rüstzeit reduziert sich praktisch auf null“, sagt Matthias Boss.
„Außerdem kann IMS Gear jetzt für einen besseren Spanbruch und eine leichtere Spanevakuierung auch die Hochdruckkühlung einsetzen.“ Zudem spart IMS Gear pro Bauteil etwa zwei Sekunden ein. „Das klingt erstmal nach nicht viel, aber bei 2.500 Stück pro Woche kommt da mehr als eine Stunde zusammen“, rechnet Boss vor. Berthold Weisser ist voll zufrieden mit der Zusammenarbeit mit ISCAR und der neuen Lösung: „Pro Schneide fertigen wir jetzt 4.000 Wellen, das sind doppelt so viele wie vorher“, freut sich Berthold Weisser. „Die fünf Schneiden der PENTA 17 schaffen locker 20.000 Teile. Das heißt, wir können pro Schneideinsatz zwei Monate lang prozesssicher und ohne Schwankungen in der Maßhaltigkeit produzieren.“
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