Die Aerospace-Branche agiert nach strengen Regeln, auch beim Spanen. Indem der Präzisionswerkzeug-Spezialist Mapal ihnen folgt, festigt er seine Marktposition stetig. Den Hydraulik-Zulieferer Yasa Poland in Mielec beliefert er mit maßgeschneiderten Werkzeuglösungen.

Auf dem obersten Level spanenden Fertigens bewegen sich jene Werkzeug-Hersteller, die der Luftfahrtbranche zuliefern − so wie Mapal. Zentral im Bild ein Hydraulikgehäuse und die allein zum Fertigen der rot markierten Bohrung nötigen Sonderwerkzeuge

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Schneidstoffe für Präzisionswerkzeuge

Präzisionswerkzeuge

Fräswerkzeuge

Toolmanagement

Luft- und Raumfahrt

Fahrzeugbau

Pfeiffer, Frank

Bohrwerkzeuge

Reibwerkzeuge

Beflügelnde Tool-Konzepte

Präzisionsteile zu bohren erfordert Know-how auf höchstem Niveau. Die SPL Präzisionsfertigung GmbH hat es. Beim Ausbohren von Bauteilen für Hauptspindeln von Werkzeugmaschinen setzt sie auf Feinbohrköpfe von BIG Kaiser, der Schweizer Schwester von BIG Daishowa.

Beim Bearbeiten von Spindelgehäuse-Lagerbohrungen setzt SPL auf Technologie von BIG Daishowa, zum Beispiel Brückenwerkzeuge der Serie 318 von BIG Kaiser, mit denen SPL Bohrungen bis 800 mm Läge und 60 bis 400 mm Durchmesser spindelt

Werkzeugspanntechnik

Spanntechnik

Die hohe Kunst des Spindelns

Zum 1. September 2022 tritt Matthias Cöster (48) als Chief Financial Officer (CFO) in die Geschäftsleitung der Mapal Dr. Kress KG ein.

Das zukünftige Mapal-Geschäftsleitungsmitglied Matthias Cöster. Er hat ein Studium zur Europäischen Wirtschaft als Diplom-Kaufmann sowie zum European Master of Business Sciences abgeschlossen

Industrie 4.0 für die spanende Fertigung

Industrie 4.0

Matthias Cöster wird CFO der Mapal Gruppe

Unter dem Motto ‘Einfach.Effizient.Fertigen‘ präsentiert die Hoffmann Group in Stuttgart ihr Leistungsspektrum

Gewindewerkzeuge

HSC- / HPC-Bearbeitung

Spanende Verfahren

Messe AMB

werkstatt-betrieb.de

Apps für die Zerspanung

Werkstückspanntechnik, spanend

Fertigungsautomation

Werkzeuge und digitale Lösungen für KMU

Bohr- und Abstechwerkzeuge von Arno verdreifachten die Standzeit bei Schuhmacher Präzisionsteile.

Arno Werkzeuge unterstützt Schuhmacher mit vielen Werkzeugen. Darunter sind Bohrwerkzeuge, Drehwerkzeuge, Abstechwerkzeuge sowie Werkzeugwechselsysteme und Halter. Die Serien an Drehteilen, wie hier abgebildet, reichen von 25 Stück bis zu mehreren Millionen im Jahr

Wendeschneidplatten

Stechwerkzeuge

Drehwerkzeuge

Wie man Standzeiterwartungen übererfüllt

Als bei ZTS Stadler eine 300 mm tiefe Bohrung hochpräzise in eine Hohlwelle eingebracht werden musste, löste der Lohnfertiger diese Aufgabe umgehend mithilfe seines Werkzeugpartners Ingersoll und dessen schwingungsgedämpfter Bohrstange der T-Absorber-Serie.

Wenn, wie hier bei ZTS-Zerspanungstechnik Stadler, 300 mm lange Bohrungen in Hohlwellen aus hochfester Alu-Knetlegierung eingebracht werden, bewähren sich Bohrstangen der Baureihe T-Absorber von Ingersoll Werkzeuge

Metallerzeugung und -bearbeitung

Lohnfertigung, mechanisch

Dienstleistungen

Lohnfertigung

Weitreichend vibrationsarm

Wie der Trend zum Leichtbau die Werkzeugtechnik beflügelt, lässt sich anhand dreier großer Sonder-Bohrwerkzeuge verdeutlichen. Ein Tool bearbeitet E-Motoren-Gehäuse, eines Automatikgetriebe-Gehäuse und das dritte brilliert mit einem Grundkörper aus Titanlegierung.

1 Um die große Statorbohrung an E-Motor-Gehäusen − hier farblich hervorgehoben − eng toleriert fertigen zu können, muss das Werkzeug möglichst leicht und je nach Umfeld auch temperatur- beständig sein

Leichtbau braucht Performance

Vollhartmetallbohrer mit besonderer Spitzengeometrie für Komponenten der Luft- und Raumfahrt.

Die Stirn des B21-SGL-Bohrers hat einen konstant steigenden Spanwinkel mit dem Ergebnis  einer gleichmäßigen Spanbildung, reduzierter Schnittkräfte sowie einer sehr stabilen Schneide 

Luftfahrt

Energieversorung

Zerspanwerte zum Abheben

Das im Jahr 1994 gegründete Unternehmen Dürr Präzisionswerkzeuge GmbH in Öhringen gilt als Experte für die Herstellung von Bohr-, Senk- und Reibwerkzeugen

 Kegelsenker mit angepasster CCDia-AeroSpeed-Beschichtung, der standzeitmaximiert glatte Oberflächen beim Senken in CFK oder GFK erzeugt

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Kunststoff Werkstoffe

Andere Werkstoffe

Faserverbundwerkstoffe

 Optimierter Kegelsenker ist auf Composites eingestellt

Als beim OP-Tisch-Hersteller Medifa in Rastatt 320 mm tiefe Bohrungen mit einem sehr  guten Oberflächen-Innenwert Ra von 0,8 µm eingebracht werden sollten, ermöglichten das eine Whisperline-Bohrstange von Iscar und ein kleiner Kniff bei der Bearbeitungsstrategie.

1 Das Feindrehen mit einer Whisperline-Bohrstange von Iscar ist bei Medifa der zweite und letzte Prozessschritt zum Erzeugen 320 mm langer 40-mm-Bohrungen mit Ra = 8 μm in Alu-Zylindern

Exzellente innere Werte

Bei der Großteilezerspanung ist die Auswahl der bestgeeigneten Werkzeuge stets Teil eines ausgeklügelten Bearbeitungskonzepts, das Aspekte wie Teiletransport und Spannstrategie einschließt. Progressive Werkzeughersteller haben ihr Portfolio dieser Sachlage angepasst.

1 Ein robustes Tool-Design ist die Voraussetzung für die produktive Bearbeitung von Großteilen − so wie das der Helido-890- Linie mit ihren 88°-Planfräsern mit doppelseitigen Wendeschneidplatten

Gemacht für Mächtiges

Mit dem international angelegten TV-Show-Format „It’s Tool Time“ erhielten Interessierte am 26. November 2020 in mehreren Sessions Einblicke in die Strategie und die Ergebnisse der jüngsten Innovationstätigkeiten der Ceratizit-Gruppe – bequem vom Rechner aus und kombiniert mit der Möglichkeit, via Chat zu interagieren. Dies ist natürlich kein 1:1-Ersatz für die vermissten Präsenzmessen, ist aber so nah dran, wie unter den aktuellen Auflagen des Social Distancing möglich.

5-Achs-Bearbeitungszentren

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Bearbeitungszentren

Ceratizit mit TV-Show-Premiere „It’s Tool Time“

Wohlhaupter bringt mit dem T-A-Pro-Bohrer von Allied Machine  eine Weiterentwicklung des etablierten Typs auf den Markt.

Das T-A-Pro-Bohrsystem von Allied  Machine ermöglicht große Bohrtiefen bei hohen Schnittgeschwindigkeiten

Hartmetallwerkzeuge

Tief und schnell gebohrt

Auch wenn der Automobilbau die Bedeutung stabiler Werkzeuge für die Produktivität kennt, ändert er doch nur ungern sein Tool-Konzept. Ein koreanischer Hersteller wagte es und steigerte die Standzeit mit dem Sandvik-Coromant-Bohrer CoroDrill 860-GM um 1150 Prozent.

Ein CoroDrill 860-GM beim Flanschbohren. Vorrangig wegen  seines auf Langlebigkeit zielenden Designs verzeichnete ein koreanischer Automobilbauer Standzeiterhöhungen um 1150 Prozent

Automotive

Vielkönner bewährt sich

So einfach wie das Drehen einer Schraube ist laut Hersteller Kennametal das hoch genaue Justieren seiner Präzisions-Feinbohrköpfen der jüngsten Generation. Die Varianten des  eBore-Feinbohrsystems mit Digitalanzeige decken Durchmesser von 6 bis 1020 mm ab.

Die Digitalanzeige des eBore-Feinbohrsystems ist ein optional verfügbares, aber sinnvolles Feature, denn mit ihr lässt sich das Tool sehr einfach justieren,  und das mit einer Genauigkeit von 2 μm

Präzision im Handumdrehen

Welche Effekte sich für Mittelständler ergeben, wenn sie digitale Technik und klassische Wendeschneidplatten-Optimierung verbinden, zeigt der CNC-Fertiger Schmauser + Müller Metalltechnik. Er steigerte mithilfe von BIG Kaiser Prozesssicherheit und Effizienz deutlich

Welche Effekte sich für Mittelständler ergeben, wenn sie digitale Technik und klassische Wendeschneidplatten-Optimierung verbinden, zeigt der CNC-Fertiger Schmauser + Müller Metalltechnik.

Schmauser + Müller Metalltechnik ist ein CNC-Fertigungsbetrieb im bayerischen Pollenfeld-Preith nahe Ingolstadt, der auf Einzelteile und Kleinserien spezialisiert ist und zu dessen Leistungsportfolio ein Vorrichtungsbau, die Metalltechnik und die CAD-Konstruktion gehören. »Natürlich gehören auch Automobilhersteller zu unseren Kunden«, erklärt Fertigungsleiter Rainer Maurer. »Wir wollen unseren Kundenstamm jedoch bewusst divers halten, um so die auf Branchen beschränkten Schwankungen auszugleichen.« Mit Präzisionswerkzeugen von BIG Kaiser habe man den Bereich Feinbohren auf zwei Ebenen optimiert.

»Unser erstes Projekt war der sogenannte Digital Twin, der digitale Zwilling«, berichtet Rainer Maurer. »Durch ihn bekommt der Anwender schon vor Prozessbeginn Gewissheit über den Erfolg. Gerade bei Einzelteilen ist dies sinnvoll, da dort noch keine Erfahrungswerte vorliegen.«

 Die Basis dafür bildet hier die CAM-Software HSM Works von Autodesk, mit der von allen Komponenten ein  digitaler Zwilling erstellt wird – zum einen von der 5-Achs-Simultanfräsmaschine C42 von Hermle mit der Automation HS-Flex, zum anderen von den Spannmitteln von SMW Autoblok. Zudem werden die Werkzeuge digital nachgebildet, darunter die Feinbohrköpfe mit einstellbaren Auskraglängen und Durchmesserwerten. Aber auch Details wie das Blum-Lasermesssystem sind wichtig. Sind alle Komponenten abgebildet, kann am PC der optimale Programmablauf simuliert werden.

»Ein professioneller Prozess muss zuverlässig ablaufen, schon beim ersten Mal«, sagt Rainer Maurer. »Ein Kollege hat mich damals darauf gebracht, den Digital Twin einzuführen. Jetzt lassen wir nach der Programmerstellung die Teile durch die Automation laufen und sind zuversichtlich, was die Ergebnisse angeht. Das ist die ideale Ergänzung zu unserem modernen Maschinenpark. Und das Beste: Alles, was wir brauchen, hatten wir schon im Haus.«

Bisher sei es an Kleinigkeiten gescheitert, die jedoch eine wichtige Rolle spielten. »Uns fehlten beispielsweise die Werkzeugdaten. Sind sie in ihrer Komplexität ungenau, ist auch das Ergebnis nicht vorhersagbar. Schließlich hat jede Verlängerungskombination  einen anderen digitalen Zwilling. BIG Kaiser hat uns die benötigten Daten in allen relevanten Längen und Durchmesserkombinationen bereitgestellt.«

Nur elf Wendeschneidplatten decken das Anforderungsspektrum ab

Doch nicht nur die Digitalisierung trug bei SM Metalltechnik zu den Feinbohr-Erfolgen bei, sondern auch die richtigen Wendeschneidplatten. »Dadurch, dass wir früher viele verschiedene Schneidstoffe genutzt haben, war unklar, welcher sich bei einem speziellen Projekt am besten eignet«, erinnert sich Rainer Maurer. »Als Folge sind Wendeplatten gebrochen, und die Ergebnisse waren nicht zufriedenstellend. Die Mitarbeiter haben Feinbohrarbeiten deshalb nur ungern übernommen. Nun ist alles anders. Wir haben insgesamt elf Platten im Haus, mehr nicht. Jede davon hat ihren klar definierten Zweck.«

 Alexander Hartl, Anwendungstechniker bei BIG Kaiser: »Ich habe die Anforderungen mit Rainer Maurer durchgesprochen und analysiert. Schlussendlich konnte ich elf Wendeschneidplatten identifizieren, mit denen wir alle Material- und Durchmesserkombinationen abdecken können.« Rainer Maurer fügt hinzu: »Die Einstellung der Mitarbeiter zum Feinbohren hat sich dadurch deutlich gebessert; sie haben inzwischen Vertrauen in den Prozess. Nun messen sie vor der Endkontrolle nicht einmal mehr nach. Unsere hochmoderne, automatisierte Bearbeitung kann durchlaufen, die Maßhaltigkeit ist konstant, und die Oberflächen sind perfekt. Kurzum: Durch den verbesserten Prozess schöpfen wir das volle Potenzial unserer Maschinen aus.«

Wie der Fertigungsleiter betont,  habe die Praxis gezeigt, dass sich die meisten Betriebe auf Schnittdaten verlassen, die irgendwann mal jemand getestet hat. Maurer: »Meist fragt der Lehrling seinen Meister, was er eingeben soll, und der hat etwas im Kopf, das schon mal funktioniert hat. Diese Werte geistern dann über Jahre durch das Unternehmen. So wird nicht nur Potenzial verschenkt, es wirkt sich auch negativ auf die Bearbeitungsgeschwindigkeit, die Qualität der Ergebnisse und die Standzeit aus. Damit ist jetzt Schluss.«

In der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von BIG Kaiser hat man die optimalen Schnittwerte ermittelt, um dem Kunden die Arbeit abzunehmen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Standzeit der Wendeschneidplatten.

Aufgrund der vielen Einflussgrößen erwiesen sich die Praxis-Tests als sehr umfangreich. Jeder Durchmesser, jeder Werkstoff und jede Auskraglänge haben einen Einfluss auf das Ergebnis. Dasselbe gilt für die verschiedenen Spindeltypen. Die Ergebnisse solcher Tests stellt BIG Kaiser dem Anwender per App zur Verfügung, sodass dieser sich auf sein Kerngeschäft konzentrieren kann.

Rainer Maurer beschreibt den Feinbohrprozess im Zusammenspiel mit der CAM-Programmierung folgendermaßen: »In der App geben wir die gewünschten Parameter ein, zum Beispiel Bohrungsdurchmesser, Material und Auskraglänge. Die App gibt uns an,  welches unserer BIG-Kaiser-Werkzeuge mit welcher Wendeschneidplatte ausgestattet werden soll, welche Verlängerungen benötigt werden und welche Schnittdaten einzustellen sind. Dann wählen wir den digitalen Werkzeugzwilling am CAM-Arbeitsplatz aus und programmieren die Schnittwerte – fertig.«

Die App gibt Auskunft über Werkzeuge und Schnittdaten

 Bei all dem werde immer der optimale Schnittwert ausgewählt. Der Bediener müsse nicht mehr mit verschiedenen Werten experimentieren, sondern könne sich auf die Ergebnisse aus der App verlassen. »Das vereinfacht den Prozess enorm«, so Fertigungsleiter Maurer. »Wie stark sich die Standzeit genau verbessert hat, wissen wir nicht. Unsere Prozesse waren vorher einfach nicht konstant genug, um darüber Aussagen zu treffen. Mittlerweile ist die Standzeit konstant und wir vermuten dreimal so hoch. Viel wichtiger ist jedoch: Wir tauschen Wendeschneidplatten nach einer vorher definierten Einsatzzeit aus, anstatt abzuwarten, bis es nicht mehr passt und erst zu wechseln, wenn etwas schiefgelaufen ist.«

BIG Kaiser investiert jährlich hunderte Stunden in die Entwicklung und in Tests von neuen Wendeschneidplatten mit dem Fokus Feinbohren. Die Inhouse-Optimierung eigener Feinbohrköpfe ermöglicht dem Hersteller zufolge besonders exakte Ergebnisse. Das Unternehmen hat wichtige Details patentiert, beispielsweise die optimierte Spanleitstufe, die den Spanabtrag und damit die Oberflächenqualität der fertigen Bohrung optimiert.

Den Feinbohrfokus versteht BIG Kaiser als Alleinstellungsmerkmal. Bei anderen Herstellern werde jeweils für einen bestimmten Einsatzzweck eine spezielle Platte angefertigt. Diese funktioniere für genau diesen Zweck gut; die Performance verschlechtere sich aber deutlich, sobald sich die Rahmenbedingungen auch nur geringfügig ändern.

 Für Firmen wie SM Metalltechnik wäre das ungünstig, weil dort Kleinserien oder Einzelteile gefertigt werden und sich somit eine Vielzahl von Bohrungen und Werkstoffen ergibt. Entsprechend bräuchte das Unternehmen mehr als hundert verschiedene Wendeschneidplatten, um bestmöglich zu fertigen.

Wie man bei BIG Kaiser betont, ist dieses Vorgehen nicht praxistauglich und überfordert den Anwender, weil er die Platten nicht nur vorrätig haben, sondern sie zur richtigen Zeit mit den richtigen Schnittdaten einsetzen muss. Zwar funktionierten andere Platten oft auch, allerdings deutlich schlechter.

Optimierter Schneidplatten-Pool steigert die Fertigungstransparenz

Nach eigenem Bekunden will BIG Kaiser mit dem beschriebenen Konzept solch ein Szenario vermeiden. Statt einer zu großen Spezialisierung, die das Ergebnis nur minimal verbessert, sei ein Allrounder geschaffen worden, der in der Praxis ausgezeichnete Ergebnisse liefert. So sei prozesssicheres, effizientes und präzises Arbeiten möglich.

Die neuen Prozesse beim Feinbohren überzeugten jedenfalls bei SM Metalltechnik auf ganzer Linie. Das Unternehmen sieht sich als Profiteur des umfassenden Know-hows eines Werkzeugspezialisten, das sich ganz praktisch im fertigungstechnischen Alltag umsetzen lässt. Mit ihm ist SM Metalltechnik für die Zukunft gut aufgestellt.

BIG DAISHOWA GmbH  

https://www.big-daishowa.de

Lesen Sie außerdem in dieser Ausgabe:

<ul><li>Innovations-Guide:Übersicht von Neuheiten der letzten Monate und zur D-Expo</li><li>Komplettbearbeitung: Flexible Fertigungszelle mit Roboterautomation steigert Flächenproduktivität</li><li>Fertigungsmesstechnik: Automatisiertes Hartdrehen und Inprozess-Messen im Submikronbereich</li></ul>

Ausgabenartikel

1 Erzielten Erfolge mit ihrer Offenheit für ein digitales  Toolmanagement (von links) : Rainer Maurer (SM Metalltechnik), Alexander Hartl (BIG Kaiser) und Dennis Heil (SM)

2 Auf einen Blick: Mit diesen elf Wendeschneidplatten deckt SM Metalltechnik die ganze Vielfalt der Anwendungsfälle in vollem Umfang ab

3  Nach Eingabe von Parametern wie Bohrungsdurchmesser, Werkstoff oder Auskrag- länge gibt die App von BIG Kaiser unter anderem an, welches Tool mit welcher Platte  ausgestattet werden soll und welche Schnittdaten einzustellen sind

4 Eine größtmögliche Übersichtlichkeit war die zentrale Maßgabe bei der Gestaltung der App, hier der Screen zum Einstellen optimaler Kennwerte

Hauptartikel

Schmauser + Müller Metalltechnik GmbH 85131 Pollenfeld-Preith Tel. +49 8421 9366-10 <a href="http://www.sm-metalltechnik.de">www.sm-metalltechnik.de</a>

BIG Kaiser GmbH 72189 Vöhringen Tel. +49 7454 960336-0 <a href="http://www.bigkaiser.com">www.bigkaiser.com</a>