Reportage Abstechen Fa. IBAG_Drehteil + Drehmaschine

ANWENDERBERICHT
Tangential geklemmter
Abstech-Schneideinsatz löst
kritisches Zerspanproblem
Bild 2:
Die Rückseite des TANG-GRIP-Werkzeugsystems
und dem direkt in den Schneidspalt
gerichteten Kühlmittelstrahl zum
sicheren Ausschwemmen der Späne
Bild 1:
Das
„Überkopf“
angeordnete
sowie weit
auskragende
TANG-GRIP-
Abstechwerkzeug
im Revolver
einer CNC-
Drehmaschine
Einstechen, Abstechen, Stechdrehen
– wer mit solchen Bearbeitungen
zu tun hat, der weiß
um die Schwierigkeiten, die sich
dabei ergeben können. Denn die
ganze Stabilität und die Präzision
einer noch so leistungsfähigen
(CNC-)Drehmaschine nützen
am Ende nichts, wenn sich das
Stechwerkzeug bzw. das ganze
Werkzeugsystem als labil erweist.
Mit zunehmender Auskragung
für eine entsprechende Ab-/
Einstechtiefe potenziert sich
das Problem sozusagen nochmals.
Je nach Werkstoff ist die
schlechte Spanbildung und die
damit verbundenen Beeinträchtigungen
der Oberfläche an der
Tagesordnung. Eine Prozesssicherheit
ist dadurch auch nicht
gegeben. Folgerichtig gestaltet
sich das Abstechen/Einstechen
bezüglich Produktivität und
Wirtschaftlichkeit regelmäßig als
große Herausforderung, zumal
die gestochenen Oberflächen in
aufwändiger Nacharbeit entweder
durch Drehen oder durch Schleifen
buchstäblich in Form und auf
Maß gebracht werden müssen.
Genau vor solch einem komplexen
Problem stand die Firma
IBAG Deutschland GmbH, 51789
Lindlar, die zur schweizerischen
IBAG-Gruppe gehört. Die IBAG-
Gruppe ist als bekannter Hersteller
von Hochfrequenz-Spindeln
im sensiblen Bereich des High
Speed Cutting seit über 30 Jahren
sehr erfolgreich und bietet
dem Markt ein umfassendes
Programm an HF-Motorspindeln
und Zubehör. Die IBAG Deutschland
GmbH fungiert dabei seit
1998 als eine Art Brückenkopf
eben für den deutschen Markt
und ist mit ihrem geschäftsführenden
Gesellschafter Dipl.-Ing
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Bild 3:
Das TANG-GRIP-Stechwerkzeug mit
der tangentialen Klemmung und einem
geklemmten Schneideinsatz sowie zwei
weiteren Wechsel-Schneideinsätzen;
links ist ein mit dem TANG-GRIP-Stechwerkzeug
abgestochener Frontdeckel
zu sehen, mittig und rechts sind mit
Wettbewerbswerkzeugen abgestochene
Werkstücke minderer Oberflächenqualität
zu sehen
(TU) Markos Damigos sowohl in
der Entwicklung als auch besonders
in der Produktion der HF-
Spindeln verschiedenster Größen
und Ausführungen tätig.
Präzisionsteile für hochpräzise
HF-Motorspindeln
Da es sich bei den HF-Motorspindeln
zum einen um wichtige
Schlüsselkomponenten für die
Hochpräzisionsbearbeitung von
Werkzeug-, Formenbau-, Maschinen-,
Luftfahrt- oder auch
Medizintechnik- und Mechatronik-/Mikromechanik-Bauteilen
handelt, und zum anderen solche
Spindeln entweder als Erst- oder
als Nachrüstung oder auch als
Einwechseleinheit in Werkzeugmaschinen
bzw. Bearbeitungszentren
zum Einsatz kommen,
sind die Anforderungen auch
entsprechend hoch. Dazu führte
Markos Damigos aus: „Wir stellen
pro Jahr etwa 3.600 Motorspindeln
ab 16 mm und bis 360 mm
her. Mit dem stetigen Wachstum
verbanden sich jedoch ziemliche
Zulieferprobleme hinsichtlich
Qualität und Liefertreue,
so dass wir uns im Jahr 2005
entschlossen, die Teilefertigung
weitgehend selbst in die Hand
zu nehmen. Schließlich verstehen
wir naturgemäß sehr viel von
der Zerspanung so gut wie aller
vorkommenden Werkstoffe und
kennen uns auch mit der Maschinentechnik
bestens aus. Wir
investierten sukzessive in den
benötigten Maschinenpark und
arbeiten auch intensiv mit den
Werkzeugherstellern zusammen,
sowohl was die Lösung von Kunden-
als auch unserer eigenen
Bearbeitungsaufgaben angeht.“
Ein wichtiger Partner ist hier der
Zerspanungswerkzeuge-Spezialist
ISCAR Germany GmbH,
76275 Ettlingen, der vor kurzem
mit einer ganz besonderen Bearbeitungsaufgabe
konfrontiert
wurde. Genau ging es dabei um
die Abstech-Operation in der
Fertigung einer Reihe von scheibenförmigen
Werkstücken wie
Frontdeckeln und Lagerscheiben
aus dem eher schwierig zu
bearbeitenden Werkstoff 1.6587
(18CrNiMo7-6). Zwar unterliegen
die Bauteile für die hochwertigen
Motorspindeln von vorneherein
sehr hohen Qualitätsanforderungen,
jedoch gilt es, die Teile
nicht zuletzt aus Gründen der
Wettbewerbsfähigkeit trotzdem
möglichst wirtschaftlich herzustellen,
in dem Fall speziell die
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Frontdeckel und Lagerscheiben
der Motorspindeln betreffend.
Abstechen ist nicht gleich
Abstechen
Die Herausforderung lag darin, einen
Frontdeckel mit Durchmesser
155 mm auf den Bohrungsdurchmesser
von nur noch 65,5 mm
abzustechen, wobei der Deckel
am Ende lediglich noch eine
Dicke von 4 mm hat. Bei einem
seiner regelmäßigen Besuche
vor Ort wurde der zuständige
Außendienstmitarbeiter Frank
Hampel, Beratung & Verkauf bei
der ISCAR Germany GmbH, mit
der anspruchsvollen Aufgabe
konfrontiert und stellte kurz darauf
das neuartige Abstech- und
Einstechsystem TANG-GRIP vor.
„Den IBAG-Leuten kann man
nichts vormachen, die kennen
sich in Sachen Zerspanung natürlich
sehr gut aus. Mit unserem
neuen TANG-GRIP-Stechsystem
stießen wir jedoch auf Anhieb
auf gesteigertes Interesse und
wurden nach nur wenigen Versuchen
den Ansprüchen gerecht.
Das diffizile Bauteil Frontdeckel
wurde früher an der Vorderseite
geschruppt, diesseits vorbearbeitet,
danach vorgestochen, fertig
bearbeitet, schließlich abgestochen,
und zu guter Letzt in einem
weiteren Arbeitsprozess flachgeschliffen.
Die Abstechqualität war
mit dem vorherigen Werkzeug
absolut unbefriedigend, einerseits
die Maßhaltigkeit und andererseits
die Oberfläche betreffend,
weshalb ein größeres Aufmaß
gewählt werden musste, das es
am Ende zeitaufwändig abzuschleifen
galt. Mit dem TANG-
GRIP-Stechwerkzeugsystem
konnten wir schon kurz nach dem
Einfahren erheblich bessere Zerspanungsergebnisse
realisieren,
Bild 4:
Eine Auswahl an scheibenförmigen Werkstücken wie Frontdeckel und Lagerscheiben, die
eine hohe Planparallelität von z.B. 0,004 mm auf 4 mm Dicke und eine hohe Oberflächengüte
aufweisen müssen
und nach nur einem Substratwechsel
zur Standzeiterhöhung
war die Sache perfekt“, so Frank
Hampel. Maßgeblich für den
Erfolg der Abstechbearbeitung
trotz dieser relativ großen Stechtiefe
ist die enorme Stabilität und
Steifigkeit des TANG-GRIP-Werkzeugsystems
mit dem tangential
geklemmten Abstechschneideinsatz.
Diese Einbaulage ermöglicht
Stechbearbeitungen mit hohen
Vorschüben und sorgt dabei für
eine hervorragende Plan ebenheit
bei sehr guten Oberflächen. Die
Werkzeugauslegung und die
Schneideinsätze, die mit den
verschiedenen Spanformern erhältlich
sind, gewährleisten einen
freien Spanfluss. Zumal hier, entgegen
vieler anderer Stechsystemen,
kein Spannfinger vorhanden
ist, welcher speziell beim
tiefen Einstechen den Spanfluss
beeinträchtigt. Schließlich bewirkt
die tangentiale Klemmung, dass
der Schneideinsatz beim Zurückfahren
aus dem Einstich nicht herausgezogen
wird, wodurch sich
die Prozesssicherheit und damit
die Produktivität erhöhen.
Mit tangential geklemmten
Abstechwerkzeugen zum
Erfolg
Markus Stumm, Produktspezialist
Drehen bei ISCAR Germany
GmbH, ergänzend zum
Stechwerkzeugsystem: „Mit den
TANG-GRIP-Schneidenträgern
in der spanflussoptimierten
Bauart können wir diese Stechtiefen
problemlos realisieren.
Die Kombination aus höherem
Schneidenträgerunterbau und
dem neuen spanflussoptimierten
Schneidenträgerdesign, bei dem
die Schneidkante in einer Linie
mit der Oberseite des Schneidenträgers
also ohne Störkanten
verläuft, ist einmalig. Diese
sorgt für deutlich mehr Effizienz
beim Ein- und Abstechen. Die
TANG-GRIP-Schneideinsätze
sind in den Breiten 1,4 bis 6 mm
in neutraler, rechter und linker
Ausführung mit den Spanformern
Typ C und J erhältlich. Ab der
Größe 2 bis 6 mm gibt es zudem
die Spanformer W, A, M, UT und
JT, sodass in der Praxis durch
einfaches Auswechseln des
Schneideinsatzes auf verschiedenste
Werkstoff- und Zerspanungsanforderungen
eingegangen
werden kann. Die neuen
Spanformer-Typen M und JT sind
besonders auf die Bearbeitung
rostbeständiger Stähle abgestimmt
und vereinen eine positive
Spangeometrie mit einer stabilen
Schneidkante. Da der Plattensitz
durch den Schneideinsatz selbst
geschützt ist, weisen auch die
Halter eine hohe Lebensdauer
auf.“ Ansonsten sprechen die
mit dem TANG-GRIP-Abstech-
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werkzeugsystem erzielten Erfolge
eindeutig für sich:
Eingesetztes Werkzeug in diesem
Fallbeispiel: Schneidenträger
TGSU 35-3, Schneideinsatz TAG
N3C in der Schneidstoffsorte
IC908, Werkstück-Außendurchmesser
155 mm, Schnitttiefe
45 mm. Durch Erhöhung der
Schnittwerte konnte zusätzlich zu
den Qualitätsmerkmalen noch die
Bearbeitungszeit pro Teil von 113
Sekunden auf 63 Sekunden gesenkt
werden. Fertigungszeit für
250 Stück insgesamt 4,4 Stunden
(anstatt 7,9 Stunden), Einsparung
bezogen auf Werkzeug- und Bearbeitungskosten:
31,2 %!
Dass sich das neue Stechwerkzeugsystem
in der Fertigung von
IBAG in Lindlar bestens bewährt,
bestätigt abschließend auch der
Juniorchef des Hauses IBAG,
Manzo M. Damigos, verantwortlich
für den Verkauf und das
Marketing der HF-Motorspindeln:
„Bis auf die ganz großen Teile
fertigen wir heute etwa 85 % aller
mechanischen Komponenten
selbst. Eine Motorspindel besteht
aus etwa 75 Teilen, wovon wir gut
60 selbst herstellen und davon
sind 95 % Präzisionsdrehteile.
Mit unseren 22 Mitarbeitern,
wovon mit 15 Fachleuten der
größte Anteil in der Produktion
und Montage tätig ist, stellen wir
pro Jahr über 3.600 Standardund
Sondermotorspindeln her,
was im Klartext Kleinserien- und
Einzelteilfertigung bedeutet. Da
kommt es wirklich darauf an, in
jeder Phase hoch produktiv zu
arbeiten. Auf Grund des anhaltenden
Erfolgs mit den TANG-
GRIP-Stechwerkzeugen von
ISCAR haben wir die Fertigung
von Frontdeckeln und scheibenförmigen
Werkstücken ebenfalls
darauf umgestellt. Davon profitieren
wir heute in der Produktion
durchgängig, da wir mit der
Planparallelität von 0,004 mm auf
4 mm Dicke, mit der hohen Oberflächengüte,
durch den Wegfall
des vorher übermäßigen Wärmeeintrags
und der damit verbundenen
bläulichen Verfärbung, und
schließlich durch das Ausbleiben
möglicher Verformungen erheblich
weniger aufwändige Nachund
Finishbearbeitung haben.“
Bild 5:
Von links nach rechts Dipl.-Ing. (TU) Markos Damigos, CEO, daneben sein Sohn Manzo
M. Damigos, Sales & Marketing Manager, Authorized Officer, beide von IBAG Deutschland
GmbH; und dann Frank Hampel, Beratung & Verkauf sowie Markus Stumm, Produktspezialist
Drehen, beide von ISCAR Germany GmbH (Werkbilder: ISCAR Germany GmbH,
Ettlingen)
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