Industrieanzeiger 02.2019

mit dem größten bei Gebhardt fürs Schruppen
eingesetzten Durchmesser funktioniert,
kann das Ganze auf kleinere Tools herunter
skaliert werden. Die Schnittdaten wurden
auf die Prozessumgebung ausgelegt und
zielgerichtet angepasst. Um absolute Prozesssicherheit
zu erhalten, sind die Experten
bewusst nicht an die Leistungsgrenze des
Fräsers gegangen.
Das Resultat hat die Erwartungen deutlich
übertroffen. Die ermittelten Werte gel-
Ober- und Unterseite des fertig bearbeiteten
Biegestempels aus 1.2738, der dem des Testwerkstücks
entspricht. Mit diesem Ziehwerkzeug
entstehen Sichtteile aus Aluminium, die hohe
Anforderungen an die Oberflächen stellen.
ten bei Gebhardt heute als Referenz. Die
Standzeit hat sich bei Bauteilen dieser Art
zwischen 30 und 40 % erhöht. Plattenbrüche
kamen nicht mehr vor. „Wir setzen die
Platte heute durchgängig zum Schruppen
auf allen Maschinen ein – wobei das Materialspektrum
von Baustahl bis hin zu hochlegierten
Stählen reicht“, berichtet Rainer
Brandt, Leiter CNC-Fräsen bei Gebhardt.
„Zudem konnten wir deutlich an Geschwindigkeit
zulegen. Beim Versuch konnten
wir die Bearbeitungszeit um rund 30
Prozent auf 240 Minuten senken.“
Motiviert von diesen Verbesserungen
beim Schruppen sollte ein weiteres Projekt
bestätigen, dass sich mit Hilfe von MMC
Hitachi auch die Hartbearbeitung weiter
optimieren lässt. Dazu wurden zwei zweischneidige,
unterschiedlich beschichtete
Kugelfräser (EPBTS-TH, HGOB-PN) mit
10 mm Durchmesser einem Vergleichstest
mit insgesamt sieben Kugelfräsern ähnlichen
Typs anderer Hersteller unterzogen.
Bei diesen Tests standen Prozesssicherheit,
Oberfläche und Standzeit im Mittelpunkt.
Als Versuchsobjekt diente ein leicht zu messender,
100 mm hoher Block mit einer Länge
und Breite von 80 mm aus verschleißfestem
und auf 60 HRC vorgehärtetem chromlegierten
Kaltarbeitsstahl 1.2379, der bei
Gebhardt als Standardwerkstoff bei der
Hartbearbeitung eingesetzt wird. Der Versuchsaufbau
bestand zudem aus einem eingeschwenkten
Kugelfräser, mit dem in einem
Winkel von 30° fünf Stunden auf einem
Punkt durchgefräst wurde. Wenn der Kugelfräser
nach dieser Zeit keinen Verschleiß
aufweist, so der Rückschluss, kann man in
der Praxis mit zehn Stunden Standzeit rechnen
– wegen den wechselnden Bedingungen
an der Kugelflanke.
Teureres Tool war am Ende billiger
Bei den Tests blieben alle Bearbeitungsparameter
gleich. Gemessen wurden die Oberfläche,
die Abweichung zum Nullmaß, also
zum programmierten Maß – sowie die Konizität,
also der Abbau des Fräswerkzeugs
im Prozess. Das Ziel war ein Eins-zu-eins-
Vergleich zwischen einem teureren und einem
billigeren Werkzeug. Bei dem EPBTS
lagen Verschleiß und Abweichung vom
Nullmaß jeweils bei 0,02 mm. Bei den Konkurrenzwerkzeugen
betrugen Verschleiß
und Maßabweichung bis zu 0,07 mm, bei
einem Mittenrauwert R a von teilweise bis zu
0,7 μm. Der EPBTS lieferte hinsichtlich
Standzeit und Oberflächenqualität insgesamt
das beste Ergebnis, mit einem R a -Wert
von bis zu 0,21 μm. „Mich überraschte, wie
stark sich das Bearbeitungsergebnis bei den
Werkzeugen der verschiedenen Hersteller
unterschieden hat“, resümiert Brandt. „Wir
hatten unter denselben Bedingungen teilweise
vierfach schlechtere Oberflächen.“
In Baienfurt kommen heute im Stahlbereich
fast ausschließlich Tools von MMC
Hitachi zum Einsatz. So fräsen die Spezialisten
von Gebhardt schneller, profitieren von
höheren Standzeiten und fertigen mit weniger
Kosten. Auch in Sachen Maßhaltigkeit
und Oberflächenqualität haben sie nachgelegt.
Denn je besser die gefräste Oberfläche
ist, desto weniger manuelle Nacharbeit ist
erforderlich. Im Idealfall entfällt sie sogar
ganz. Das ist für den Werkzeugbauer ein
wichtiges Argument, weil die Geometrie so
unbeeinflusst bleibt. Das Ergebnis ist eine
höhere Genauigkeit am fertigen Werkzeug.
Mit am wichtigsten ist jedoch, dass man
Rainer Brandt mit einer Mittelkonsolenabdeckung aus
Aluminium, die mit einem Gebhardt-Werkzeug auf
einer der hauseigenen Pressen hergestellt wurde.
beim Thema Prozesssicherheit einen entscheidenden
Schritt vorangekommen ist.
Ein weiterer großer Fortschritt wurde bei
den Fertigungskosten erzielt. Anwendungstechniker
Florian Huber führte eine prozessorientierte
Wirtschaftlichkeitsberechnung
für die Schruppbearbeitung des Biegestempels
durch und dokumentierte die
Fertigungskosten auf Basis der bisherigen
und der neuen Kennwerte. „Bei unserem
Testwerkstück kosten die Platten, die zum
Schruppen des Biegestempels benötigt wurden,
zusammen rund 73 Euro. Das sind
etwa 50 Euro mehr als beim Wettbewerb“,
sagt Markus Gebhardt. „Den Mehrpreis
sparen wir aber durch die höhere Standzeit
und über die ein Drittel schnellere Bearbeitung
mehr als ein. Unter Einbeziehung der
Maschinenkosten sind die Fertigungskosten
hier um gut 24 Prozent gesunken.“ •
Theo Drechsel
Fachautor in Unterschleißheim
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