Promotion mav Innovationsforum 2019 ▶ HONMODUL AUCH FÜR DIE SERIENANWENDUNG MHcut – Zylinderform und Rundheit μm-genau Der Trend in der Automobilindustrie und anderen Bereichen geht hin zu immer kleineren Toleranzen. Dies betrifft nicht nur die Längenmaße, sondern vor allem auch die Form- und Lagetoleranzen. Was vor wenigen Jahren als nicht herstellbar angesehen wurde, läuft heute in Serien mit mehreren Millionen Stück pro Jahr. Die Erschließung völlig neuer Dimensionen für Serienanwendungen ist eines der Ziele, welches die MAS GmbH in Leonberg mit ihrem zum Patent angemeldeten Honmodul MHcut für ihre Kunden verfolgt. MHcut: Frontansicht des Honmoduls mit Nadel. In Gedanken geht er den Maschinenpark durch, der ihm zur Verfügung steht: Die Vorbearbeitung sollte auf einer Mehrspindeldrehmaschine einfach zu realisieren sein. Das anschließende Härten erfolgt außer Haus und war bisher noch nie ein Problem. Die Fertigbearbeitung auf einer Präzisionsdrehmaschine ist schon oft realisiert worden und die entsprechende Automatisierung ist verfügbar. Finishprozess macht Sorgen Der Autor Dr.-Ing. Tobias Knipping, Forschung und Entwicklung, MAS GmbH. „Jetzt spinnen die völlig“, denkt sich Hartmut Müller, nachdem er die neueste Anfrage seines wichtigsten Kunden in Händen hält. Einen marktfähigen Teilepreis zu erreichen bei Form- und Lagetoleranzen, die auf einer Länge von 25 mm weniger als 1 μm in der Zylinderform und Rundheit betragen? Gleichzeitig soll die Oberfläche auch noch mit einer Rauheit von Ra ≤ 0,1 μm höchsten Ansprüchen genügen. Und zu guter Letzt sollen Bild: MAS die Teile auch noch eine Härte von 54+2 HRC aufweisen. Eine echte Herausforderung, da die Firma dringend auf diesen Kunden angewiesen ist und schon allein deshalb alles dran setzen wird, um auch dieses neue Bauteil erfolgreich umzusetzen. Außerdem würden bei einer angefragten Menge von knapp zwei Millionen Stück pro Jahr auch die Geschäfte seiner Firma einen ordentlichen Schub erhalten. Sorgen macht sich Müller nur über den Finishprozess, der auf den bestehenden Honmaschinen nicht nur sehr aufwendig einzurichten ist, sondern zudem auch kapazitiv ein großes Problem darstellt. Spätestens bei der Kalkulation dieses Prozessschritts laufen ihm die Kosten pro Bauteil völlig aus dem marktüblichen Bereich hinaus und er kann nicht mehr konkurrenzfähig anbieten. Noch völlig in Gedanken auf der Suche nach einer Lösung für dieses Problem macht er sich auf den Weg zur täglichen Produktionsbesprechung, Nachdem diese Routine absolviert wurde, spricht er seinen Kollegen Markus Meier auf sein Problem an. Dieser ist für einen anderen Bereich verantwortlich, der vor einiger Zeit eine ähnliche Thematik bearbeitet hat. 74 April 2019
Promotion mav Innovationsforum 2019 Honmodul verspricht die Lösung Meier erzählt ihm von einem neuen Honmodul, welches die MAS GmbH aus Leonberg anbietet. Mit diesem Honmodul habe er seine Fragestellung erfolgreich lösen können. Völlig begeistert von diesem neuen Gedanken macht sich Hartmut auf den Weg zurück in sein Büro, um auf der Homepage der MAS GmbH nach weiteren Informationen über dieses neue Honmodul zu googeln. Schnell wird er fündig und kann sich in die weiteren Details des Honmoduls einlesen. Beim Honmodul MHcut handelt es sich um eine implementierbare Einheit, die es ermöglicht, einen Honprozess an einen Drehprozess anzuschließen, ohne das Bauteil auszuspannen. Dadurch werden Umspannfehler vermieden und zudem können die Liegezeiten der Bauteile erheblich reduziert werden, was erhebliches Einsparpotenzial verspricht. Einsatz auf Mehrspindlern möglich Darüber besitzt das Honmodul sehr kompakte Abmessungen von 360 x 210 x 130 mm, wodurch das Honmodul auf sehr vielen Maschinentypen adaptierbar ist. Auch eine Implementierbarkeit in Mehrspindeldrehautomaten ist möglich, wodurch das Modul auch für große Stückzahlen einsetzbar ist. Neben dem eigentlichen Honmodul besteht das Paket noch aus einer Steuereinheit, die fahrbar neben der Maschine aufgestellt wird und eine Fläche von 400 x 600 mm bei einer Höhe von 1500 mm benötigt. Honnadel ist das Kernstück Kernstück des Prozesses ist die Honnadel, die nicht nur für den realisierten Hondurchmesser verantwortlich ist, sondern auch die Rundheit und die gewünschte Oberfläche herstellt. Hierzu stehen Honnadeln in μm-Schritten im Durchmesserbereich von 1-5 mm zur Verfügung. Über die verwendete Körnung, die sowohl in Diamant, als auch in cBN verfügbar ist, kann die Oberflächenqualität definiert werden. Es stehen Körnungen von 9-25 μm zur Verfügung. Aufgrund des verwendeten Körnungswerkstoffes sind Hartbearbeitungen bis 70 HRC möglich. Auch verschiedene Hartstoffe wie Glas, Keramiken und Faserverbundwerkstoffe wurden bereits mit den Nadeln bearbeitet. Durch die integrierten Kraft- und Momentensensoren ist das Honmodul in der Lage, den Honprozess selbstständig zu steuern und kräfteoptimal auszuführen. In Kombination mit der konischen Bild: MAS MHcut auf Mehrspindler. Form der Honnadel kann sogar eine Überwachung der kompletten Prozesskette verwirklicht werden. Somit können 100 % fehlerfreie Bauteile realisiert werden, solange die Nadel innerhalb der Verschleißgrenzen arbeitet. Honmaschinen entlasten Mit diesen Informationen geht Hartmut Müller im Kopf die Möglichkeiten durch, die sich ihm durch den Einsatz des Honmoduls ergeben. Er kann damit nicht nur seine sehr ausgelasteten Honmaschinen entlasten, die schon sehr lange einen Flaschenhals in seiner Produktionslinie darstellen, sondern durch die integrierte Prozessüberwachung kann er auch noch die für Bauteile dieser Güte notwendige 100%-Kontrolle durch stichprobenartige Kontrollen ersetzen. Einen weiteren Vorteil sieht er darin, dass seine Mitarbeiter keine verschiedenen Steuerungstypen der Honmaschinenhersteller mehr erlernen müssen, sondern dass sowohl der Mann an der Maschine, als auch die Arbeitsvorbereitung mit den bekannten Drehmaschinensteuerungen künftig auch den Honprozess abarbeiten können. Dies reduziert die Fehleranfälligkeit in der Fertigungslinie nochmal erheblich und trägt somit maßgeblich zu einer Steigerung der Prozesssicherheit bei. Die Summe dieser positiven Aspekte veranlasst Hartmut Müller, den Außendienst der MAS GmbH anzurufen und nach detaillierten Absprachen und Auslegungen ein Honmodul in seine Prozesskette zu implementieren. Dadurch konnte er nicht nur einen sehr guten Teilepreis realisieren, sondern auch die Prozessfähigkeit seiner Fertigungslinie deutlich ■ steigern. MAS GmbH www.mas-tools.de April 2019 75
