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maschine+werkzeug 03/2014

Alternative zum Zirkularfräsen

TITELSTORY

Mapal - Mit zunehmender Werkzeugauskragung steigt beim Zirkularfräsen auf Bearbeitungszentren die Vibrationsneigung deutlich. Der Wechsel auf teure Sondermaschinen lohnt sich oft nicht. Eine Lösung des Problems kann hier das moderne Bearbeitungsverfahren Interpolationsdrehen sein.

Hier geht es zu den Produkten von Mapal.

Diese Erfahrung hat auch MTU Friedrichshafen, Hersteller von Großdieselmotoren und kompletten Antriebssystemen, gemacht. Das Unternehmen musste bei der planmäßigen Erweiterung seiner Motorenfamilie 890 erkennen, dass das bisher auf einem Bearbeitungszentrum eingesetzte Zirkularfräsen zur Bearbeitung einer Nut in den Lagern der Nockenwelle mit zunehmender Zylinderzahl an seine Grenzen stößt.

Die Motorserie zeichnet sich durch eine besonders kompakte Bauform aus und umfasst aktuell Varianten mit sechs und zehn Zylindern in V-Anordnung sowie vier, fünf und sechs Zylindern in Reihenanordnung. Sie decken einen Leistungsbereich von 368 bis 1100 kW ab. »Die hohe Leistungsdichte bedingt, dass die Konstruktion sehr eng und komplex ist und damit besondere Anforderungen an die Werkzeuge und die Fertigungsverfahren stellt«, erläutert Dipl.-Ing. Christoph Wellner, Leiter der Maschinen-, Anlagen- und Fertigungstechnik sowie der Betriebsmittelorganisation bei der MTU Friedrichshafen GmbH. »So mussten wir feststellen, dass das Zirkularfräsen, das bis dato für das Einstechen der 170° umlaufenden Schmiernut in den Lagerstellen der Nockenwelle eingesetzt wurde, sowie die Bearbeitung der beiden Freigänge an den Lagerstellen mit Durchmesser 41,6 mm unsere Qualitätsanforderungen mit zunehmender Zylinderzahl nicht mehr erfüllen konnte«, verdeutlicht Wellner.

Insbesondere zeigte sich, dass die Oberfläche beim Fräsen mit steigender Werkzeugauskragung zunehmend verrattert ist. Bei Motoren aus Aluminiumguss mit Silizium als Legierungselement ist das besonders problematisch, da beim Rattern Facetten mit Kanten entstehen, die ausbrechen und als Folge den Ölkreislauf beziehungsweise den Motor schädigen können. Die Verantwortlichen bei MTU Friedrichshafen sahen sich daher nach einer Alternative zum Zirkularfräsen um, als das Unternehmen daran ging, die Produktion der ersten Motorvarianten mit mehr als vier Zylindern in einer Reihe (5R beziehungsweise V10) aufzunehmen.

  • Lange Bauteile auf vorhandenen Fertigungseinrichtungen präzise und sicher produzieren.

    Lange Bauteile auf vorhandenen Fertigungseinrichtungen präzise und sicher produzieren.

  • Schnittzeichnung der Nockenwellenlagergasse mit der Schmiernut und den Freigängen.

    Schnittzeichnung der Nockenwellenlagergasse mit der Schmiernut und den Freigängen.

  • Zwei Freigänge an den Lagerstellen werden durch Interpolationsdrehen freigeräumt.

    Zwei Freigänge an den Lagerstellen werden durch Interpolationsdrehen freigeräumt.

  • Die 170° umlaufende Ölnut an der Oberseite der Bohrung durch einen Handspiegel gesehen.

    Die 170° umlaufende Ölnut an der Oberseite der Bohrung durch einen Handspiegel gesehen.

  • Ein 1200 mm langes Feinbohrwerkzeug reibt die Nockenwellenlagerbohrung komplett von einer Seite.

    Ein 1200 mm langes Feinbohrwerkzeug reibt die Nockenwellenlagerbohrung komplett von einer Seite.

  • Prozesssichere Bearbeitung großer Nockenwellenlagerdeckel: Einbringen eines Einstichs und Fertigbearbeitung der Nockenwellenlagergasse.

    Prozesssichere Bearbeitung großer Nockenwellenlagerdeckel: Einbringen eines Einstichs und Fertigbearbeitung der Nockenwellenlagergasse.

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Unternehmensinformation

MAPAL Dr. Kress KG Präzisionswerkzeuge

Obere Bahnstraße 13
DE 73430 Aalen
Tel.: 07361-585-0
Fax: 07361-585-1029

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