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maschine+werkzeug 02/2013

Feinarbeit

Technik - Werkzeuge

Feinbearbeitung - RIQ-Führungsleistenwerkzeuge (RIQ = Reamer Indexable Quattro Cut) von Kennametal ermöglichen in der Motorenfertigung die Umstellung auf Bearbeitungszentren. Das bringt einen Flexibilitätsgewinn der sich auszahlt.

Zwei Werkzeuge waren geplant

Folglich waren für die Bearbeitung zwei verschiedene Werkzeuge geplant. So wurde der erste Lagersteg mit einem kurzen Pilotwerkzeug fertig bearbeitet und anschließend wurde ein längeres Werkzeug für die Bearbeitung der restlichen Stege eingesetzt. Die Führungsleisten des zweiten Werkzeugs konnten sich auf dem fertigen Lagersteg abstützen. »Der Nachteil war allerdings, dass die Bearbeitung sehr lange dauerte«, erklärt Rudolf Ehrmann, Advanced Planning Manager bei Kennametal. Grund dafür war, dass das Werkzeug nur einen Schneidkörper hatte und somit nur sequenziell bearbeiten konnte.

Dann waren BMW und Kennametal gemeinsam mutig. Es folgte die Entwicklung eines RIQ-Pilot-Werkzeugs (z=5) und eines RIQ-Finish-Werkzeugs (z=4). Von der äußeren Kontur unterscheidet es sich kaum von der ursprünglich im Einsatz befindlichen Reihenbohrstange, allerdings hat es jetzt vier Semi-Finish- und vier Finish-Schneiden.

Vier Schneiden

Bisheriger Stand der Technik bei Führungsleistenwerkzeugen für Kurbelwellenbohrungen sind einschneidige Lösungen, da durch den Schnittdruck der Schneide das Werkzeug auf die Führungsleiste gedrückt wird und dadurch eine stabile Kinematik entsteht.

»Unsere Lösung ist, dass wir die vier Schneiden asymmetrisch anordnen. Somit können wir trotzdem eine saubere Anlage der Führungsleisten garantieren, was für die Konzentrizität von Lager zu Lager wichtig ist« erläutert Michael Hacker, Technical Program Manager bei Kennametal.

Am vorderen Teil des Werkzeugs sind die Führungsleisten aus PKD, am hinteren Teil aus Hartmetall gefertigt. Durch die vielen Anlagepunkte stützt sich das Werkzeug in der Bohrung selbst ab, und erzeugt so die geforderte Genauigkeit.

»Die Führungsleisten haben theoretisch keinen Kontakt zur Bohrung. Wir arbeiten aber hier mit Kühlmittel, ohne welches das Werkzeug nicht funktionieren würde«, schildert Rudolf Ehrmann. Das Kühlmittel baut einen hydrostatischen Druck auf, der dann zwischen Führungsleiste und Werkstück anliegt. Das richtige Verhältnis von Druck und Volumen zu finden war anfangs eine große Herausforderung. »Am Anfang hatten wir weit zu wenig Druck, die Pumpe an der Maschine war zu klein. Wir hatten zu wenig Volumen, um einen zum Volumenstrom passenden Druck zu bekommen«, beschreibt Markus Wolf, Anwendungstechniker bei Kennametal. Durch das Nachrüsten mit leistungsfähigeren Pumpen in den Bearbeitungszentren von MAG konnte das optimale Verhältnis schließlich erzielt werden.

  • Mit dem Quattro-Cut-Schneidkörper von Kennametal dauert die Einstellung des Werkzeuges nur acht bis zehn Minuten.

    Mit dem Quattro-Cut-Schneidkörper von Kennametal dauert die Einstellung des Werkzeuges nur acht bis zehn Minuten.

  • Das Führungswerkzeug verfügt über vier Semi-Finish- und vier Finish-Schneiden.

    Das Führungswerkzeug verfügt über vier Semi-Finish- und vier Finish-Schneiden.

  • Durch die zwei Spindeln der Bearbeitungszentren können zwei Kurbelwellenbohrungen simultan bearbeitet werden.

    Durch die zwei Spindeln der Bearbeitungszentren können zwei Kurbelwellenbohrungen simultan bearbeitet werden.

  • BMW bearbeitet mit den RIQ-Werkzeugen die Drei-, Vier- und Sechs-Zylinder-Motoren.

    BMW bearbeitet mit den RIQ-Werkzeugen die Drei-, Vier- und Sechs-Zylinder-Motoren.

  • Ein Blick in den Werkzeugschrank bei BMW zeigt, dass jedes Werkzeug ein Schwesterwerkzeug hat. 6/8 Mit dem Pilot-Werkzeug werden zuerst die ersten beiden Stege bearbeitet.

    Ein Blick in den Werkzeugschrank bei BMW zeigt, dass jedes Werkzeug ein Schwesterwerkzeug hat. 6/8 Mit dem Pilot-Werkzeug werden zuerst die ersten beiden Stege bearbeitet.

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