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08.11.2017

Schneller zur Nut

Für die Schruppbearbeitung des PKE-Gehäuses setzt Komet seit Kurzem das sogenannte Plunge-Milling und den Wendeschneidplattenfräser ›Quatron hi.feed‹ ein. Dadurch verkürzte sich die Bearbeitungszeit um rund 60 Prozent.

Ob auf Transferstraßen oder in Sonder- und Rundtaktmaschinen – die mechanischen Aussteuerwerkzeuge ›Komdrive‹ von Komet sind überall dort gefragt, wo große Serien hergestellt werden und hohe Produktivität gefordert ist. Zu diesen Werkzeugen zählen unter anderem die Einfachschieber-Plandrehköpfe PKE. Durch ihre großen Aufspannflächen bieten sie eine stabile Werkzeugbefestigung und erlauben schwere Schnitte im niederen Drehzahlbereich. Um langfristig hohe Genauigkeit zu gewährleisten, müssen diese Plandrehköpfe präzise gefertigt werden.

Das geschieht am Hauptsitz der Komet Group in Besigheim. Dort werden alle Baugrößen – von 80 bis 250 Millimeter und Sonderausführungen bis 500 Millimeter Durchmesser – produziert. Um die Herstellung mit Blick auf die Kosten zu optimieren, nahm sich Projektingenieur Christoph Seybold gemeinsam mit den zuständigen Fachleuten die Weichzerspanung von Gehäuse und Schieber vor: »Wir hatten in erster Linie die Werkzeuge und Bearbeitungsverfahren im Fokus, die zur Zerspanung der Schieberkammer und des Schiebers eingesetzt werden.« Denn für das Funktionieren des Plandrehkopfes sind diese Details wichtig.

Schieber und Schiebekammer passgenau schleifen

Für die Versuche wurde die in der derzeit größten Stückzahl produzierte Baureihe PKE 125 ausgewählt. Bei dieser Variante ist die Schieberkammer im Gehäuse eine Nut mit 62 Millimeter Breite, 140 Millimeter Länge und einer Tiefe von 30 Millimetern. Damit sich der Schieber spielfrei in dieser Nut bewegen kann, müssen beide Komponenten nach dem Härten passgenau geschliffen werden.

Doch die Weichbearbeitung ist sehr anspruchsvoll, wie Programmierer Markus Kühnl erklärt: »Wir verwenden für diese Teile einen Nitrierstahl, der ausgesprochen zäh und extrem abrasiv ist. Das bewirkt insbesondere beim großvolumigen Zerspanen, dass die Standzeiten der Fräswerkzeuge sehr kurz ausfallen.« Ursprünglich wurden die Schieberkammern mit Walzenstirnfräsern aus HSS gefertigt. Danach wurde mit verschiedenen Beschichtungen sowie mit verschiedenen Wendeplatten- und Vollhartmetallwerkzeugen experimentiert.

Alternative: Tauchfräsen

Als Alternative testeten die Zerspanungsspezialisten ein anderes Schruppbearbeitungsverfahren, das Tauchfräsen oder auch Plunge-Milling genannt. Doch auch hier waren die ersten Ergebnisse nicht befriedigend. Die Wendeschneidplatten des zunächst eingesetzten Tauchfräsers hielten nicht einmal für ein einziges Bauteil.

Das Team ließ mit seinen Bemühungen um einen optimierten Schruppvorgang nicht locker: »Komet hat inzwischen ein eigenes Fräserprogramm mit Wendeschneidplatten entwickelt. Dazu gehört auch der Einschraubfräser ›Quatron hi.feed‹, der aus unserem Vollbohrerprogramm ›KUB Quatron‹ hervorgegangen ist. Er eignet sich ebenfalls für die Bearbeitung mittels Tauchfräsen.« Für die Gehäusenut wählten die Verantwortlichen die 42-Millimeter-Ausführung des Fräswerkzeugs. Seine fünf Plattensitze wurden mit den beim Bohren erfolgreichen Quatron-Wendeschneidplatten W8332 bestückt, da das Plunge-Verfahren ähnliche Anforderungen stellt.

Erfolgreiche Tests

»Es kam uns entgegen, dass Komet seit Kurzem Wendeschneidplatten mit Spezialbeschichtung für Nitrierstähle anbietet«, erklärt Walter Sibla. Der Programmierer ist unter anderem für das DMG-Mori-Dreh-/Fräszentrum NT 4250 SZ zuständig, das der Gehäusebearbeitung dient. Schon die ersten Versuche waren erfolgreicher, als jede andere Bearbeitung zuvor. Heute nutzt Walter Sibla den Quatron hi.feed für die Serienbearbeitung der Gehäuse. Sein Argument: »Mit diesem Komet-Fräser plungen wir mit 62 Metern pro Minute Schnittgeschwindigkeit und einem Vorschub von 0,5 mm-1 . Dabei erzielen wir eine Standzeit von rund 2,5 Meter pro Schneide. Das klingt nicht nach besonders viel, ist jedoch mit Abstand das Beste, was in diesem schwierigen Material möglich ist.«

Auch Projektingenieur Christoph Seybold ist zufrieden: »Wir konnten im Vergleich zur früheren Schruppmethode die Bearbeitungszeit um rund 60 Prozent verkürzen.« Für ihn ist dafür der neue WSP-Fräser Quatron hi.feed verantwortlich: »Wenn wir Komet-eigene Werkzeuge einsetzen können, tun wir das. Denn wir wissen um die Qualität unserer Produkte. Auch der Quatron hi.feed hat bewiesen, dass er ähnlichen Fräsern anderer Anbieter überlegen ist. Er spart uns jedenfalls Zeit und Geld.«

Wirtschaftlichkeit optimiert

Auch zur anschließenden Schlichtbearbeitung steht mit dem ›Komet-F.line‹-HPC-Fräser ein Vollhartmetallfräser zur Verfügung, der mit seiner Schnittleistung zu optimierter Wirtschaftlichkeit beiträgt. Und was für die Gehäusebearbeitung gut ist, hat sich mittlerweile auch für die Herstellung des PKE 125 Arbeitsschiebers bewährt. Für seine Zerspanung gelten der Quatron-hi.feed-WSP-Fräser und der F.line-HPC-Fräser als gesetzt.

  • Schruppbearbeitung der Schieberkammer im PKE-Gehäuse: Durch das Plunge-Milling-Verfahren und den ›Quatron-hi.feed‹-Wendeschneidplattenfräser konnte Komet die Bearbeitungszeit um rund 60 Prozent senken. (Bild: Komet)

    Schruppbearbeitung der Schieberkammer im PKE-Gehäuse: Durch das Plunge-Milling-Verfahren und den ›Quatron-hi.feed‹-Wendeschneidplattenfräser konnte Komet die Bearbeitungszeit um rund 60 Prozent senken. (Bild: Komet)

  • Das Gehäuse der PKE-Plandrehköpfe ist aus einem Nitrierstahl, der ausgesprochen zäh und abrasiv ist. Das wirkt sich insbesondere beim großvolumigen Zerspanen negativ auf die Standzeiten der eingesetzten Fräswerkzeuge aus. (Bild: Komet)

    Das Gehäuse der PKE-Plandrehköpfe ist aus einem Nitrierstahl, der ausgesprochen zäh und abrasiv ist. Das wirkt sich insbesondere beim großvolumigen Zerspanen negativ auf die Standzeiten der eingesetzten Fräswerkzeuge aus. (Bild: Komet)

  • Auch der Werkzeugschieber wird mittlerweile mit den Komet-eigenen Fräswerkzeugen ›Quatron hi.feed‹ und ›F.line HPC‹ bearbeitet. (Bild: Komet)

    Auch der Werkzeugschieber wird mittlerweile mit den Komet-eigenen Fräswerkzeugen ›Quatron hi.feed‹ und ›F.line HPC‹ bearbeitet. (Bild: Komet)

  • Projektingenieur Christoph Seybold (links) diskutiert mit den Programmierern Walter Sibla (Mitte) und Markus Kühnl die Verbesserungen bei der Bearbeitung des Planschieberwerkzeugs PKE. (Bild: Komet)

    Projektingenieur Christoph Seybold (links) diskutiert mit den Programmierern Walter Sibla (Mitte) und Markus Kühnl die Verbesserungen bei der Bearbeitung des Planschieberwerkzeugs PKE. (Bild: Komet)

  • Der ›Komet Quatron hi.feed‹ ist ein leistungsstarkes Schruppwerkzeug für das schnelle Abtragen großer Spanvolumen. Er eignet sich ideal zum Tauchfräsen.

    Der ›Komet Quatron hi.feed‹ ist ein leistungsstarkes Schruppwerkzeug für das schnelle Abtragen großer Spanvolumen. Er eignet sich ideal zum Tauchfräsen.

  • Komet hat sein Fräserprogramm in den vergangenen Jahren deutlich erweitert, sodass inzwischen für nahezu jede Fräsaufgabe ein passendes Werkzeug geliefert werden kann. (Bild: Komet)

    Komet hat sein Fräserprogramm in den vergangenen Jahren deutlich erweitert, sodass inzwischen für nahezu jede Fräsaufgabe ein passendes Werkzeug geliefert werden kann. (Bild: Komet)

  • Mit PKE-Planschieber-Werkzeugen werden zum Beispiel Bremssättel in Stückzahlen bis zu einer Million pro Sondermaschine pro Jahr hergestellt. (Bild: Komet)

    Mit PKE-Planschieber-Werkzeugen werden zum Beispiel Bremssättel in Stückzahlen bis zu einer Million pro Sondermaschine pro Jahr hergestellt. (Bild: Komet)

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