Wirtschaftlicher Vorstoß

Die Spezialität der Metall- und Zerspanungsgesellschaft (MUZ) in Wittlich sind Teile und Komponenten für mobile Hydraulik, für Tagebautechnik und Offshore-Anwendungen. Bearbeitet werden hier Teile mit Stückgewichten zwischen 50 kg und rund 1 t. Die klassische Stückzahl liegt im Bereich kleiner Serien, typischerweise fünf bis 20 Teile. Weil die Anforderungen an Geometrie und Genauigkeit immer höher werden, sollen bei MUZ künftig verstärkt 5-Achs-Bearbeitungszentren zum Einsatz kommen.

Bei den Bearbeitungszentren setzen die Verantwortlichen auf einen Maschinenpark von Okuma – die horizontalen Maschinen punkten in Wittlich mit großer Präzision und Prozesssicherheit. Bei den Drehmaschinen stehen zwischen den Okumas inzwischen auch zwei Doosan-Maschinen und ein leistungsfähiges vertikales Hwacheon-Drehzentrum. Bei einem Schwenkzapfen mit Innensechskant, der als Kupplung hohe Kräfte übertragen sollte, waren die Zerspaner an Grenzen gestoßen: „Wir hatten zunächst das Teil in mehrere Komponenten zerlegt, den Sechskant, der je nach Variante in zwei Varianten mit 140 und 175 mm Schlüsselweite vorkommt, im Vorfeld mit einem Messerkopf und dann einem Schruppspindler freigemacht und die exakte Kontur letztlich per Räumen eingebracht“, erläutert Benjamin Eltges, der zusammen mit seinem Vater Richard und Bruder Dominik die MUZ GmbH leitet. „Danach mussten die einzelnen Komponenten per Schweißen gefügt werden.“

Meine Meinung

Man muss schon mit wachen Augen über den Tellerrand seines Alltagsgeschäfts hinausblicken können, um eine Lösung für eine fertigungstechnische Herausforderung auf einem Gebiet zu finden, das man zuvor noch nie betreten hat. Zugegeben, die Zerspaner bei MUZ waren nicht allein, sie hatten Hilfe von den Experten ihres Werkzeugpartners Horn. Trotz aller Befürchtungen um die Unversehrtheit der kostbaren Maschinenspindeln nahmen die Zerspaner das Verfahren auf ihre Maschinen. Und siehe da – die Maschinen bleiben heil, und die Bearbeitung wurde präziser, einfacher, schneller und zudem auch wirtschaftlicher. Und die MUZ GmbH hat einen zufriedenen Kunden mehr.
Richard Pergler, Redaktion fertigung

Ein sehr hoher Aufwand, und die dabei erzielten Toleranzen lagen mit 1,5 mm nicht gerade im anvisierten Bereich – schließlich sollen über die Innensechskante via Formschluss hohe Kräfte übertragen werden, eine möglichst akkurate Planlage soll dabei das Spiel klein halten. Zusammen mit den Experten ihres Werkzeugpartners Paul Horn suchten die Zerspaner nach einer technisch besseren, prozesssicheren und auch wirtschaftlicheren Lösung für die Bearbeitungsaufgabe. Die Horn-Experten brachten hierfür das Stoßen ins Spiel und stießen anfangs auf große Skepsis: „Wir waren zunächst schon etwas besorgt, ob wir uns mit diesem Verfahren nicht die Maschinen kaputt machen würden“, räumt Eltges ein. „Aber wir stellten fest, dass die Belastung in Z-Richtung hier deutlich kleiner ist als etwa beim Vollbohren – wenn eine Maschine nicht gerade keramische Lager hat, sollte die das also problemlos wegstecken können.“

 

Auch in Sacklöchern einsetzbar

schneidplatten

Die Schneidplatten bestehen aus Feinstkornhartmetall und sind mit einer TiAlN-Beschichtung ausgerüstet.

 

So wurde die Bearbeitung zügig umgestellt. Nach wie vor wird zunächst mit dem 80er-Messerkopf und einem 55er-Schruppspindler das weggefräst, was wirtschaftlich sinnvoll ist. Erst dann läuft die Stoßbearbeitung, die im Gegensatz zum Räumen den großen Vorteil hat, dass sie auch in Sacklöchern problemlos eingesetzt werden kann. Es ist allerdings wichtig, dass am Ende des Sechskants ein Freistich eingebracht wird.

 

 

„Dabei kommt ein von Horn speziell für die BT50-Schnitstelle der Okumas konzipiertes Werkzeug zum Einsatz. Es besteht aus einem Polygonschaft mit Capto-C6-Schnittstelle, einer entsprechenden Verlängerung und einem für unsere Anwendung maßgeschneiderten Kopf, der mit je zwei Stoßplatten bestückt wird“, erklärt Eltges. „Die Konfiguration aus Standardteilen ist sinnvoll, die Capto-Schnittstelle ist sehr stabil, wir haben die guten Eigenschaften eines Monoblockwerkzeugs zu einem deutlich attraktiveren Preis bekommen.“ Die Anpassung an die jeweilige Schlüsselweite erfolgt über die Positionierung des Werkzeugs per Maschinensteuerung – es lässt sich also über ein weites Größenspektrum sehr universell anwenden. Die Platten aus dem System S117 sind aus einem Feinstkornhartmetall gefertigt, mit einer TiAlN-Beschichtung ausgerüstet und verfügen über einen Eckenradius r = 1 mm. „Wir haben das Werkzeug mit 62-CrMo-Stahl getestet – das läuft einwandfrei“, betont Eltges. „Die Einfuhrtiefe liegt bei bis zu 300 mm.“ Die Toleranzen liegen mit 2 Zehntelmillimetern deutlich unter den Vorgaben des Kunden. Und auch die Zylindrizität liegt bei ± 5 Hundertstelmilimetern und damit absolut im Soll.

stosswerkzeug

Das Stoßwerkzeug arbeitet mit einem Vorschub von 8000 mm/min und
erzeugt ebenmäßige Fließspäne.

Dynamische Bearbeitung

Das Werkstück läuft entweder auf einer bereits älteren Okuma MX 60 HB oder auf der MA 600 HB. „Wir nutzen dabei die Dynamik unserer horizontalen Zentren aus“, erklärt Eltges. „Der Arbeitsvorschub auf der MX 60 HB liegt bei 8000 mm/min, auf der leistungsfähigeren MA 600 HB können wir noch deutlich mehr fahren“, erklärt Eltges. „Die Erstzustellung – dabei wird nur an den äußersten Kanten Metall abgetragen – liegt bei 0,15 mm, die wir bis hin zum größten Eingriff auf 0,075 mm reduzieren. Die Späne sind sehr schöne Fließspäne, die Oberfläche am Werkstück ist entsprechend gut.“ Und die Spindeln an den Maschinen sind in keinster Weise in Mitleidenschaft gezogen worden.

Auch mit der Standmenge der Werkzeuge sind die Zerspaner bei MUZ sehr zufrieden: „Einen Innensechskant bekommen wir pro Platte prozesssicher von der Maschine“, berichtet Eltges. „Bei

schwenkzapfen

Der Schwenkzapfen musste früher aus mehreren Komponenten geschweißt werden. Heute lassen sich die Innensechskante in der gleichen Aufspannung wie die Fräs-arbeiten erledigen.

der 140er-Schlüsselweite sind es sogar zwei Teile. Das ist deutlich kostengünstiger als die ursprüngliche Produktionsvariante mit Räumen und Schweißen, dazu sehr prozesssicher, und es stellt die notwendigen Toleranzen sicher. Dank unserer Werkzeugpartner von Horn und deren Expertenwissen haben wir es uns auch zugetraut, das für uns neue Verfahren des Stoßens auf unseren Maschinen einzusetzen. Es ist gut, hier einen Partner mit im Boot zu haben, auf den man sich verlassen kann.“

Kontakt:

  • MUZ Metallbearbeitzungs- und Zerspanungsgesellschaft mbH, www.m-u-z.de
  • Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH, www.phorn.de

Weitere interessante Videos finden Sie auf dem Youtube-Kanal der fertigung.