Schraubenproduktion - Profimat MT von Blohm

Während die Schleifscheibe beim Crushieren durch Druck in die gewünschte Form gebracht wird, schneidet die Profilrolle das gewünschte Profil in die Scheibe. Letzteres ist aufgrund des Herstellungsprozesses von Profilrollen jedoch erst ab größeren Gewinden möglich, dafür aber ungleich schneller. Auch lassen sich – verglichen mit einer Rolle aus Stahl – mit Profilrollen eine deutlich höhere Anzahl an Abrichtvorgängen durchführen, was wiederum zu einer wesentlich höheren Wirtschaftlichkeit führt und den deutlich höheren Preis für die Abrichtrolle rechtfertigt. Um eine prozesssichere Schraubenproduktion zu gewährleisten, weisen viele Walzbacken im Ein- und Auslauf Schrägen und/oder Radien auf, um das Einführen des Schraubenrohlings ins Formwerkzeug zu erleichtern und Beschädigungen vorzubeugen. Die Ausgangsschräge verhindert nach dem Formprozess den abrupten Druckabfall an der Schraube, was ihrer Qualität zugutekommt.

Um diese Schrägen ins Werkstück einzubringen, bietet sich eine zusätzliche, gesteuerte Rundachse an, die auf dem Maschinentisch montiert wird. Blohm stattet die Profimat MT für solche Anforderungen mit einer CNC-Drehachse des Schweizer Herstellers pL Lehmann aus. Schulz erklärt: "Damit kann man die Übergänge vom Ein- und Auslauf der Gewindewalzbacke zum formgebenden Bereich senkrecht zur Werkstückkante herstellen. Die produktionstechnisch einfachere Alternative wäre, diese Übergänge senkrecht zum Profil herzustellen, was allerdings Qualitätseinbußen an der Schraube zur Folge hätte."

Um den Übergang senkrecht zur Werkstückkante zu erzeugen, ist zwingend eine steuerbare Drehachse notwendig. Der Winkel der Drehachse muss sich während des Schleifens der Ein- und Auslaufbereiche kontinuierlich verändern, abhängig von der Position des Werkstücks zur Schleifscheibe. Dass Blohm einen Lehmann-Drehtisch nutzt, kommt nicht von ungefähr. Die Partnerschaft zwischen beiden Unternehmen besteht schon seit vielen Jahren und ist nicht nur auf die Profimat-Maschinen begrenzt.

Zu den Anforderungen an den Drehtisch gehört neben der obligatorischen Steuerbarkeit vor allem ein hochgenaues Messsystem. Mit einer Teilgenauigkeit von Pa = ± 1 arcsec lässt sich der Lehmann-Drehtisch so genau bewegen, dass er allen kundenseitigen Anforderungen gerecht wird. Außerdem ist er kompakt gebaut und benötigt zum Anschluss nur wenige Schnittstellen. Durch das von Lehmann patentierte System zur pneumohydraulischen Spindel-Klemmung über den integrierten Druckübersetzer ‚Braky‘ kann auf zusätzliche Hydraulikaggregate komplett verzichtet werden, ohne Einbußen bezüglich der Klemm- und Haltekräfte in Kauf nehmen zu müssen. "Es ist eine wirkliche Plug & Play-Lösung, wie sie nicht jeder Hersteller bieten kann", urteilt Schulz. Für Blohm kein unwesentlicher Aspekt, denn der Maschinenbauer übernimmt die komplette Integration des Drehtisches und als Gesamtlösungsanbieter auch die Verantwortung fürs Schleifergebnis.

Die Profile von "normalen" metrischen Schrauben haben eine V-Form mit Übergangsradien und einem bestimmten Steigungswinkel. Die Teilung und die Tiefe des Profils richtet sich nach der Gewindegröße. Deutlich komplizierter wird das einzubringende Profil, wenn mit dem entstehenden Walzwerkzeug Spezialschrauben gefertigt werden sollen. JP beabsichtigt mit der Profimat MT unter anderem Walzbacken für sogenannte MAThread-Schrauben herzustellen, die zwei unterschiedliche Gewindeprofile aufweisen. Durch diese Eigenschaft können sich die Schrauben bei leicht schrägem Ansetzen von bis zu 15º selbst zentrieren und ausrichten. Eine wesentliche Anforderung vor allem in der Automobilindustrie, da sich so bei automatisierten Montagevorgängen viele Probleme vermeiden lassen. Die MAThread-Technologie ist patentiert und erfordert eine Lizenz, über die JP verfügt.

Blohm ist schon seit Jahren mit den Anforderungen der speziellen Gewindewalzbacken vertraut und in der Lage, die Profimat MT entsprechend auszustatten. Da bei MAThread-Schrauben das Profil der ersten Gewindegänge eine verringerte Profiltiefe mit größeren Übergangsradien aufweist, was dann in die übliche DIN-Profilform übergeht, muss diese Geometrie entsprechend auch im Walzwerkzeug abgebildet werden.

Für die exakte Interpolation der drei Linear- und der zusätzlichen Rundachse und damit für die hohe Qualität der Werkstücke sorgt die extrem leistungsfähige Blohm-Software zum Gewindewalzbackenschleifen. Ihr ist es in erster Linie zu verdanken, dass der durchaus komplizierte Vorgang des Schleifens von Gewindewalzbacken mit zwei unterschiedlichen Gewindeprofilen für MAThreads mit einer einzigen Schleifscheibe erledigt werden kann – was Zeit und Kosten spart. gt/nh