Der Hattrick im Werkzeug

Der Herstellungsprozess des Zulieferers sah bislang drei Werkzeuge vor – mit den entsprechenden Werkzeugwechselzeiten. Das Strangpressprofil aus Aluminium wurde mit einer Kernlochbohrung geliefert, die bisher für die Gewindebohrung präzise vorgebohrt werden musste. Anschließend wurden die Fasen mit zwei verschiedenen Durchmessern gesenkt und das Gewinde mit einem Gewindebohrer geschnitten. Um diesen Produktionsablauf zu optimieren, wandte sich der Aluminiumverarbeiter an die Johs. Boss GmbH & Co. KG in Albstadt, kurz JBO.

JBO entwickelte, produzierte und lieferte innerhalb von drei Wochen ein Kombinationswerkzeug, das als maßgeschneiderte Lösung konstruiert und geometrisch ausgelegt wurde und eine effizientere Bearbeitung der Halterung ermöglicht. Nach Anwenderwünschen können nun alle Arbeitsgänge ohne Werkzeugwechsel erledigt werden.

JBO unterstützte den Aluminiumverarbeiter auch bei der Programmierung des Bearbeitungszentrums und begleitete die Werkzeugeinführung vom Probelauf bis zur Serienfertigung. Das Kombinationswerkzeug ist seit Ende Oktober 2012 im Dauereinsatz und beweist damit eine enorm hohe Standzeit. Der Unterschied zum bisherigen Bearbeitungsprozess ist, dass nun das Gewinde zirkular gefräst statt gebohrt wird. Bei dieser Bearbeitungsart ist der Werkzeugdurchmesser immer kleiner als der Gewindedurchmesser.

Der gesamte Fertigungsprozess besteht im neuen Ablauf aus Senken mit der Herstellung von zwei Fasen in einem Bearbeitungsschritt, dem Rückzug des Werkzeugs aus der Bohrung zum Entspanen und dem abschließenden zirkularen Gewindefräsen mit Einfahr- und Ausfahrschleife.

Auf einen Blick

Vorteil JBO-Kombiwerkzeug

  • Werkstück: Crashbox mit Abschlepphaken-Halterung
  • Werkzeug: Gewindefräser aus Vollhartmetall
  • Drehzahl (min-1):6000
  • F Senken (mm/min):1200
  • F Gewindefräsen (mm/min):1000
  • Bearbeitungszeit (s):9
  • Standzeit: seit Ende Oktober 2012 im Dauereinsatz

Freie Kapazitäten
Die zeitliche Einsparung für jedes Bauteil beträgt dem Anwender zufolge 9 s. Pro Aufspannung werden zwei Teile gefertigt. Bei einer Losgröße von 2500 bis 3000 Teilen pro Woche summiert sich das zu einem Zeitgewinn von etwa 7,5 h. Mit einem angenommenen Maschinenstundensatz von 100 Euro ergibt sich eine Kosteneinsparung von 3000 Euro im Monat. Der Zeitgewinn macht zudem Kapazitäten für weitere Aufträge beziehungsweise höhere Stückzahlen frei.

In einem Rutsch erfolgt das Senken mit zwei Fasen und das Gewindefräsen.

Das Fräsen eines Gewindes bringt in aller Regel eine verbesserte Gewindeoberfläche bei gleichzeitig höherer Maßhaltigkeit des Gewindes mit sich. Gerade bei teuren und aufwändigen Bauteilen, wo es auf höchste Präzision ankommt, sollte diese Bearbeitungsart immer in Betracht gezogen werden. In Kombination mit der Prozesssicherheit lassen sich hier bei vielen Anwendungen spürbar Kosten einsparen und Bearbeitungsrisiken vermeiden.

Beim Gewindeschneiden kommt es in einigen Fällen zu Problemen mit der Spanabfuhr. Das Steckenbleiben bis hin zum Bruch des Gewindebohrers kennt jeder Bearbeiter. In diesem Fall müssen sowohl Werkzeug als auch Bauteil ausgesondert werden. Da ein Gewindefräser im Bohrloch zirkuliert, setzt er sich nie fest. Selbst ein leichter Versatz des Kernlochs aus der Mitte führt nicht zum Werkzeugbruch.

Ein Video zum Thema finden Sie hier.

Sollte ein Gewindefräser dennoch brechen, so kann das Bauteil jederzeit mit einem neuen Werkzeug weiterbearbeitet werden. Das ist ein Sicherheitsaspekt, der bei teuren und komplexen Bauteilen ein deutlicher Vorteil ist. Als weiteren Vorteil hat im Gegensatz zum Gewindebohrer der Fräser einen unterbrochenen Schnitt mit der daraus resultierenden vereinfachten Späneabfuhr.

Die tatsächliche Standzeit des Werkzeugs ist JBO zufolge noch nicht absehbar. Dank des hochwertigen Vollhartmetalls des Sonderwerkzeugs sind laut Hersteller sehr hohe Standzeiten bei derartigen Anwendungen die Regel. Bei Werkzeugverschleiß kann der Durchmesser der Zirkularbewegung jederzeit mit Hilfe des Bearbeitungsprogramms korrigiert werden. Auch eine entsprechende Gewindelehre für die Qualitätssicherung kann nach Maß geliefert werden.

Zudem kann der Anwender jederzeit den Nachschleifservice von JBO in Anspruch nehmen. Insgesamt soll sich so die Investition in das hochwertige Werkzeug innerhalb kurzer Zeit amortisieren.

Aufgrund der Zeiteinsparung beim Bearbeiten ergibt sich eine bessere Auslastung und damit höhere Produktivität. Vereinfachte logistische Abläufe mit geringerer Lagerhaltung und reduziertem Verwaltungsaufwand bringen weitere Kostenvorteile, die sich nur individuell ermitteln lassen, da jeder Betrieb anders strukturiert ist. Werden die Marktvorteile durch höhere Qualität bei niedrigeren Herstellungskosten hinzugezählt, ist der Gesamtnutzen höher als die erfassten Zahlen.