Der Vorteil davon ist, dass die Wendeplatten mit 4 mm Eckenradius statt Rundplatten mit 10 mm Radius viel weniger Druck benötigen und entsprechend weniger Schwingungen und damit Rattermarken erzeugen. Dies erfordert allerdings eine spezielle CNC-Programmierung. Damit das System funktionieren kann, muss es also eine Paketlösung aus Werkzeug und CNC-Programm sein. Die gewählte Bearbeitungsstrategie basiert auf dem sogenannten Radiusinterpolationsfräsen, einem Punkt-zu-Punkt-Verfahren, bei dem Kreise durch interpolierte gerade Wegstrecken entstehen.
Der Programmieraufwand von einer Woche lohnte sich. Das System aus Werkzeug und Programm läuft bestens, erste Erfahrungen mit der Standzeit sind sehr gut, wie Sänger bestätigt. "Neben der drastisch reduzierten Bearbeitungszeit verwenden wir die Wendeschneidplatten jetzt statt für eine Welle für zwei Wellen, die Standzeit hat sich in etwa verdoppelt." Eingesetzt wird das System derzeit für etwa 35 Wellen pro Jahr. Aber schon jetzt steht fest, dass das Programm so variabel ist, dass es für alle Stromzuführungstaschen und Radien verwendet werden kann.
Das System wird also sukzessive auf die anderen Maschinen übertragen und letztlich sollen alle 120 bis 140 Wellen pro Jahr so gefertigt werden. Siemens legt nicht nur Wert auf Schnelligkeit, sondern auch auf sichere Prozesse. Auch da überzeugt der von Walter entwickelte Prozess. Die Oberflächen sollen auf Anhieb makellos sein. "Der Prozess ist jetzt weitgehend ausgereizt, eine weitere Optimierung würde an anderer Stelle Nachteile bringen", so Sänger. ta
Auf einen Blick
Fräsen von Stromzuführungstaschen
In Generatorwellen aus dem Stahl 26NiCrMo14-5 müssen jeweils zwei Stromzuführungstaschen mit verschiedenen Radien am Boden gefräst werden. In der Vergangenheit kam es durch das ungünstige Durchmesser-Längenverhältnis von 4,5xD häufig zu Rattermarken, die eine manuelle Nacharbeit erforderten. Bei Walter stellte man sich die Aufgabe, die Bearbeitungszeit und den Prozess zu optimieren. Nur noch ein Werkzeugsystem sollte für alle Bauteile verwendet werden, und ein Wendeschneidplattentyp sollte alle Konturradien herstellen können. Eine optimierte Bearbeitungsstrategie soll ein endkonturennahes Schruppen ermöglichen. Die Endkontur entsteht direkt im Anschluss mit einem Eckfräser, der bisherige Zwischenbearbeitungsschritt entfällt.
Eingesetzt werden für das Schruppen ein Walter High-Feed-Fräser M4002 und für das Schlichten ein Xtratec-Eckfräser F4042, bestückt mit PVD-beschichteten Wendeschneidplatten der Sorte WSP45S. Die Schnittgeschwindigkeit beim Schruppen sank von 200 auf 180 m/min und stieg beim Schlichten von 200 auf 325 m/min. Der Zahnvorschub halbierte sich beim Schruppen von einem auf 0,56 mm und stieg beim Schlichten von 0,2 auf 0,24 mm.
Am deutlichsten fiel die Veränderung bei der Vorschubgeschwindigkeit aus: Zwar halbierte sich die Vorschubgeschwindigkeit beim Schruppen von 4800 mm/min auf 2400 mm/min, verdreifachte sich aber beim Schlichten von 800 mm/min auf 2400 mm/min. Des Weiteren konnte hier die zirkulare Zustellung in die Tiefe von 1 mm auf 4 mm gesteigert werden. Bearbeitungszeit und Kosten pro Bauteil konnten um etwa 90 Prozent gesenkt werden.
