Zuverlässig und wirtschaftlich: Bei minimalen Taktzeiten bearbeitet das konische Sonderwerkzeug mit PKD-Schneiden die Profilenden auf die vorgegebenen Winkel. (Bild: Joh. Boss)
Beim Automobilzulieferer in Singen am Hohentwiel sind Profilträger aus stranggepresstem Aluminium für das sogenannte Crash-Management-System einer Mittelklasse-Limousine zu fertigen. Neben dem Bearbeiten einiger Bohrungen und Nuten sind dabei die Enden an den Rechteck-Hohlprofilen unter einem Winkel von 15 Grad anzuarbeiten. Speziell letzteres erfordert aber erheblichen Aufwand. Beim üblichen Fertigen auf dreiachsigen Bearbeitungszentren wären die Bauteile für den abschließenden Bearbeitungsschritt umzuspannen. Ein Aufspannen auf einem Schwenktisch wäre ebenso möglich.
Alternativ könnte der Automobilzulieferer die Profile auf einem Bearbeitungszentrum fertigen, das mit einer vierten (Schwenk-)Achse ausgestattet ist. Diese Varianten, die Profile zu bearbeiten, erweisen sich allerdings als sehr aufwendig. Umspannen verursacht lange Rüstzeiten und verzögert erheblich die Durchlaufzeiten. Das ist bei einer Fertigung in großen Serien nicht akzeptabel. Für die weiteren Möglichkeiten, die Profile zu bearbeiten, hätte der Automobilzulieferer in kostenintensive Vorrichtungen beziehungsweise sogar in ein zusätzliches Bearbeitungszentrum mit vierter NC-Achse investieren müssen.
Werkzeug gewährleistet Genauigkeit der Werkstückgeometrie
Werkzeugspezialisten der Johs. Boss GmbH & Co. KG entwickelten im Gespräch mit den Fertigungstechnikern in Singen einen besonders wirtschaftlichen und einfachen Fertigungsprozess für die Endenbearbeitung. Seit vielen Jahren sind sie bereits für andere Bearbeitungen, speziell Gewinde, anerkannter und qualifizierter Partner des Automobilzulieferers. Sie konstruierten einen konischen Sonderfräser. Auf diesem sind die PKD-Schneiden unter dem für die Profilenden passenden Winkel angeordnet.
Mit diesem Fräswerkzeug bearbeiten die Automobilzulieferer in Singen und inzwischen auch in ihrer Serienfertigung in der Slovakei die Profile in einem kurzen Bearbeitungsprozess. Ohne umzurüsten oder in zusätzlichen NC-Achsen zu schwenken, fräst das Werkzeug lediglich in einer Linearbewegung über das Profilende. Zusätzlicher Vorteil ist, dass nur ein Fräswerkzeug beide Enden der Profile bearbeitet. Das erübrigt Werkzeugwechsel und trägt somit zu minimalen Taktzeiten bei. Zudem gewährleistet das Werkzeug die Genauigkeit der Werkstückgeometrie, speziell des Winkels.
Bei gleichbleibender Genauigkeit Profile in Großserien bearbeiten
Die Experten von Joh. Boss konstruierten das Sonderwerkzeug entsprechend der geometrischen Bedingungen. So berücksichtigten sie eine spezielle Auskraglänge, um Kollisionen mit den Spannvorrichtungen zu vermeiden. Ebenso wählten sie den Werkzeugdurchmesser so, dass das konische Fräswerkzeug ohne Kollisionen zwischen den Spannbacken der Spannvorrichtung hindurch fräsen kann.
Angepasst an die Abmessungen der zu fräsenden Aluminiumprofile arbeiten die Automobilzulieferer mit zwei Ausführungen der Sonderwerkzeuge. Diese haben 60 und 40 Millimeter Durchmesser. Sie fräsen bei 7.200 beziehungsweise 10.000 Umdrehungen/Minute Drehzahl und 1.000 Umdrehungen/Minute Vorschubgeschwindigkeit. Mit diesem Werkzeugkonzept kann der Automobilzulieferer nunmehr wirtschaftlich bei gleichbleibender Genauigkeit die Profile in einem zügigen Ablauf in großen Serien bearbeiten.
Alles aus einer Hand
Von der Entwurfsplanung in enger Zusammenarbeit mit den Kunden über die Auswahl des optimalen Schneidstoffs für die jeweilige Anwendung bis hin zur Produktion auf den Laserbearbeitungsmaschinen der neuesten Generation; alles findet im Hause JBO am Produktionsstandort Albstadt statt. Die Teams in der Entwicklung & Konstruktion und im technischen Vertrieb finden die optimale Lösung für das entsprechende Fertigungsvorhaben.
