Lösungskompetenz senkt Kosten

Manch anspruchsvolle, oft den Grenz­bereich zerspanender Werkzeuge tangierende Fertigungsaufgabe lässt sich mit entsprechendem technischem Aufwand lösen. Schränkt jedoch ein vorgegebener Kostenrahmen diese Möglichkeit ein, müssen andere Wege gefunden werden. Den daraus resultierenden Spagat zwischen Stückkosten und hochgenauer Bearbeitung mit Ausdrehen, Gewindeschneiden und Nutstoßen bis 250 mm Tiefe bewältigte die Firma Horn mit Know-how und optimierten Standardwerkzeugen.

Mit hochwertigen Guss- und Aluminiumschweißungen erarbeitete sich die 1957 gegründete Firma Resch Maschinenbau ein Leistungsprofil, das den ursprünglichen Handwerksbetrieb schnell zum gefragten Zulieferer für die Industrie werden ließ. Fünfzehn Jahre nach seiner Gründung wurde der Betrieb nach Töging am Inn verlagert, danach die Produktfelder Pumpen- und Dosiertechnik sowie der Textilmaschinenbau ausgegliedert und in den eigenständigen Unternehmen ViscoTec und Power-Heat-Set auf dem neuen Firmengelände konzentriert.

Heute zählt das von Ludwig Resch geführte Unternehmen etwa 165 Beschäftigte. Schwerpunkte des Eigenprogramms sind der Sondermaschinenbau, Maschinen- und Bauteile für die Lebensmittel-, Getränke-, Pharma- und Kosmetikindustrie sowie der allgemeine Maschinenbau. Die dafür installierten hochmodernen Fertigungsbereiche wie Blechbearbeitung, Laserschneiden, Fräsen, Drehen und Montieren kommen heute auch der Herstellung von Maschinen oder Anlagenteilen zugute. Mit den zugehörigen Entwicklungs- und Konstruktionsarbeiten zählen diese Dienstleistungen zu den besonderen Stärken des im Dreieck München-Landshut-Salzburg ansässigen Unternehmens.

Das Abarbeiten unterschiedlicher Aufträge unter hohem Zeit- und Kostendruck ist für Firma Resch Maschinenbau eine fast alltägliche Aufgabe. Ein Beispiel dafür sind Spindeln aus Werkstoff 1.4301. Die Werkstücke aus hochlegiertem Edelstahl stellen die Spezialisten aus Töging vor keine nennenswerten Probleme, abgesehen von einer etwa 250 mm tiefen Bohrung, deren Bearbeitung weit auskragende Werkzeuge erfordert. Neben dieser fertigungstechnischen Feinheit war noch der Kostenfaktor zu berücksichtigen. Da von der Spindel nur 25 Stück pro Jahr benötigt werden, stand für die Bearbeitung – trotz der hohen Anforderungen an die Bohrungsbearbeitung – nur ein kleiner finanzieller Spielraum zur Verfügung. Manfred Koller, Meister mechanische Fertigung, versuchte deshalb bei dem unter einem erheblichen Termindruck stehenden Erstauftrag eines guten Kunden auf schnellstem Wege von mehreren namhaften Werkzeugherstellern Vorschläge für die Bearbeitung und die benötigten Werkzeuge einzuholen. Teilebedingt empfahlen alle Anbieter Werkzeuge mit voll gedämpften Schäften, welche die zu erwartenden Vibrationen reduzieren sollten. „Technisch brillante Lösungen, aber für diesen Bedarfsfall leider viel zu teuer“, kommentiert Manfred Koller die damalige Beschaffungssituation.

Lediglich die Firma Horn wagte es, Schäfte aus Werkzeugstahl anzubieten. Zusammen mit den darauf abgestimmten Sonder- und Standardschneidplatten ergab sich damit ein akzeptabler Kostenrahmen, der die erste Beschaffungsvorgabe erfüllte. Sollten dazu die Produkte des Tübinger Werkzeugspezialisten auch im Praxiseinsatz überzeugen, wären die Spindellieferzeiten einzuhalten und der Fertigungsspezialist aus Töging könnte seine Leistungsfähigkeit zum wiederholten Male unter Beweis stellen.

Langjährige Erfahrung schafft Vertrauen

Hinsichtlich der Leistungsfähigkeit der angebotenen Werkzeuge war Markus Koller sehr zuversichtlich, da er verschiedene Horn-Produkte schon seit über zehn Jahren mit besten Ergebnissen einsetzt. Gemeinsam mit Michael Götze, Technische Beratung und Verkauf Firma Horn, wurden die Werkzeuge im Detail noch definiert und die Arbeitsgänge für die Innenbearbeitung der Spindel festgelegt.

Bereits beim ersten Werkstück erfüllten alle Werkzeuge die Erwartungen. Allerdings fanden die beiden Zerspanungsspezialisten gegenüber den am Schreibtisch festgelegten Arbeitsabläufen doch noch Optimierungspotential, das sich in einem weiteren Versuch bestätigte. Danach erwies sich für die im Tieflochbohrverfahren hergestellte Spindelbohrung folgender Arbeitsablauf als am besten geeignet: Ausdrehen der Bohrung auf den Gewinde-Kerndurchmesser, Einstechen des Auslaufs von Gewinde und Nut am Bohrungsgrund, Sondergewinde Tr52 x 3 schneiden, Nut mit Vollradius r = 3 mm stoßen, Gewinde nachschneiden.

Bei der Entscheidung für die Horn-Produkte spielte auch die extrem kurze Lieferzeit von 15 Werktagen für die verschiedenen Werkzeuge eine entscheidende Rolle. Selbst die Wendeschneidplatten in Sonderausführung konnten dank der speziellen Fertigungsorganisation bei Horn innerhalb von zehn Tagen geliefert werden. Aus Zeitgründen verzichtete man auch bei der Herstellung der verschiedenen Werkzeugschäfte mit Sonderabmessungen auf die sonst selbstverständliche Innenkühlung. Die auf 1.500 N/mm² vergüteten Schäfte aus Werkzeugstahl wurden aus dem gleichen Grund auch nicht brüniert, sondern ohne Oberflächenbehandlung ausgeliefert. Unverändert blieb dagegen ihr besonderes Merkmal, die Aufnahme der Schneidplatten. Sie besteht aus einer gehärteten Anlageleiste, die stirnseitig mit dem Grundkörper verschraubt wird. Durch ihre einfache Montage und Demontage lassen sich die Schneidplattem schnell und hochgenau wechseln, wodurch sich auch die Folgen eines möglichen Werkzeugbruchs in Grenzen halten.

Prozesssicher auch in der Tiefe

Für die Arbeitsgänge Einstechen und Ausdrehen kann die gleiche Bohrstange genutzt werden. Die dreischneidigen Wendeschneidplatten Typ 315 stützen sich an der voreingestellten Anschlagleiste ab und lassen sich dadurch einfach und genau einstellen und mit dem Schaft verschrauben. Bei beiden Arbeitsgängen erwiesen sich eine Schnittgeschwindigkeit von vc = 40 m/min sowie ein Vorschub von vf = 0,04 U/min als am besten geeignet, um die Vibrationen auf ein Minimum zu reduzieren.

Das metrische Trapezgewinde Tr 52 x 3 mm wird bei einer Schnittgeschwindigkeit vc = 70 m/min mit durchschnittlich 20 bis 25 Durchgängen geschnitten.

Komplettbearbeitung mit Nutstoßen

Das Horn-Standardprogramm ,Nutstoßen‘ bietet hervorragende Ansatzpunkte zur Komplettbearbeitung auf einer Maschine und Zeit und Kosten können so deutlich gesenkt werden. Neben den Standardschneidplatten zum Herstellen von Passfedernuten nach DIN 138 und DIN 6885 mit Breiten von 2 bis 12 mm sind spezielle Schneidplatten für Evolventen- und Sonderverzahnungen, Toxprofile, Mehrkante und weitere Profile lieferbar. Bemerkenswert ist bei allen Varianten die hochgenaue und robuste Verbindung der Schneidplatte mit dem Klemmhalter. Sie beruht im Wesentlichen auf den beiden Fasen an der Schneiplatte und einem Gegenprofil im Klemmhalter. Trotz des unterbrochenen Schnittes arbeitet das Werkzeug absolut vibrationsfrei und zudem erzeugt die Schneidplatte – dies ist vor allem angesichts der langen Auskragung bemerkenswert – Dank des Sonderprofils über die gesamte Länge ein lehrenhaltiges, formgenaues Gewinde. Die Rundschäfte der Klemmhalter verfügen über vier Spannflächen, dadurch lassen sich die Stoßwerkzeuge unabhängig von der Achslage der Drehmaschine einsetzen.

Zum Stoßen der 235 mm langen und 6 mm breiten Vollradiusnut wurde eine Schneidplatte des Typs S117 gewählt. Sie ist zur besseren Aufnahme der Schnittkräfte unter einem Winkel von 5 Grad im Schaft eingebaut und ab 49 mm Nabendurchmesser einsetzbar. Die Nut mit einer Tiefe von 1,5 mm + Radius 3 mm wird mit einer Zustellung von 0,08 mm/Hub bei einer Schnittgeschwindigkeit von vc = 4 m/min gestoßen. Die relativ geringen Schnitt- und Passivkräfte – die Belastungen des Gesamtsystems entsprechen in etwa denen beim Gewindeschneiden – erlauben das Nutstoßen auf nahezu jeder CNC-Drehmaschine mit klemmbarer Spindel. Dabei wirkt sich eine ausreichende Menge von Kühlmitteln positiv auf die Standzeit der Werkzeuge, die Oberflächenqualität der Nut und die Entfernung der Späne aus. Letzteres wird beim Stoßen ,über Kopf‘verstärkt.

Zukunftstächtiges Werkzeugkonzept

„Unser Ziel, den Kunden an Hand des eng terminierten Erstauftrags von unserer Leistungsfähigkeit zu überzeugen, haben wir erreicht“, resümiert Manfred Koller. Dazu hat vor allem die Komplettbearbeitung der Innenbohrung auf einer Maschine beigetragen, die wiederum erst durch das Nutstoßen ermöglicht wurde. Trotz der großen Einfahrlängen und den Schnittunterbrechungen durch das Gewinde wurden die vorgegebenen Toleranzen und die Oberflächenqualität eingehalten. Da sich die unter Zeit- und Kostendruck gewählte Bearbeitung mit den Horn-Werkzeugen bestens bewährt hat, wird diese Bearbeitung auch für den angekündigten Folgeauftrag beibehalten. Sollten aber aus noch nicht vorhersehbaren Gründen Änderungen bei der Strategie und an den Werkzeugen erforderlich sein, so weiß sich Manfred Koller bei dem Tübinger Werkzeugspezialisten in guten Händen:

Einmal durch die kompetente Beratung von Michael Götze, und zum anderen durch die extrem schnelle Reaktionsfähigkeit dank kurzer Entscheidungswege und der kompletten Werkzeugherstellung im eigenen Hause.W

www.phorn.de

www.resch-maschinenbau.de