Leistungssteigerung

Planfräser mit Breitschlichtschneiden überzeugt bei der Gussbearbeitung durch höhere Standzeit und Oberflächengüte sowie schnellen und einfachen Plattenwechsel

Mit den Leistungsangaben und Beschaffungskosten eines Fräsers liegen die wichtigsten Daten für eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung vor. Die daraus gewonnenen Ergebnisse können jedoch eine ganz andere Gewichtung erfahren, wenn in einer ganzheitlichen Betrachtung Faktoren wie Liefer- und Servicequalität, Bestückungsaufwand und Anwenderberatung in die Bewertung mit einbezogen werden.

Die Linde Material Handling ist ein Teil des Linde-Konzerns, der mit den Bereichen Gas + Engineering, Material Handling und Kältetechnik und 120 Konzerngesellschaften zu den führenden Herstellern von Investi-tionsgütern zählt. Mit dem Unternehmensbereich Material Handling gehört das Unternehmen zu den bedeutendsten Produzenten von Staplern, Geräten für die Lagertechnik und von Hydrostatik-Antrieben für Stapler, Bau-, Forst- und Landmaschinen. Eines von insgesamt vier Produktionswerken ist das Werk III in Kahl am bayerischen Untermain. Bei den dort produzierten Hydraulikpumpen bilden die Kosten für die spanende Bearbeitung der Gusskörper einen nicht unerheblichen Anteil an den gesamten Herstellungskosten. Um diesen Anteil zu reduzieren, ist Dietmar Wüst, zuständig für die Fertigungstechnik, gemeinsam mit seinem Team ständig auf der Suche nach neuen Wegen in der Zerspanung.

Schlichtfräser ersetzt Eckfräser
Das besondere Augenmerk gilt dabei der Fräsbearbeitung der Steuer-bodenaufnahmen. Beim Schlichten der aus GGG 40 gegossenen Pumpenteile muss in der vorgeschruppten Oberfläche, je nach Modell, eine kreisförmige Auflage von ø 140–160 mm für die Aufnahme der Gehäuse ausgespart werden. Weil der von der Konstruktion vorgegebene Übergang von der Steuerbodenaufnahme zur Auflage des Gehäuses einen Radius von 0,5 mm nicht überschreiten darf, entstanden beim Fräsen dieser Stelle immer wieder Genauigkeitsprobleme.
 In einem ersten Optimierungs-Anlauf kam ein Eckfräser ø 80 mm mit acht Wendeplatten zum Einsatz. Mit diesem Werkzeug ließ sich allerdings nur ein Übergangsradius von 0,8 mm erzeugen. Erschwerend kam noch hin-zu, dass bei einem durchschnittlichen Fräsweg von 490 mm nur sehr un-befriedigende Standzeiten erreicht wurden. Deshalb musste dringend eine andere Lösung gefunden werden, um die mit oberster Priorität bewerteten Forderungen nach Standzeit und Oberflächenqualität besser zu erfüllen.
 Nach umfangreichen Recherchen kam Dietmar Wüst auch mit Firma Ingersoll Werkzeuge in Kontakt und er fand in Hermann Schimmer, dem zuständigen Außendienstmitarbeiter, einen äußerst kompetenten Fachmann. Gemeinsam entschied man sich dafür, die Fläche der Steuer-bodenaufnahme mit einem MicroMill Schlichtfräser zu bearbeiten. Erste Versuche wurden im Januar 1999 mit einem Fräser ø 80mm und einem Plattenradius von 1 mm gestartet. Die Ergebnisse waren zwar im Vergleich zum Eckfräser deutlich besser, befriedigten aber hinsichtlich Übergangsradius trotzdem nicht.
Beide Herren überzeugten deshalb Firma Ingersoll von der Notwendigkeit, eine Wendeplatte mit Breitschlichtschneide und Radius 0,5 mm zu entwickeln, um den Übergang zur Auflage des Steuergehäuses exakt anfahren und den Radius von 0,5 mm fräsen zu können.

Mit Breitschlichtschneide zum Ziel
Die neu konzipierte Wendeplatten-Form kam auf einem MicroMill Schlichtfräser ø 80 mm, Aufnahme nach DIN 8030, zum Einsatz. Jede seiner vier allseitig präzisionsgeschliffenen Wendeplatten besitzt positive, bogenförmig ausgebildete Schneiden im MicroMill-Anschliff. Das damit mögliche Breitschlichten und die exakte radiale Einstellung beider Schneidkanten erzeugt besonders bei kurz spanenden Werkstoffen wie Grauguss exzellente Oberflächen. Außerdem bietet die Breitschlichtplatte mit ihrer größeren Phasenbreite auch hinsichtlich Planlaufgenauigkeit und Vorschubgeschwindigkeit entscheidende Vorteile.
 Als besonders zeit- und kostensparend für den Anwender erweist sich die patentierte Verstellung der Wendeplatten. Sie erlaubt durch die einstellbare Winkellage der Nebenschneide auch ein Anpassen des Werkzeuges an die verschiedenen Spindelsturzsituationen. Durch Drehen der Einstellschraube wird die Wendeschneidplatte entlang ihrer schrägen Auflagefläche in tangentialer Richtung verschoben und damit die Neigung der Nebenschneide geändert. Ein zeitaufwändiges axiales Einstellen der Schneidkanten ist nicht erforderlich.

Wirtschaftlichkeit bewiesen
Nach dem harten Praxiseinsatz auf einem Bearbeitungszentrum Scharmann Solon 2 sind Dietmar Wüst und sein Team von den Vorteilen der Ingersoll-Schlichtfräser aus der Reihe 6F2B überzeugt. Dank der ein-fachen, hochgenauen Einstellung der Wendeplatten konnte die Werkzeugwechselzeit und damit auch der Zeitaufwand für die verantwort-lichen Fachkräfte deutlich reduziert werden. Auch die Spindelleistung war mit den neuen Fräsern deutlich besser nutzbar. Mit dem zuvor eingesetzten Eckfräser wurde mit einer Vorschubgeschwindigkeit von
450 mm/min gefräst. Heute sind mit dem Ingersoll-Fräser 1760 mm/min die Regel. Dadurch konnte auch die Eingriffszeit um annähernd den Faktor 4 von 1,09 min auf 0,28 min gesenkt werden. Trotzdem wird bei einer Zustellung von 0,3 mm eine gemittelte Rautiefe von Rz = 5–10 µm erreicht. Auch die Standzeit ließ sich um beinahe das 6-fache von 60 min auf 340 min verbessern. Gegenüber der früheren Fertigung mit 60 Steuer-bodenaufnahmen pro Standzeit können jetzt über 1000 Teile bei
deutlich weniger Werkzeugwechseln gefräst werden. Mit diesen überzeugenden Leistungs- und Standzeitbeweisen wurden die Vorgaben von Dietmar Wüst und seiner Mannschaft voll erfüllt und die Produktivität bei der Bearbeitung der Steuerbodenaufnahmen insgesamt deutlich gesteigert. Die Zufriedenheit mit den Produkten und der fachlichen Betreuung von Ingersoll zeigte sich auch darin, dass mittlerweile 12 Planfräser dieser Baureihe mit Durchmessern von 80–160 mm für die verschiedenen Fräsarbeiten eingesetzt werden und äußerst positive Werte für die Kostenrechnung liefern. 
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