MAPAL_Impulse 48_de

Seite 1 | MAPAL Impulse
arbeitung Lenkungs-Spurstangenanbindung, ABS Sensorbohrung und der
Informationen, Ideen, Interna
Nr. 48 | Juni 2012
Produkt-Highlights
für Ihre erfolgreiche Produktion
Wirtschaftliche
Zerspanung von
CFK-Komponenten
für die Medizintechnik
MEGA-Speed-Drill:
produktiv bohren –
dreifach schneller und
prozesssicher
MAPAL VersaCut:
Hartstechen
und Hartdrehen
Seite 2 | MAPAL Impulse
Neue Möglichkeiten durch Investitionen
in den USA, Asien und Deutschland.
CHEFSACHE
Zukunftsplanungen
Eine fundierte Vorhersage der wirtschaftlichen Entwicklung der nächsten
Jahre fällt schwer und dementsprechend sind auch die Investitionsentscheidungen, die heute getroffen
werden müssen, von einer gewissen
Unsicherheit geprägt.
Daraus ergibt sich verständlicherweise
der Wunsch, die Fristen für die Verwirklichung der Projekte immer mehr
zu verkürzen, was zwangsläufig zu
Engpässen in der Fertigung bei den
Lieferanten führt. Diese wiederum so
schnell wie möglich zu beseitigen,
d. h. entsprechende Investitionen in
Maschinen und auch in Mitarbeiter
zu machen, das verhindert wieder die
gegenwärtige Unsicherheit. Diesen
Knoten zu durchschlagen erfordert eine
gewisse Zuversicht und Vertrauen in
die eigenen Möglichkeiten. Wir haben
uns trotz dieser Situation zu einer sehr
bedeutenden Investition und zu großen
baulichen Erweiterungen entschlossen
in Asien, USA, aber auch gerade in
Deutschland.
Unsere neue Fertigungshalle 7 mit fast
6.000 m² Fläche wird in Kürze fertiggestellt sein und in den Sommerferien
eingerichtet werden.
Diese deutliche Erweiterung unserer
Fertigungskapazität für komplexe
Wendeplattenwerkzeuge wird helfen,
Lieferengpässe zu überwinden. Gerade
diese Hochleistungswerkzeuge garantieren die Leistungsfähigkeit, die heute
im strengen Wettbewerb notwendig ist.
Damit werden Kostenvorteile erreicht,
die eine Fertigung auch in Ländern wie
Deutschland möglich machen. Im Rahmen unserer Dienstleistungen sehen wir
darüber hinaus neue Möglichkeiten für
Einsparungen, mit neuen Werkzeugen,
aber ebenso durch die weitere Prozessoptimierung, wie etwa das Einführen
des Interpolationsdrehens.
Ihr Dr. Dieter Kress
MAPAL erfolgreich auf der METAV
40.000 Besucher konnte die METAV
2012, die Ende Februar in Düsseldorf
stattfand, verbuchen. Ein anhaltend
gutes Investitionsklima bestimmte die
vielen Gespräche, die mit den Kunden
und potenziellen Anwendern auf dem
MAPAL Stand geführt wurden.
Gut besucht
war der MAPAL
Messestand auf
der METAV in
Düsseldorf.
Dabei stand vor allem der Wunsch nach
kompletten Bearbeitungslösungen im
Vordergrund. Dieser verbindet unsere
Kompetenzfelder Prozessverständnis
und Engineering, Werkzeugtechnologie und Dienstleistungen zum größtmöglichen Nutzen für unsere Kunden.
Gezeigt wurden dazu eine ganze Reihe
von Bearbeitungslösungen, die für
mehr Produktivität und Prozesssicherheit in der Produktion sorgen. Selbstverständlich wurden auch die aktuellen
Werkzeugneuheiten und Highlights
aus allen Bereichen der Zerspanung
präsentiert. Dazu gehören vor allem die
neuen CPMill Wechselkopffräser, PKDund PcBN-bestückte Kleinstwerkzeuge
zum Bohren, Reiben und Fräsen sowie
VersaCut, das universelle System zum
Hartstechen und -drehen. Eine eindrucksvolle Präsentation aller MAPAL
Werkzeuge für die Hartbearbeitung
eines kompletten Bauteils konnten die
Messebesucher auf dem Stand eines
Maschinenherstellers sehen. Wie erfolgreich diese Bearbeitung war, können
Sie auf den Seiten 10 und 11 lesen oder
mittels Link als Video anschauen.
Seite 3 | MAPAL Impulse
Aktuelles
– Rückblick METAV 2012 in Düsseldorf
– Thema Energieeffizienz
Der richtige Partner in Sachen
Energieeffizienz
Höhere Energieeffizienz und niedrigere Kosten sind wichtige Treiber
beim Auslegen neuer Zerspanprozesse.
Eine große Chance, diese Anforderungen zu erfüllen, ist die Umstellung
von der Nassbearbeitung auf Minimalmengenschmierung (MMS). Ein großer
Automobilhersteller plant, zukünftig
die Fertigung der Zylinderköpfe nur
noch mit MMS durchzuführen. Aus
vielen Wettbewerbern wurde MAPAL
ausgewählt, die dazu
notwendigen Grundsatzuntersuchungen
durchzuführen
durchzuführen. Alle eingesetzten
Zerspanverfahren werden nun entsprechend optimiert und an die spezifischen Bedingungen angepasst. Dazu
stehen in der Entwicklungsabteilung
alle notwendigen Einrichtungen, von
den Bearbeitungsmaschinen bis zum
MMS Prüfstand, zur Verfügung. Solche Untersuchungen werden auch für
andere kubische Bauteile aus unterschiedlichen Materialien durchgeführt.
Neben der MMS Technologie gibt es
bei MAPAL noch weitere Möglichkeiten und großes Know-how zum Thema
Energieeffizienz. Die entsprechenden
INHALT
Analysen zeigen häufig ein hohes
Einsparpotenzial an Bearbeitungszeit und damit auch an Energie und
Kosten. Für nachhaltige Technologien
setzt sich MAPAL auch als Partner der
VDMA Initiative BLUE COMPETENCE
ein.
MAPAL und das Rennteam Uni
Stuttgart – Support für die Entwickler von morgen
Jahr für Jahr fiebern Studententeams
der Teilnahme an der „Formula
Student Germany“ entgegen. Seit der
Gründung dieser Veranstaltungsreihe
im Jahr 2005 nimmt das Rennteam der
Uni Stuttgart an dem Wettbewerb teil.
Hier messen sich in einer Initiative des
VDI die Teams verschiedener Hochschulen miteinander. Die teilnehmenden Studenten entwickeln, konstruieren und bauen innerhalb eines Jahres
einen Rennwagen. Danach treffen sich
die Teams, um ihre Boliden gegenseitig zu messen und deren Leistungsfähigkeit zu zeigen. Ziel der Formula
Student ist es, das Studium durch
praxisbezogene Erfahrungen in den
MAPAL Gruppe
Bereichen
Konstruktion, Fertigung sowie
Projektmanagement und Finanzierung
zu ergänzen. Der Wettbewerb ist
mit den Jahren zu einer internationalen Initiative gewachsen. Er wird
in den Klassen Verbrennungs- und
Elektromotoren ausgetragen. Die Uni
Stuttgart belegte 2011 zum 10. Mal
den Gesamtsieg in der Klasse – das ist
noch keinem Team vorher gelungen.
MAPAL unterstützt seit 6 Jahren das
Stuttgarter Rennteam bei der Fertigung seines Boliden. Der MAPAL
Außendienstmitarbeiter Volker Striegel
erarbeitet mit den angehenden Ingenieuren Werkzeuglösungen für anfallende Bearbeitungsaufgaben wie zum
Beispiel die der Tripodenkäfige. Diese
werden dann bei MAPAL gefertigt.
Pro Saison werden auf diese Weise
verschiedene Sonderbauteile für das
Rennteam Uni Stuttgart produziert.
Rückblick METAV 2012
Thema Energieeffizienz
Rennteam Uni Stuttgart
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Seite 3
Seite 3
Dr. Dieter Kress | 70. Geburtstag
Seite 4
Aktuelles aus der MAPAL Gruppe | MAPAL USA
Seite 6
Produkt Highlights
Neue Baureihen im Vollhartmetallbereich | MEGA-Speed-Drill
MAPAL VersaCut
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Seite 9
Praxis Report
Hartbearbeitung auf Hardinge
CFK-Fräsen bei Mayr Faserverbundtechnik
Interpolationsdrehen bei John Deere Mannheim
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Seite 4 | MAPAL Impulse
Dr. Dieter Kress: Zum 70. präsentiert sich MAPAL in Bestform
Geburtstagsfeier in neuer Fertigungshalle
Ein runder Geburtstag lädt ein zum Blick auf
das Erreichte. Und ein Neubau zeigt Erfolg
und Zukunftsperspektiven: Zum 70. Geburtstag des Geschäftsführenden Gesellschafters
Dr. Dieter Kress lud er in die neu errichtete
große Halle 7 am Stammsitz Aalen ein. Dort
gab sich die Gelegenheit für die Gäste aus
der Region und die Mitarbeiter, ihre Glückwünsche zu überbringen und mit dem Jubilar
gemeinsam zu feiern. Erstmals konnten dabei
die Gäste einen Eindruck von der neuen, in
Fertigstellung befindlichen Halle 7 auf dem
Werksgelände gewinnen. In dem noch leer
stehenden Bau bot sich genügend Platz für
alle. Und für den Gefeierten wäre auch kein
anderer Ort in Frage gekommen: „Ich bin gerne in der Firma, und deshalb feiere ich auch
gerne hier“, erklärte Dr. Dieter Kress in seinem
Grußwort an die Gäste.
Für die Stadt Aalen gratulierte Bürgermeister
Wolf-Dietrich Fehrenbacher. Er hob besonders die Innovationsleistung des Unternehmens hervor. Für Innovationen müsse man
Raum schaffen im Denken und Handeln der
Mitarbeiter. Das sei Dr. Dieter Kress gelungen.
Die Stadt schätze sich glücklich, ein solches
Unternehmen in ihren Mauern zu haben.
Seit mehr als 40 Jahren leitet der Jubilar das
Unternehmen, das sein Vater gegründet hatte.
Aus dem kleinen Gewerbebetrieb wurde in
dieser Zeit eine Unternehmensgruppe mit
internationaler Präsenz. MAPAL hat durch
konsequente Spezialisierung, hohe Innovationskraft und kompromisslose Kundenorientierung eine weltweit führende Position in
seinem Marktsegment errungen. So ist die
Ära Dieter Kress gekennzeichnet von einem
beständigen Wachstum, das nur von der Krise
der Weltwirtschaft im Jahr 2009 kurz unterbrochen wurde.
„Was wir heute erreicht haben, war damals, Ende der 1960er Jahre, nicht vorstellbar“, erklärte Dr. Dieter Kress. So ist
aus 100 Mitarbeitern mittlerweile weltweit eine Belegschaft von rund 3.800 in
der MAPAL Gruppe geworden. Das große
Engagement, das dahinter steht, weiß
der Chef zu schätzen: „Wir haben das
Glück, erstklassige Mitarbeiter zu haben,
und ich bin immer wieder beeindruckt,
zu welchen Leistungen die Herausforderungen des internationalen Wettbewerbs
unsere Mannschaft anspornen“.
Der „Senior“ wird auch weiter die Geschicke
des Unternehmens leiten. Zur Seite steht ihm
dabei seit dem Jahr 2008 sein Sohn Jochen.
Der promovierte Maschinenbauer und Master
of Business Administration (MBA) arbeitet eng
mit Dr. Dieter Kress zusammen und widmet
sich in der Unternehmensführung insbesondere neuen Anwendungsgebieten und Technologien.
70 Jahre Dr. Dieter Kress
HERZLICHEN GLÜCKWUNSCH
Seite 5 | MAPAL Impulse
Viele große und auch kleine Gratulanten kamen zum Empfang
zum 70. Geburtstag von Dr. Dieter Kress.
Seite 6 | MAPAL Impulse
MAPAL in den USA
Trotz Asien-Boom – MAPAL verstärkt seine Aktivitäten in USA.
Für ein Unternehmen wie MAPAL, das
seinen Schwerpunkt bei den Werkzeugen für die Automobilindustrie
hat, ist es unerlässlich, den Markt in
USA zu bearbeiten. Die Vereinigten
Staaten sind im Weltmarkt über viele
Jahrzehnte der dominierende Automobilproduzent gewesen. Auch heute
zählen die Herstellerfirmen General
Motors, Ford und Chrysler zu den
ganz großen „Playern“. Wenn man
allein auf das Gebiet der Zerspanungswerkzeuge schaut, findet man in den
USA ein Marktvolumen von mehr als
2 Milliarden Euro. MAPAL kann, dank
des breiten Produktprogramms, einen
großen Teil davon bedienen.
Bereits seit dem Jahr 1977 ist
MAPAL mit einer eigenen Niederlassung in den USA aktiv. Dabei stand
am Anfang im Vordergrund der Service für die damals bei MAPAL gefertigten leistengeführte Werkzeuge und
die Betreuung des Amerika-Geschäfts
von europäischen OEM-Kunden – also
Herstellern von Bearbeitungsmaschinen, die ihre Produkte mit MAPAL
Werkzeugen ausrüsten. Naturgemäß
konnte mit diesen Spezialwerkzeugen
nur ein relativ geringer Marktanteil
bedient werden.
MAPAL ist seit 2008 ein großer
Anbieter von Werkzeugen zur Bearbeitung kubischer Teile und damit
eines Großteils der Produktion auf
dem amerikanischen Markt. Besonders
interessant sind die Fertigungslösungen für Motoren, Getriebe, Chassis
und Lenkungen. Dafür wurde der
Vertrieb und die Servicepräsenz in den
USA aufgebaut. Entsprechend wurde
die Vertriebs- und Service-Mannschaft
in USA vergrößert. Heute ist MAPAL
USA mit sehr leistungsfähigen Mitarbeitern in den wichtigsten Staaten
vertreten. Dies sichert auch umfassend
die Betreuung von Großkunden. Es
wurde auch ein Engineering Team
aufgebaut entsprechend unserer TETAbteilung in Aalen. Die enge Verbindung mit dem Team in Aalen sichert
den intensiven Austausch bei der Projektbetreuung und so den technisch
höchsten Stand auch in den USA. So
sichert MAPAL auch den Kunden aus
anderen Regionen eine umfassende
Betreuung für ihr Geschäft in den
USA.
Insgesamt arbeiten heute bei der
MAPAL Inc., die ihren Sitz in Port
Huron im Staat Michigan hat, rund
120 Mitarbeiter. Auch im internationalen Produktionsverbund der MAPAL
Gruppe spielen die Vereinigten Staaten eine wichtige Rolle. MAPAL Inc.
verfügt heute über die größte Produktion von MAPAL Diamantwerkzeugen
außerhalb Deutschlands. Hier entstehen Bohrer und feste Reibahlen – und
natürlich gibt es vor Ort auch den
kompletten Werkzeugservice.
Die Marktbedingungen sind zurzeit
sehr günstig, insbesondere weil die
Verbraucher in den USA kleinere und
verbrauchsgünstigere Fahrzeuge nachfragen, die heute in den USA auch
von großen amerikanischen Firmen
hergestellt werden. Der Werkstoff
Aluminium wird verstärkt eingesetzt
und damit entsteht eine zunehmende
Nachfrage nach Werkzeugen mit Diamantschneiden.
Seite 7 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
– Enge Zusammenarbeit von MAPAL Mexiko und
MAPAL USA für eine optimale Betreuung der Kunden
Wichtig ist auch, die Dienstleistungen
zur Verfügung zu stellen, um unsere
Kunden beim Aufbau neuer Produktionen zu unterstützen. Das Umsatzvolumen von MAPAL Inc. hat sich
entsprechend der Nachfrage in den
letzten drei Jahren deutlich erhöht.
Neben der Automobilindustrie kommen neue Anwendungsfelder speziell
in der Luftfahrt- und der Erdölindustrie zum Einsatz. Eine enge Verbindung zu MAPAL Mexico wurde aufge-
baut, da von USA aus viele Fertigungen nach Mexiko ausgelagert werden.
Es ist beabsichtigt, noch eine weitere
Intensivierung von Vertrieb und
Fertigung in den USA in den nächsten
Jahren vorzunehmen.
Die Mitarbeiter von MAPAL Inc. vor dem Firmengebäude in Port Huron.
Seite 8 | MAPAL Impulse
MEGA-Speed-Drill –
Highend-Produktfamilie
zum Bohren
Produktiv bohren – dreifach schneller und prozesssicher
Kundennutzen
– Erheblich höhere
Schnittgeschwindigkeit möglich
Führungsfase 1
Führungsfase 2
inkl. Freischneide
v.l.n.r: MEGA-Speed-Drill-Iron, MEGA-Speed-Drill-Inox und MEGA-Speed-Drill-Steel
MEGA-Speed-Drill – Iron | Inox | Steel
In industriellen Zerspanungsprozessen hat das Bohren nach wie vor den
höchsten Anteil an der Bearbeitungszeit. Somit kann in der Fertigung durch
den Einsatz von optimierten Bohrwerkzeugen großer Einfluss auf die Prozesszeiten genommen werden. Daher hat
MAPAL den bereits erfolgreichen, geometrisch außergewöhnlichen MEGASpeed-Drill für Stahlwerkstoffe um die
Variante MEGA-Speed-Drill-Iron für
Gusswerkstoffe und den MEGA-SpeedDrill-Inox für rost- und säurebeständige Stähle erweitert.
Eine Betrachtung der Schnittgeschwindigkeiten in Zerspanungsprozessen zeigt, dass in Dreh- und
Fräsbearbeitungen höhere Schnittgeschwindigkeiten realisiert werden, als
mit Vollhartmetall-Bohrern.
Obwohl man bezüglich Hartmetallsorten und Beschichtungen bei Bohrern
die gleiche Ausgangsbasis hat, liegen
die Hauptursachen für die niedrigeren
Schnittgeschwindigkeiten beim Bohren in folgenden Faktoren begründet:
Beim Bohren entsteht zwangsläufig
Reibung an den Führungsfasen. Dies
bewirkt eine Erwärmung, wodurch
sich das Werkzeug ausdehnt was zu
noch mehr Reibung an den Führungsfasen führt. Weiterhin neigen Bohrer
dazu, längs ihrer Querschneide zu
schwingen und dadurch unrunde Bohrungen zu erzeugen, wodurch wiederum die Führungsfasen stark belastet
werden. Durch die starken radial wir-
kenden Kräfte auf die Führungsfasen
versagt dort zwangsläufig auch die
Kühlschmierung. Letztendlich ist die
Leistung eines Bohrers auch durch die
Spanförderung begrenzt. Gesteigerte
Schnittwerte bedeuten auch mehr
Spanvolumen, das zuverlässig durch
die Spankammern befördert werden
muss. Die Produktfamilie des MEGASpeed-Drills wurde entwickelt um
diesen Faktoren entgegen zu wirken.
Leistungsstark weil
asymmetrisch
Alle drei Varianten für Stahl, Guss
und Inox folgen dem gleichen Prinzip.
Die Führungsfasen sind asymmetrisch angeordnet und statt zwei sind
drei Führungsfasen vorhanden. Die
Schneidenteilung liegt nicht auf 180
Grad sondern hat einige Grad mehr
und die 2. Führungsfase fungiert
gleichzeitig als Freischneide (siehe
Abbildung 1). Somit wird ein Klemmen vermieden. Das Prinzip von
Führen und Schneiden erinnert an die
MAPAL Einschneiden-Reibahlen.
Abbildung 1
Führungsfase 3
nicht zuerst an der Bohrungswand
anschlägt.“. Da die Schnittgeschwindigkeit im Zentrum des Bohrers Null
ist, muss der Span zwangsläufig von
der Schneidenecke im Bogen zum
Zentrum fließen und reißt innen
ein. So entstehen kurze Späne. Der
schneidnahe Bereich der Spannut hat
die Aufgabe, den Span zu formen,
der hintere Bereich hat die Aufgabe,
den Span zu fördern. Deshalb wird
die Spannut nach hinten weiter. Die
Spannut ist poliert, was beiden Anforderungen dient.
Der entscheidende Vorteil der MEGASpeed-Drill-Familie liegt in den
erreichbaren Schnittwerten: so kann
mit etwa der doppelten Schnittgeschwindigkeit gefahren werden als mit
herkömmlichen Bohrern, ohne dass
dadurch der Standweg reduziert wird.
Polierte Spannut garantiert
optimalen Spänetransport
Je schneller gebohrt wird, desto
schwieriger ist die Späneabfuhr.
Ulrich Krenzer: „Beim klassischen
HSS-Bohrer wird der Span an der
Bohrungswand geformt - das wollen
wir nicht. Wir wollen, dass der Span
in der Spannut geformt wird und
Bohren mit dem MEGA-Speed-Drill-Steel.
Seite 9 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
Hartstechen
und Hartdrehen
– Hohe Flexibilität,
ein Halter für alle
Schneidenvarianten
Universell und stabil – MAPAL VersaCut
Maximale Stabilität beim
Hartstechen mit PcBN
Das neue flexible Stechsystem
VersaCut von MAPAL bietet optimale
Voraussetzungen für die speziellen
Anforderungen der Hartbearbeitung.
Die PcBN-bestückten Schneiden
werden extrem stabil gespannt. Dazu
drückt eine massive Spannpratze die
Schneide in eine prismatische Aufnahme. Die Spannpratze selbst ist im
Werkzeughalter eingebettet, um einen
ungestörten Spanfluss zu gewährleisten und die Pratze vor Verschleiß zu
schützen. Die Schneiden sind aufgrund der kurzen Auskraglänge sehr
stabil und können schnell gewechselt
werden. Durch die spezielle Schneidengestaltung ist eine Beschädigung
des Halters durch Schneidenbruch
praktisch ausgeschlossen.
Das System umfasst Schneiden verschiedener Breite und Formen für das
Einstechen und Stechdrehen sowie zur
Gewindebearbeitung. Optional sind
Schneiden auch mit PKD-Bestückung
oder in Sonderausführungen möglich. Alle Schneiden haben dieselbe
Aufnahmeform und -größe, sodass
lediglich eine Haltergröße für Stechtiefen bis 5 mm und Stechbreiten
von 1,2 bis 6 mm erforderlich ist.
Die Halter gibt es mit unterschiedlichen Schäften in quadratischer
Ausführung, HSK-T oder anderen
modularen Systemen sowie in
vielen Sonderausführungen. Damit
vereint das neue MAPAL VersaCut Hartstechprogramm absolute
Stabilität und große Anwendungsvielfalt in einem System.
Anwendungsgebiete
Standardisierte Platten zum Stechen, Stechdrehen und Gewindeschneiden
Stechdrehen
Stechdrehen
(Radiusschneide)
Einstechen
Sicherungsscheiben/ringe
Gewinde
Abstechen
Das System – Vorteile
– Optimaler Spanablauf
– Keine Beschädigung am Stechhalter
bei Plattenbruch
– Maximale Stabilität beim Hartstechen mit PcBN
– Hohe Flexibilität, ein Halter für alle SchneidenVarianten
Für detaillierte
Informationen
fordern Sie
bitte unseren
Katalog MAPAL
VersaCut an –
wir schicken
Ihnen diesen
gerne zu.
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Michael Gebhard | [email protected]
Seite 10 | MAPAL Impulse
Die Komplettbearbeitung eines Bauteils mit 58 HRC.
Hartbearbeitung völlig „stressfrei“
Roland Kreuzer zögerte keine Minute
als er für den Drehmaschinenhersteller
Hardinge die Werkzeugauslegung für
die Hartzerspanung eines Musterteils
übernehmen sollte. Ende Februar war
die Premiere dieser Bearbeitung auf
der METAV in Düsseldorf. Begeisterte
Besucher und zufriedene Gesichter bei
Hardinge und MAPAL waren der Lohn für
die Vorarbeiten.
Der Anteil an Zerspanungsmöglichkeiten mit geometrisch bestimmter
Schneide nimmt bei der Hartbearbeitung immer mehr zu. Der Grund dafür
liegt unter anderem im stetigen technologischen Fortschritt bei Maschinen,
Spannzeugen sowie bei Schneidstoffen und Beschichtungen. Daraus
ergeben sich erweiterte Möglichkeiten
im Hinblick auf Prozesssicherheit,
Qualität und Standzeit. Während
vor zehn bis fünfzehn Jahren zum
Beispiel die Grenzen für die Genauigkeit beim Hartdrehen noch bei IT 8
lagen, sind heute Toleranzen bis zu IT
4 erreichbar. Dadurch werden zunehmend Schleifoperationen überflüssig
und viele gehärtete Teile können jetzt
komplett auf Dreh- beziehungsweise Drehfräszentren fertigbearbeitet
werden. Besonders vorteilhaft ist es,
das komplette Paket bestehend aus
Prozess, Maschine, Spannmittel
und Werkzeugausrüstung aufeinander abgestimmt auszulegen.
Die Spezialisten von Hardinge und
MAPAL haben deshalb von Beginn
an eng zusammen gearbeitet. Zunächst hat sich Andreas Leichsenring von Hardinge ein Werkstück
ausgedacht, an dem an möglichst
vielen schwierigen Aufgabenstellungen die Leistungsfähigkeit von
Maschine, Spannung und Werkzeug
demonstriert werden kann.
Ein anspruchsvolles Werkstück
Grundsätzlich gilt bei der Hartbearbeitung, dass ein glatter Schnitt beim
Drehen einfacher ist als ein unterbrochener und dass Drehen wiederum
einfacher ist als Bohren und Fräsen.
Also bekam das auf eine Härte von 58
HRC durchgehärtete Musterwerkstück
aus 100Cr6 auch entsprechende Geometrien verpasst. Ein unterbrochener
Schnitt beim Außen- und Innendrehen
sowie Bohr- und Fräsoperationen mit
möglichst kleinen Durchmessern gehörten genauso dazu wie das Drehen
von Kugelbahnen und das Gewindeschneiden.
Die passenden Komponenten
Als passende Maschine wurde eine
T-51SP-MSY gewählt. Diese Hardinge
Maschine wurde speziell konzipiert
für die Zwei-Achsen-Hochpräzisionsbearbeitung sowie komplexe Bearbeitungsaufgaben. Die T-51-MSY ist
schwingungsgedämpft und verfügt
über Hardinge-Spannzangen-Spindel,
Gegenspindel, Y-Achse, angetriebene
Werkzeuge und C-Achse für Hauptund Gegenspindel. Die Hardinge
eigene BMT-Revolverplatte
kann an allen
Stationen des Revolvers angetriebene
Werkzeuge aufnehmen, die sowohl an
der Haupt- und der Gegenspindel zum
Einsatz kommen können. Besondere
Bedeutung kommt der Trennstelle zwischen Aufnahmebohrung im
Revolver und Werkzeugaufnahme zu.
Um an dieser Stelle möglichst wenig
von der hohen Maschinensteifigkeit
zu verlieren, wurden MAPAL Adapter mit HSK-T 63 eingesetzt. Hohe
Einzugskräfte, eine exakte Positionierung und eine stabile Plananlage
verbunden mit einer kurzen Auskraglänge sorgen beim HSK-T für die
bei der Hartbearbeitung notwendige
Steifigkeit an der Werkzeugschneide.
„Der HSK-T ist durch seine sehr hohe
Steifigkeit besonders vibrationsarm
und besitzt zudem eine hohe Wechselgenauigkeit“, bestätigt auch Andreas
Leichsenring.
Nachdem Maschine und Werkzeugspannung bestimmt waren, wurden
der Zerspanungsprozess und die dabei
in Einsatz kommenden Werkzeuge
ausgelegt. Roland Kreuzer wählte aus
der umfangreichen MAPAL Produktpalette an Hartbearbeitungswerkzeugen die optimal geeigneten Tools. Mit
insgesamt elf Werkzeugen wird in
18 Minuten aus dem leicht verzunderten Rohling ein hochglänzendes,
präzises Fertigbauteil.
Seite 11 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
– Vibrationsfreies Gewinde-, Stech-, Längsdrehen
– Gratfreie Bearbeitung bei unterbrochenem Schnitt
– Glatte, ratterfreie Oberfläche beim Fräsen
– Beste Oberflächen und kurze Bearbeitungszeiten
mit Hochleistungsreibahlen
Werkzeug-Highlights
Andreas Leichsenring (rechts,
Zunächst werden in der Hauptspindel
Hardinge) und Roland Kreuzer
(MAPAL) vor der Hardinge
die Außenkontur überdreht und dann
Maschine auf der METAV.
mit einem MEGA-Drill-Hardened am
Umfang zwei gegenüberliegende Bohrungen mit Durchmesser „Wir sind begeistert von der tollen Projektabwicklung auf hohem Niveau und der ständigen Präsenz des
4,8 mm gebohrt. Diese Bohrun- MAPAL Spezialisten. Zudem eine Top-Qualität aller eingesetzten Werkzeuge. Besser könnte es nicht sein!“
gen werden dann mit der neuen Andreas Leichsenring | Applications Manager bei Hardinge
MicroReam Plus gerieben. Das
Besondere an dieser Reibahle
di G
g
i d l kkommen
die
Gegenspindel
ist der stirnseitig aufgelötete Vollverschiedene Drehoperationen
PcBN-Kopf. Durch eine neue Technomit den neuen VersaCut Haltern.
logie von MAPAL wird nun auch bei
Als völlig „stressfrei“ bezeichnet
kleinen Durchmessern die Bestückung
Roland Kreuzer das Gewindedreder Schneiden mit dem Superschneidhen und Andreas Leichsenring
stoff PcBN möglich. Als nächste
bestätigt: „Mit VersaCut sind wir
Operation werden an der Eintrittsstelle
sehr zufrieden. In Verbindung
der Bohrungen zwei Längsnuten gemit dem HSK-T erreichen wir
fräst. Dazu taucht ein 6 mm OptiMilleine enorme Performance.“ Dies
Hardened unter 3° ins Volle ein und
bezieht sich auch auf die radiusarbeitet dann die 20 mm lange und 5
förmige Kugellaufbahn. Die zu
mm tiefe Nut heraus. In der zentralen
bearbeitende Fläche war dabei
40 mm großen Bohrung kommt eine
von den beiden Nuten unterHPR Wechselkopf-Reibahle mit PcBN
brochen. Auch hier leistete ein
Bestückung zum Einsatz. Mit einem
VersaCut Werkzeug sehr gute
Vorschub von f = 0,4 mm bei
Arbeit inklusive einem völlig
n = 700 min-1 wird eine Bohrung in
gratfreien Übergang von der
der Qualität H7 mit einer OberflächenNut zur Mantelfläche.
güte von Ra 0,25 μm gerieben. Nach
der Übergabe des Werkstückes in
Abbildungen: oben Rohteil sowie fertig bearbeitetes Bauteil.
unten: Das Werkstück wird auf der Gegen- und der Hauptspindel komplett
fertigbearbeitet.
Live-Bearbeitung in der Maschine im Internet unter
http://www.mapal.com/produkte/download/videos/hartbearbeitung/
oder einfach nebenstehenden QR-Code einscannen.
Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Roland Kreuzer I [email protected]
Michael Gebhard I [email protected]
zum Thema HSK-T: Jochen Schmidt | [email protected]
Seite 12 | MAPAL Impulse
Ideale Zusammenarbeit bei der Bearbeitung
von CFK-Bauteilen
Wirtschaftliche Zerspanung von CFK-Komponenten für die Medizintechnik
Niemand liegt gerne darauf, doch wenn
es sein muss, dann sollte alles perfekt
funktionieren. Die Rede ist von einem
Operationstisch.
Der Einsatz von Hochleistungs-Verbundwerkstoffen ist in vielen Branchen nicht mehr wegzudenken. Ein
Beispiel aus der Medizintechnik sind
freitragende Patientenlagerungen für
Operationstische. Diese werden aufgrund der hohen Steifigkeit, Festigkeit
und der guten Röntgenstrahlentransparenz aus Carbonfaserverstärkten
Kunststoffen (CFK) hergestellt. Die
Mayr Faserverbundtechnik GmbH mit
Sitz in Rosenheim ist Spezialist für
die Entwicklung und Fertigung von
solch innovativen und hochwertigen
Baugruppen aus Faser-Verbundwerkstoffen.
Mit über 25-Jahren Know-how in
der Herstellung von Komponenten
aus CFK bieten die Experten von
Mayr Faserverbundtechnik fundierte
te
Beratung und Entscheidungshilfe zum
um
Einsatz von Hochleistungs-Verbunddkunststoffen in den verschiedensten
n
Industriebereichen an. Immer unterr
der Prämisse, dass die Kunden nur
dann in diese Technologie investieren,
ren,
ch
wenn es wirtschaftlich und technisch
n
sinnvoll ist. Trifft dies zu, wird von
der Analyse und Berechnung, Kon-struktion und Prototypenbau, bis
g,
zur Produktion und Serienfertigung,
ette
inklusive Werkzeugbau, das komplette
Leistungsspektrum angeboten.
ern
Durch sorgfältige Auswahl der Fasern
it
und Harzsysteme in Verbindung mit
n
den passenden Fertigungsverfahren
mawird je nach Anforderung die optimaeitet.
le Faserverbundkomponente erarbeitet.
Bearbeitungsprozess analysiert
und neu ausgelegt
Für die Herstellung einer Einsteckzunge aus CFK, die eine modulare
Verbindung zwischen Kopfteil und
Liegefläche eines Operationstisches
ermöglicht, wurde ebenfalls ein spezieller CFK-Verbund gewählt. Dadurch erhält das großen Belastungen
ausgesetzte Verbindungselement hohe
Stabilität bei gleichzeitig niedrigem
Gewicht.
Zum Erzeugen der Endkontur am
Umfang sowie zweier Führungsnuten
müssen am Bauteil Fräsoperationen
durchgeführt werden. Auf einem Bearbeitungszentrum mit SK40-Spindel
werden diese in zwei Aufspannungen
erledigt. In der ersten Aufspannung
wird das Bauteil am Umfang besäumt,
in der zweiten Aufspannung werden
die beiden Führungsnuten gefräst. Vor
der Optimierung des Bearbeitungsprozesses wurden zwei Fräswerkzeuge des
Wettbewerbs, ein Vollhartmetall Router zum Schruppen sowie ein PKDeingeSchaftfräser zum Schlichten, einge
ge-setzt. Die Leistung
Leist
dieser
Werkzeuge
nicht
war jedoch nich
ht überzeugend. Die Standzeit
andzeit betrug
lediglich 45 Bauteile, die erzielte
rzielte OberObe
flächenqualität erforderte ein zusätzliches Nacharbeiten durch manuelles
Überschleifen und auch die Bearbeitungszeit von mehr als sieben Minuten
pro Bauteil war nicht befriedigend.
Die innovativen Werkzeuglösungen
von MAPAL, welche speziell auf die
spezifischen Anforderungen von CFKBauteilen zugeschnitten sind, weckten
großes Interesse in der verantwortlichen Fachabteilung bei Mayr Faserverbundtechnik. In Zusammenarbeit
mit den MAPAL Werkzeugspezialisten
wurde der bestehende Bearbeitungsprozess analysiert und neu ausgelegt
– mit überzeugendem Ergebnis.
Schruppen und Schlichten
in einem Arbeitsgang – der
OptiMill®-Composite-Speed
Der achtschneidige, diamantbeschichtete VollhartmetallSchaftfräser OptiMill®Composite-Speed
ermöglicht nun die komplette Fräsbearbeitung an
der CFK-Einsteckzunge in
einem Arbeitsgang. Seine
Hochleistungsgeometrie
mit Profilverzahnung sorgt
für eine optimale Spanabfuhr und eerlaubt somit ein
Spanvoluextrem hohes Spanvol
Spanvolumen. Für die Bearbeitung
wird der Fräser
mit
Der OptiMill®-Composite-Speed ist
als gerade und links-/rechts-spiralisierte Ausführung erhältlich.
Seite 13 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
–
–
–
–
Durchmesser 8 mm über seine
gesamte Schneidkantenlänge von
32 mm genutzt. Zum Besäumen des
ca. 10 mm dicken Bauteils in der ersten Aufspannung erfolgt das Schruppen und Schlichten in einem Arbeitsgang. Der Fräser wird beim Besäumen
in der Tiefe etwas zugestellt, damit
nur der hintere Schneidteil genutzt
wird und die vordere Stirngeometrie
uneingeschränkt für die Bearbeitung
der Führungsnuten in der zweiten
Aufspannung zur Verfügung steht.
Diese ca. 5 mm tiefen Nuten werden
mittels der schneidenden Stirngeometrie des OptiMill®-Composite-Speed
problemlos und unter Einhaltung der
am Bauteil geforderten Toleranzen
Schruppen und Schlichten in einem Arbeitsgang
Bearbeitungszeit um 32% reduziert
Standzeit um das 4-fache erhöht
Nacharbeit entfällt
Abbildung: v.l.n.r.: Thomas Weihrich
(Technischer Berater MAPAL) sowie
Florian Zaggl, Peter Meitner (beide
Fa. Mayr), Thorsten Müller (MAPAL)
und Marcel Rivoir (Fa. Mayr).
durchgeführt. Um die Delamination
am Bauteil komplett zu vermeiden,
wurde zudem auf Gleichlauffräsen
umgestellt.
Als Ergebnis konnte durch das neue
Werkzeugkonzept eine beeindruckende
Prozessoptimierung erreicht werden.
Die Standzeit wurde um das 4-fache
auf ca. 200 Teile erhöht. Gleich-
zeitig reduzierte sich die Bearbeitungszeit um 32 %. Durch die hohe
Bearbeitungsqualität des OptiMill®Composite-Speed entfällt zudem die
umständliche Nacharbeit.
Bearbeitung der stirnseitigen Führungsnuten.
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Jens Ilg | [email protected]
Seite 14 | MAPAL Impulse
In seinem Mannheimer Traktorenwerk setzt John Deere bei der
Bearbeitung von Differentialgehäusen auf Interpolationsdrehwerkzeuge von MAPAL
Zeiteinsparung von 70 % bei der Bearbeitung von Dichtnuten
Das 1837 gegründete Unternehmen
John Deere steht weltweit für Integrität,
Qualität, Engagement und Innovation.
An diesen Grundwerten des Firmengründers John Deere wurde über die
langjährige Firmengeschichte festgehalten und sie spiegeln sich wider in
den Produkten, dem Umgang mit den
Kunden und Partnern sowie auch in der
Art der Zusammenarbeit der Mitarbeiter
im Unternehmen. Die Produktpalette ist
sehr vielseitig und reicht von Land- und
Baumaschinen bis hin zu Maschinen für
die Forstwirtschaft sowie die Rasen- und
Grundstückspflege.
Am John Deere Standort in Mannheim
befindet sich die Produktion von Traktoren mit rund 3.300 Mitarbeitern. Es
werden dort jährlich ca. 40.000 Stück
der verschiedensten Größen und Varianten von Traktoren hergestellt, die per
Straße, Schiene oder Schiff in alle Welt
geliefert werden. In Mannheim befindet
sich neben der Endmontage auch die
Produktion der Getriebekomponenten,
während die Kabine und die Motoren von
anderen Produktionsstandorten zugeliefert werden.
Enorme Zeiteinsparung durch
Interpolationsdrehen
In der Getriebeproduktion werden neben den Einbauteilen wie Wellen und
Zahnrädern auch eine Vielzahl von
Gehäusen hergestellt. In den Gehäusen
sind verschiedenste Bohrungen und
Funktionsflächen spanend zu bearbeiten und die Verantwortlichen in der
Prozessplanung suchen Werkzeuglösungen, die eine möglichst zeitsparende und damit produktive Zerspanung
ermöglichen. So kommen hauptsächlich Hochleistungs- und Kombinationswerkzeuge zum Einsatz.
In einem Bearbeitungsbeispiel eines Differentialgehäuses aus GG25
war eine besonders zeitaufwendige
Operation die Bearbeitung von fünf
Dichtnuten. In der ursprünglichen
Prozessauslegung war vorgesehen die
Nuten durch Zirkularfräsen einzubringen, was selbst bei hohen Schnittwerten über 11 Minuten benötigt hätte
– bei einer Gesamtbearbeitungszeit
von ca. 140 Minuten für das gesamte
Gehäuse, ein Zeitanteil der dringend
optimiert werden musste. Zusammen
mit dem zuständigen Außendienstmitarbeiter von MAPAL wurde nach einer
neuen Lösung gesucht. Nun werden
die Nuten mit Interpolationsdrehwerkzeugen in nur 3,6 Minuten hergestellt,
was einer Zeitersparnis von rund 70 %
entspricht!
Interpolationsdrehen –
ein rationelles Verfahren
Das sogenannte Interpolationsdrehen
rehen
ist eine besonders rationelle Alterernative zu Zirkularfräswerkzeugen.
en.
Die Werkzeuge werden dabei durch
urch
Interpolation der Achsen auf einem
nem
BAZ auf einer Spirale bewegt, wobei
die Spiralsteigung dem radialen Vorschub entspricht. Gleichzeitig wird die
Schneide über die Lageregelung
g der
Antriebsachse nachgeführt, so dass diee
radiale Eingriffsposition und damit
mit diee
Schnittwinkel der Schneide zur Oberfläche des Werkstücks während eines
Umlaufs immer gleich bleiben. Man
erzeugt so praktisch eine Drehoperaperation auf dem Bearbeitungszentrum,
um,
wodurch man neben der Zeitersparnis
parnis
auch weitaus bessere Oberflächengüengüten erzielt als beim Zirkularfräsen.
en.
Zwei auf einen Streich durch
clevere Werkzeugauslegung
Bei dem Bearbeitungsbeispiel bei
John Deere müssen auf einem Heller
BAZ MCH300 mit HSK-100 Spindel
insgesamt fünf Dichtnuten hergestellt
werden. Durch eine besondere Werkzeugauslegung von MAPAL werden
dafür allerdings nur zwei Werkzeuge
benötigt. Ein erstes Werkzeug ist mit
nur einer Schneidplatte bestückt und
bearbeitet eine Dichtnut von 3,5 mm
Tiefe an einem Innendurchmesser
ø 185 mm, wobei zwei Fasenübergänge mit hergestellt werden. Es werden
35 Spiralumdrehungen mit 0,1 mm
Steigung benötigt. Dabei bewegen sich
die Achsen mit 50 m/min, was eine
Schnittgeschwindigkeit
Seite 15 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
– 70 % schneller als Zirkularfräsen
– zwei Dichtnuten in nur einem Arbeitsgang
– prozesssichere und kostengünstige Lösung
von ca. vc = 140 m/min bedeutet.
Das zweite eingesetzte Werkzeug ist
besonders interessant und war auch
für MAPAL eine Neuentwicklung. Es
trägt zwei Wendeschneidplatten und
bearbeitet zwei Dichtnuten in nur
einem Arbeitsgang! Die Dichtnuten
liegen gegenüberliegend auf einem
Außendurchmesser ø 244,2 mm und
einem Innendurchmesser ø 324 mm.
Beide Nuten werden gleichzeitig durch
33 Spiralumdrehungen eingestochen.
Abbildung: Links im Bild Alexander
Lehmann (Maschinenbediener bei
John Deere), Helmut Heckmann (Production Engineering bei John Deere)
sowie Bernd Domning (Technischer
Berater MAPAL).
Die verantwortlichen Prozessplaner bei John Deere standen am
Anfang dem Interpolationsdrehen etwas skeptisch
gegenüber. Mittlerweile
hat sie das Verfahren
überzeugt. Ähnliche
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Interpolationsdrehen als rationelle Alternative zum Zirkularfräsen.
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Ansprechpartner
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für weitere Informationen:
Andreas
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