Verrunden von Werkzeugschneidkanten per Knopfdruck

Bei der Herstellung von Achsen, Achsgetriebe und Gelenkwellen für Nutzfahrzeuge und Trailer werden Gusswerkstoffe und Vergütungsstähle rund um die Uhr zerspant. Dabei kommen vielfach Bohrwerkzeuge und Stabmesser aus Hartmetall zum Einsatz, die in der meist firmeneigenen Werkzeugschleiferei nachgeschliffen werden. Die Anforderungen an die Werkzeuge hinsichtlich Standzeit, Masshaltigkeit und erzielbare Oberflächengüte stehen dabei im Vordergrund.

Zusammenarbeit mit Mercedes-Benz

Um diese Anforderungen zu erreichen, wurde ein Verfahren zur prozesssicheren, automatischen Verrundung der Schneidkanten an den Bohrwerkzeugen entwickelt. Gestützt auf eine Diplomarbeit zu diesem Thema, wurde das Schleppfinishing eingeführt. Die OTEC Präzisionsfinish GmbH ermittelte gemeinsam mit dem Werk Kassel von Mercedes-Benz die erforderlichen Grundparameter, die im Rahmen der Diplomarbeit weiter optimiert wurden.

Die Zerspanwerkzeuge werden in der Regel mittels spezieller Spannbuchsen, die in Adaptern eingesetzt werden, in den angetriebenen Werkzeughaltern gespannt. Je nach Anlagengröße können drei bis zehn dieser Halter in eine Schleppfinishanlage eingehängt werden. In Abhängigkeit vom Nenndurchmesser lassen sich vier oder sechs Werkzeuge je Halter platzieren. Die Drehung der Rotorplatte wird über ein Planetengetriebe auf den angetriebenen Halter übertragen. Im angetriebenen Halter wird die Drehbewegung wiederum mittels eines integrierten Planetengetriebes auf das Werkstück eingeleitet.

Verrundung bei Drehzahlen bis 600 m–1

Die Werkzeuge erreichen daher Drehzahlen der Werkzeuge bis 600 min–1. Dadurch werden sie im Arbeitsbehälter hohen Anpressdrücken ausgesetzt. Das Ergebnis ist eine automatische, gleichmäßige und effektive Bearbeitung komplexer Schneidgeometrien.

Die gespannten Werkzeuge werden durch ein spezieles Granulat im Arbeitsbehälter gezogen. Dieses Schleifmedium wird entsprechend den Anforderungen hinsichtlich der Kantenverrundung und der Oberflächengüte ausgewählt.

Für den Bearbeitungsprozess stehen verschiedene Parameter zur Verfügung. Das eingesetzte Bearbeitungsmedium (Granulat), die Drehrichtung, die Drehzahl, die Bearbeitungszeit, die Eintauchtiefe, die Größe und die Geometrie des zu bearbeitenden Werkzeugschneidkanten sind im Wesentlichen verantwortlich für das Erreichen des gewünschten Bearbeitungsziels. Nach Ablauf der Bearbeitungszeit wird die Glättung der Flächen und die Rundung der Schneidkanten sichtbar.

Reproduzierbare Ergebnisse im Mikrometerbereich

Immer noch wird die Schneidkantenpräparation überwiegend mit Hilfe von Bürstvorrichtungen manuell vom Werkzeugschleifer durchgeführt. Schwankungen der präzisen Mikrogeometrie und damit auch in der Standzeit sind die Folge.

Nach rund einem Jahr Betrieb der Schleppfinishanlage Otec DF 140/10 im Mercedes-Benz-Werk Kassel resümiert Dipl. Ing. Stefan Reisner, zuständig Werkzeugmanagement in diesem Werk: „Durch den Schleppfinishprozess ist es uns gelungen, die Mikrogeometrie an der Werkzeugschneide prozesssicher zu definieren und mit hoher Wiederholgenauigkeit herstellen zu können.“

Bei dieser Schleppfinishanlage können alle relevanten Bearbeitungsarameter per Knopfdruck abgerufen werden. Als positive „Nebeneffekte“ gelten die Glättung der Spanflächen zur Reibungsreduzierung sowie die Vorbereitung der Oberflächen vor der Beschichtung.

Dipl.-Betriebswirtin Stefanie Schmid ist zuständig für den Vertrieb und das Marketing bei der Otec Präzisionsfinish GmbH in Straubenhardt-Feldrennach.