Die Kundenanforderungen an Flexibilität, Kosten und Qualität bei der Serienfertigung steigen stetig. Um diese zu erfüllen, werden immer mehr Arbeitsschritte in der Fertigung auf CNC-Bearbeitungszentren integriert.
Die Lindenmann GmbH + Co. Präzisionsfertigung KG mit Sitz in Blaustein ist spezialisiert auf hochgenaue und komplexe CNC-Frästeile in mittleren Serien, hauptsächlich aus Grauguss und Sphäroguss, aber auch aus Stahl, Alu oder Aluguss. Auf 40 Zentren fertigt der Maschinenbau-Zulieferer jährlich etwa 300 000 Frästeile mit einer Bauteilgröße von ca. 100 mm Kubus bis zu Teilen mit Abmessungen von 2200 x 1800 x 1600 mm. Die Losgrößen liegen dabei zwischen 10 und 1000 Stück. Die Bauteile kommen schließlich in z. B. Hydraulikpumpen, Schiffs-Dieselmotoren, Kompressoren, Robotern, Bahntechnik-Getrieben und Traktoren zum Einsatz.
Aufgrund der hohen Anforderungen an die Flexibilität, die Kosten und die Qualität ist es bei Lindenmann das Ziel, ein Bauteil möglichst in maximal zwei Arbeitsgängen auf dem Bearbeitungszentrum fertig zu bearbeiten. Moderne Werkzeuge und Werkzeugmaschinen bieten hierzu viele Möglichkeiten:
Messtaster-Einsatz: Ein Anwendungsfeld für die Messtaster ist zum Beispiel die Rohteilvermittlung. Hierzu werden zu Beginn der Bearbeitung einige Punkte auf der Gusshaut gemessen. Anschließend wird die Bearbeitung, durch automatische Verrechnung der Nullpunkte, im Rohteil verschoben. Weicht das Rohteil zu weit ab, wird es unbearbeitet ausgeschleust. Da Gussteile teilweise relativ große Toleranzen aufweisen, kann durch das Messen sichergestellt werden, dass die Bearbeitung perfekt zum Rohteil passt.
Um die Genauigkeit zu erhöhen und einen Umschlagfehler nach dem Drehen des Rundtisches oder dem Umspannen auf den 2. Arbeitsgang zu verringern, kann das Bearbeitungsergebnis gemessen werden und die Position der nächsten Bearbeitung angepasst werden. So können prozesssichere Koaxialitäten auf Umschlag von 0,02 mm erreicht werden. Ebenso kann eine lückenlose Dokumentation der Bauteilabmessungen durch das Messen direkt in der Maschine sichergestellt werden.
Daten werden auf dem Rohteil erfasst
Beschriftung: Die Anforderungen an die Dokumentation und Rückverfolgbarkeit der Produkte wird immer höher. Bei Lindenmann werden, sofern vom Kunden gewollt, immer folgende Daten auf dem Rohteil erfasst: Identnummer, fortlaufende Teilenummer, Kalenderwoche, Maschine und Werker-Nummer. Hierzu gibt es Werkzeuge, die eine Beschriftung direkt in der Maschine ermöglichen. Bei Lindenmann kommt ein Ritzer, der über einen einstellbaren Federdruck die Gravur einritzt, z. B. von Write Star, zum Einsatz. Dieser hat keine bewegten Teile und ist dadurch sehr wartungsfreundlich.
Zirkularfräsen: Durch Zirkularfräsen ist es möglich, mit einem Werkzeug verschiedene Durchmesser zu erstellen. Haupteffekt ist hier, dass Werkzeugplätze, Werkzeugwechselzeiten und teure Brückenwerkzeuge eingespart werden. Die heutigen Werkzeuge und Maschinen ermöglichen Toleranzen in der Rundheit bis zu IT 6.
Schleifen: An den komplexen Bauteilen gibt es immer wieder hohe Anforderungen an die Oberflächenqualität, Rundheit oder Ebenheit. Früher wurde hierfür das Bauteil in einem separaten Arbeitsgang geschliffen. Dieser Arbeitsgang kann zum Teil in den Prozess auf dem Bearbeitungszentrum integriert werden. Lindenmann setzt hier Topfscheiben für Ebenen und Schleifzylinder für Durchmesser mit einem Besatz aus Bornitrid oder Diamant ein. Der Werkzeugverschleiß wird dabei vom CNC-Programm berücksichtigt.
Honen auf dem Bearbeitungszentrum
Honen: Hochkomplex, aber dennoch möglich, ist der Prozess des Honens auf dem Bearbeitungszentrum. Im Hause Lindenmann laufen Produkte, bei denen z. B. Bohrungen mit einem Durchmesser von 190 mm und einer Tiefe von 390 mm auf einem Bearbeitungszentrum gehont werden. Wobei hierbei hohe Anforderungen an die Vorbearbeitung gestellt werden. In dem eingesetzten Werkzeug von Diahon sind die Vorhonleisten und die Fertighonleisten integriert. Diese werden während der Bearbeitung automatisch umgeschaltet. Durch die Kombination von Vorschub und Drehzahl ist der typische Kreuzschliff damit ebenso erreichbar.
Je nach Produkt und Anforderung gibt es noch einige weitere Bereiche, welche bereits heute oder auch in Zukunft in den bestehenden Prozess integriert werden können. Wichtig bei allen Integrationen ist es aber, genau die Anforderung des Kunden oder des Produkts zu kennen und dann die Technologie darauf abzustimmen.
Lindenmann GmbH + Co. Präzisionsfertigung KG www.lindenmann.de
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