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1,4 Millionen Bauteile automatisiert entgraten

Kundenindividuelle Lösung zum Entgraten von Querbohrungen im Serieneinsatz
1,4 Millionen Bauteile automatisiert entgraten

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Das Entgraten wird oft als ein lästiges Übel empfunden, das noch gelöst sein will, wenn alles andere bereits rundläuft. In dieser Situation sah sich auch ein deutscher Automobilhersteller bei der Fertigung eines Kurbelgehäuses, bei dem er mit einer 100%-Kontrolle und Nacharbeit konfrontiert war.

Das Kurbelgehäuse lief bereits seit geraumer Zeit in der Serie. Doch die Entgratung der Querbohrungen bereitete Sorgen – zu aufwendig und nicht prozesssicher. Der Technologieverantwortliche nutzte einen Messebesuch auf der AMB, um seine Problemstellung mit Heule zu diskutieren: „Wir setzen aktuell zwei Tieflochbohrer ein, die wir wechselweise acht- bis zehnmal durch die beiden Bohrungen treiben. Doch das Ergebnis ist nicht prozesssicher. Es bleibt teilweise ein Restgrat stehen. Nun suchen wir eine bessere Lösung.“ Er kannte die Firma Heule von einer anderen Entgratanwendung her und wusste, dass Heule kundenspezifische Lösungen entwickelt.

Die Herausforderung beim aktuellen Problem lag bei der großen Überhöhung, die durch den Eintritt der Querbohrung (Ø 6,4 mm) mit 1,9 mm Exzentrizität in die Hauptbohrung (Ø 11,6 mm) entstand. Diese Überhöhung verhinderte, dass die bestehenden, am Markt erhältlichen mechanischen Entgratlösungen zufriedenstellend funktionierten. Der zuständige Area Sales Manager erkannte schnell, dass die Standardprodukte diese Aufgabe nicht zu lösen vermochten. Doch eine Chance ergab sich aus einem Produkt, das noch in der Entwicklungsphase steckte.

Erste Idee passte nicht

Der Kunde übermittelte seine Anwendungsdaten samt den gemachten Erfahrungen und erkannten Problemen sowie seine Anforderungen an die Gratfreiheit und die Taktzeit. Aufgrund der Vorgespräche löste Heule direkt eine Machbarkeitsstudie aus und involvierte die Entwicklungsabteilung. Das Resultat war, dass das neue CBD-Werkzeug als mögliche Lösung infrage kam. CBD steht für Cross Bore Deburring. Anhand interner Versuche zeigte sich, dass das CBD die Anforderungen erfüllte.

Zuversichtlich reisten der Heule-Berater und der Projektleiter CBD an den Hauptsitz des Kunden. Am Ende der Präsentation meinte der Technologieverantwortliche des Kunden: „Schön, aber das Werkzeug hat doch ein großes Steuergehäuse. Für dieses fehlt der Platz im Bearbeitungscenter.“ Dieser Kommentar ließ die Euphorie gegen null sinken. Heule konnte aber noch einen anderen Lösungsansatz ins Spiel bringen. Hierbei handelte es sich wirklich erst um eine Lösungsidee auf der Basis des Cofa-Werkzeugs, jedoch noch ohne jegliche Erfahrung.

Um die Produktidee im Rahmen der X-Bores-Initiative weiter zu verfolgen, löste Heule hierfür ein eigenes Entwicklungsprojekt aus. Werkzeug-Prototypen sowie Werkstücke, die der Verschneidungssituation nachempfunden sind, wurden gebaut und wiederum Tests in der hauseigenen Versuchsabteilung gefahren. Area Sales Manager Chris Mistridis erinnert sich: „Das Resultat war verblüffend. Das Werkzeug mit der vorgespannten Feder zeigte Resultate weit über den Erwartungen.“ Rund drei Monate nach dem letzten Gespräch erhielt der Kunde Fotos der Entgratversuche mitsamt den erreichten Schnittdaten und Zykluszeiten.

Tests verliefen sehr positiv

Die erhaltenen Versuchsunterlagen überzeugten den Kunden, Heule sechs Kurbelgehäuse für Tests zuzustellen. Aufgrund der Wichtigkeit dieses Projekts ließ er es sich nicht nehmen, ins Heule-Werk zu reisen, um die Tests selbst live mitzuverfolgen. Die erzielten Entgratresultate überzeugten erneut, sodass der nächste Schritt, die Tests auf den Serienmaschinen im Werk, ins Auge gefasst werden konnte. Heule rüstete daraufhin den Kunden für die Vorbereitungen mit den Cofa-X-Versuchswerkzeugen sowie den notwendigen Informationen für die Programmierung aus. Die Versuche selbst begleiteten der Kundenberater sowie der Cofa-X-Projektleiter im Werk des Kunden. Die maßgebenden Ansprechpersonen, der Technologieverantwortliche des Hauptsitzes, der Linienführer, der Programmierer, der Mitarbeiter der Werkzeugausgabe/-vorbereitung sowie der Maschinenführer waren präsent.

Ein 1:1-Abfahren der einzelnen Schritte mit visueller Überwachung war nicht machbar, da alles verdeckt war. Somit musste es auch im „Blindflug“ klappen. Im dritten Anlauf war das Programm so korrigiert und optimiert, dass das Werkzeug seine Aufgabe erfüllen konnte. Mithilfe eines Endoskops wurden anschließend die bearbeiteten Bohrungen visuell im Messraum kontrolliert. „Kein Restgrat“, bestätigte der Qualitätsbeauftragte. Auch die Qualität der entgrateten Fläche war besser.

1,4 Millionen Bauteile pro Jahr

Diese Hürde war genommen. Jetzt standen noch die Standzeittests unter Serienbedingungen an. Denn es galt am Ende, auf fünf Linien insgesamt 1,4 Millionen Bauteile pro Jahr zu entgraten. Mit der Standzeit von rund 7000 Bohrungen pro Messer war der Kunde sehr zufrieden. Er war nun in der Lage, die Entgratoperation prozesssicher und mit deutlich geringeren Kosten auszuführen. Nach Abschluss der Standzeittests erhielt Heule die Bestellung für die Erstausrüstung aller fünf Linien.

Heule Werkzeug AG
www.heule.com



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