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24.07.2017

Wellenförmig schruppen bis fast ans Endmaß

High-Performance-Schruppstrategie aus Edgecam

Bei der Fertigung von Hebeln für Stanzbaugruppen aus Edelstahl 1.4301 kam es bei der GPS Reisacher GmbH in Bad Grönenbach nach jedem fünften Bauteil zum Werkzeugbruch. Ein untragbarer Zustand. Deshalb fuhr das Unternehmen, das auf das Retrofitting für den Werkzeug- und Formenbau im Bereich Tiefziehmaschinen spezialisiert ist, unterschiedliche Tests mit Zustellungen, Schnittparameter und Fräswerkzeugen, die allerdings nicht zum gewünschten Ergebnis geführten. Die Lösung fand Fertigungsleiter Ivan Markota durch die Unterstützung von Vero Software mit der Funktion des wellenförmigen Schruppens in Edgecam, dem CAM-System der Vero Software GmbH. Mit dieser High Performance-Schruppstrategie erreicht GPS Reisacher inzwischen beeindruckende Ergebnisse. Statt der fünf Hebel werden damit aktuell 25 Stück und mehr mit demselben Werkzeug gefertigt.

  • © GPS/Vero Software

    Statt wie bisher fünf Hebel werden mit dem wellenförmige Schruppen aktuell 20 Stück und mehr mit nur einem Werkzeug gefertigt. © GPS/Vero Software

  • © GPS/Vero Software

    Mit dem wellenförmigen Schruppen spannt man nun jeweils zwei Hebel. Diese doppelte Aufspannung führt zu längeren Laufzeiten und damit zu weniger Stress für den Maschinenbediener. © GPS/Vero Software

  • © GPS/Vero Software

    Ein besonderer Vorteil ist, dass man bei den Fräsern nicht mehr nur fünf Millimeter der Schneide, sondern die komplette Schneidenlänge nutzen kann. © GPS/Vero Software

  • © GPS/Vero Software

    Bei GPS Reisacher fräst man mit Edgecam auch komplexe Bauteile 5-Achs-simultan. Da ist es von Vorteil, dass man beim Schruppen Parameter verändern und Begrenzungen in kurzer Zeit definieren kann. © GPS/Vero Software

  • © GPS/Vero Software

    Jan Oliver Brockmann, Ivan Markota und Ulrich Reisacher (vlnr.): „Seit dem Einsatz des wellenförmigen Schruppen ist die Maßhaltigkeit innerhalb weniger Hundertstel Millimeter konstant und die Herstellkosten der Hebel sind um 30 Prozent gesunken.“ © GPS/Vero Software

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Komplette Schneidenlänge nutzen

Die Qualität ist vom ersten bis zum letzten Bauteil absolut identisch, und, so Ivan Markota, man konnte auch die Durchlaufzeiten nahezu halbieren: „Bei dem wellenförmigen Schruppen spannen wir nun jeweils zwei Hebel. Durch die doppelte Aufspannung haben wir längere Laufzeiten und gleichzeitig weniger Aufwand für den Maschinenbediener. Ein besonderer Vorteil ist, dass wir jetzt bei den Fräsern die komplette Schneidenlänge nutzen können. Die Maßhaltigkeit innerhalb weniger Hundertstel Millimeter ist seither konstant, es ist noch kein Fräser gebrochen und wir konnten die Herstellkosten für die Hebel um 30 Prozent reduzieren.“

Das wellenförmige Schruppen ermöglicht die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung insbesondere von harten und zähen Materialien wie Edelstahl. Die Schneidenlänge des Werkzeugs kann deshalb effizienter eingesetzt werden, weil sich die Schnittbelastung über die gesamte im Eingriff befindliche Schneide verteilt. Der geringere Werkzeugverschleiß bzw. Werkzeugbruch wird unter anderem durch individuelle Eingriffe in den Bearbeitungsprozess möglich. Das heißt, es lässt sich klar definieren, wo der Fräser startet, wie er verfährt, um Späne abzutransportieren und Spanräume frei zu halten. In Bad Grönenbach hat man inzwischen so viel Vertrauen zum CAM-System aufgebaut, dass man bis auf 1/10 mm, teilweise bis 5/100 mm ans Endmaß schruppt - selbst bei komplexen Bauteilen. Unabhängig davon ermöglicht eine Funktion in Edgecam aber nach dem Schruppen einen Schlichtspan.

Flexibel wählen zwischen verschiedenen Strategien

Zwar bieten mittlerweile zahlreiche Anbieter von CAM-Systemen das wellenförmige Schruppen an. Den entscheidenden Unterschied zu diesen Systemen sehen Geschäftsführer Ulrich Reisacher und Ivan Markota vor allem im voll integrierten Schruppzyklus und zahlreichen Einstellungsmöglichkeiten. Integrierter Schruppzyklus heißt, man kann werkstückspezifisch zwischen konzentrisch, spiral oder wellenförmig wählen. Bei der wellenförmigen Strategie wird durch einen konstanten Werkzeugeingriffswinkel in das Material eine gleichbleibende Belastung des Werkzeugs erreicht. Dadurch werden sehr hohe Vorschübe und Drehzahlen möglich. Zu den individuellen Eingriffsmöglichkeiten führt Markota aus: „Wir fräsen mit Edgecam auch komplexe Bauteile 5-Achs-simultan. Da ist es nicht sehr hilfreich, wenn alles fest vorgegeben ist. Mit Edgecam dagegen lassen sich beim Schruppen Parameter verändern und Begrenzungen in kurzer Zeit definieren.“

Im CAM-Programm eigenes Know-how nutzen

Auch bei der Programmierung überzeugt die individuelle Anwendung, denn mit Edgecam lässt sich die komplette Oberfläche auf den Anwender personalisieren. Das heißt, für jede anfallende Situation können Makros definiert und Abläufe optimiert werden. Dadurch lassen sich komplette Fertigungsabläufe generieren und dabei internes Know-how nutzen. Im Prinzip lassen sich komplette NC-Programme mit dem Strategy Manager in Edgecam sogar auf Knopfdruck erstellen, GPS Reisacher verwendet dieses Tool bislang allerdings (noch) nicht.

Weniger Kosten, mehr Prozesssicherheit

Das wellenförmige Schruppen hat für GPS Reisacher also in mehrfacher Hinsicht Erfolg gebracht. Zum einen hinsichtlich der Einsparungen bei den Werkzeugkosten, den Durchlaufzeiten sowie der höheren Prozesssicherheit. Die möglichen Einsparpotenziale sind dabei vom zu bearbeitenden Material abhängig. Zum anderen wurden bei GPS Reisacher auch die Werkzeugsätze kleiner: ein Schrupp- und ein Schlichtwerkzeug sind mittlerweile ausreichend. Und so ist es auch nicht überraschend, dass man in Bad Grönenbach inzwischen auch beim Drehen über einen Einzug des wellenförmigen Schruppens nachdenkt.

Unternehmensinformation

GPS Reisacher GmbH & Co. KG

Hinter den Gärten 8
DE 87730 Bad Grönenbach
Tel.: 08334 98910-0

Vero Software GmbH

Schleussner Strasse 90-92
DE 63263 Neu-Isenburg
Tel.: 06102 7144-0
Fax: 06102 7144-56

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