Reiben bietet Vorteile gegenüber Ausdrehen

Reibungsloser Prozess dank Reiben

| Autor / Redakteur: Matthias Böhm, Chefredaktor SMM / Matthias Böhm

Die Aufspannsituation in der Reiden BFR22: Die acht Bohrungen der vier Säulen können ab sofort mannlos gefertigt werden. Oben links im Bild ist die Reibahle ohne Führungsleisten zu erkennen.
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Die Aufspannsituation in der Reiden BFR22: Die acht Bohrungen der vier Säulen können ab sofort mannlos gefertigt werden. Oben links im Bild ist die Reibahle ohne Führungsleisten zu erkennen. (Bild: Matthias Böhm)

Das Reiben mittelgrosser Feinbohrungen in Kleinserien bietet interessante Vorteile bezüglich Prozesssicherheit wie auch Minimierung der Haupt- und Nebenzeiten. Die Bruderer AG setzt seit kurzem auf das Reibverfahren mit CircoTec-RX-Reibsystemen des Schweizer Spezialisten Urma.

Die Ausgangslage: Die Bruderer AG fertigt in sogenannten Führungssäulen (42CrMoS4V) ihrer Stanzmaschinen Feinbohrungen im Durchmesserbereich von 80,0 mm und 90,0 mm mit einer Toleranz von 15 µm. Die fertigungstechnischen Rahmenbedingungen bei der Bruderer AG sind durchaus hervorragend.

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So werden die Säulen auf einer Reiden BFR 22 bearbeitet, die über eine hohe Steifigkeit und Präzision verfügt. Aktuell werden vier Säulen auf dem Tisch der Reiden BFR 22 gespannt, die mit je zwei Querbohrungen versehen sind, so dass acht Bohrungen in einem Bearbeitungsprozess nacheinander durchgeführt werden können. Neu werden diese Bohrungen in einem Reibverfahren mit Urma-CircoTec-RX-Reibschneiden gefertigt. Doch jetzt zur Vorgeschichte.

Bohrungsfeinbearbeitungen im IT6-Toleranzfeld

Daniel Bänziger (Verantwortlicher Einkauf Werkzeuge, Bruderer AG) kennt Urma seit fast 30 Jahren vom Ausdrehen her: «Beim Ausdrehen gibt es kontinuierliche Weiterentwicklungen vom Einschneider bis hin zu mehrschneidigen Systemen und heute mit digitalen Feineinstellungen.

Unsere jüngste Zusammenarbeit mit Urma geht aber in die Richtung vom Reiben mit grösseren Bohrdurchmessern. Aktuell reiben wir in die Säulen-Komponenten Bohrungen im Durchmesserbereich von 80 mm und 90 mm in IT6er Toleranzfeldern. Anspruchsvoll sind die Fertigungsarbeitsgänge unter anderem deswegen, weil eine Bohrung über die Länge komplett geschlitzt ist. Bei den anderen Feinbohrungen sind Querbohrungen vorhanden, die kritisch sind bezüglich der exakten Führung des Reibsystems.»

Das Reiben bei diesen Anwendungen ist eher ungewöhnlich, wegen der geringen Stückzahl, aber auch aufgrund der Grösse der Bohrungen. Es ist aus Sicht der Bruderer-Spezialisten ein sehr interessanter fertigungstechnischer Ansatz.

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«Der Wechsel hat sich gelohnt»

René Näf (Vizedirektor, Urma AG): «Urma kennen die meisten Unternehmen aufgrund unserer langjährigen Aktivität im Bereich der Ausdrehwerkzeuge. Somit ist es nicht erstaunlich, dass Bruderer uns vom Ausdrehen her kennt. Es ist der Technologiesektor, mit dem wir ursprünglich 100 % von unserem Umsatz generiert haben. Aber das hat sich zwischenzeitlich geändert. Wir verstehen uns heute als Spezialist für die Bohrungsbearbeitung, unabhängig davon, ob es per Ausdrehen oder per Reiben realisiert wird.»

Kim Arnold (Technischer Berater, Urma AG): «Unsere Reib-Kompetenz ist in 2007 hinzugekommen, als wir unser neues Reibsystem CircoTec RX entwickelt haben. Es handelt sich um ein Schnellwechsel-Reibsystem mit extrem kurz bauenden Reibschneiden. In diesem Jahr haben wir dieses nach unten hin weiterentwickeln können. So können wir im Reiben die Durchmesser von 7,600 mm bis über 140,600 mm abdecken.»

Reiben auch für Kleinserien wirtschaftlich

Jetzt könnte man sagen, dass Reiben typischerweise in der Serienproduktion eingesetzt wird und Ausdrehen eher im Bereich der Kleinserien und der Einzelteilfertigung. Das ist im Prinzip auch richtig. Es gibt immer wieder Ausnahmefälle wie hier bei Bruderer, wo die Urma-Reibsysteme auch für die Kleinserienfertigung genutzt werden, und dies aus verschiedenen Gründen.

Rui Mendes (Vorarbeiter Fräsen, Bruderer AG) bestätigt die Ausführungen von René Näf und bringt es wie folgt auf den Punkt: «Generell ist ein Reibsystem unflexibel, das lässt sich nicht schönreden. Es hat aber – auch aufgrund seiner Unflexibilität – seine Stärken in anderen Bereichen, darauf kommen wir noch zu sprechen. Typischerweise setzen wir bei geringen Stückzahlen nach wie vor auf Ausdrehsysteme, sie haben sich absolut bewährt und sind in vielen Fällen unersetzlich. Aber wir sind bei einigen unserer Anwendungen gemeinsam mit Urma neu auf das Reiben gestossen, weil wir mit diesem Verfahren zum einen extrem schnell und zum anderen extrem prozesssicher feinbohren können.»

Remo Ackermann (Leiter Produktion und Mitglied der Geschäftsleitung, Bruderer AG) hebt folgenden Aspekt hervor: «An erster Stelle steht in der Feinbohrungsbearbeitung die Machbarkeit. Das kann in der Regel bezüglich der geometrischen Präzision wie auch im Bereich der Oberflächenqualität sowohl mit Ausdrehsystemen als auch mit Reiben gewährleistet werden. Beide Systeme bewegen sich in ähnlichen Präzisionsbereichen. Die nächsten Aspekte sind die Prozesssicherheit wie auch die Kosten. Hier gibt es unterschiedliche Herangehensweisen. Wenn es wiederkehrende Teile sind, dann kann sich die Investition in ein CircoTec-RX-Reibsystem durchaus lohnen. Hierbei ist noch positiv zu bemerken, dass der Verschleiss der aktuell eingesetzten CircoTec-RX-Reibsysteme für unsere Anwendungen marginal ist. Die laufenden Werkzeugkosten halten sich dadurch in einem sehr überschaubaren Rahmen.»

Reibprozess kann mannlos durchgeführt werden

Rui Mendes (Vorarbeiter Fräsen, Bruderer AG) sagt zum jüngst eingeführten Reibprozess: «Im Gegensatz zum Ausdrehen ist der Reibprozess für den Maschinenoperateur ein sehr einfaches Fertigungsverfahren. Es kann praktisch mannlos getätigt werden. Beim Ausdrehen müssen wir immer ausgebildete Spezialisten an der Maschine haben, die die Wendeschneidplatten wechseln und die Ausdrehoperationen durchführen. In der Regel muss beim Ausdrehen die Bohrung vermessen und dann das Ausdrehwerkzeug neu justiert werden.»

Der Maschinenoperateur muss über ausgezeichnete Kenntnisse verfügen. Denn ein Hundertstelmillimeter zu viel zugestellt, dann ist die Bohrung ausserhalb der Toleranz und das Bauteil Ausschuss.

Schlanke Prozesse gefordert

Das Feinjustieren, Vermessen der Bohrung und das wieder anschliessende Feinbohren kann ein zeitraubender Prozess sein, bei welchem die Maschine still steht. Bei den heutigen Anforderungen bezüglich Kostenoptimierung muss wenn immer möglich auf schlankere Prozesse gesetzt werden.

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