Mapal: Produktiv mit Standardwerkzeugen Schraubenverdichter wirtschaftlich fertigen

Von Konrad Mücke

Der Kompressorhersteller Boge in Bielefeld optimiert seine Fertigung mit Fräswerkzeugen von Mapal. Grosse Zustelltiefen und eine grössere Anzahl nutzbarer Schneiden sorgen für produktives und wirtschaftliches Bearbeiten von Gussteilen.

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Wendeschneidplatten negativer Geometrie haben auf jeder Seite 8 und somit insgesamt 16 nutzbare Schneidkanten.
Wendeschneidplatten negativer Geometrie haben auf jeder Seite 8 und somit insgesamt 16 nutzbare Schneidkanten.
(Bild: Mapal)

Am Standort Grossenhain produzieren die Spezialisten des international renommierten Kompressorherstellers Boge Verdichterstufen und weitere mechanische Komponenten für Schraubenkompressoren. Etwa 40 Fachkräfte fertigen auf weitgehend automatisierten Bearbeitungszentren hochgenau Rotoren und Gehäuse. In der Montage entstehen daraus funktionsgeprüfte mechanische Einheiten, die anschliessend im Stammhaus mit Antrieben sowie Mess- und Regeltechnik ergänzt und zu kompletten Verdichtern montiert werden. Dabei achtet der Kompressorhersteller vor allem auf Wirtschaftlichkeit. Die Herstellkosten werden mit Blick auf das Weltmarktniveau massgeblich schon bei der Konstruktion definiert. Daher ist die entsprechende Abteilung auch räumlich eng mit der Produktion verbunden. So können sich die Entwickler stets auf kürzestem Weg mit den Produktionsfachleuten austauschen. Das hilft bei der fertigungs- und fristgerechten und damit optimalen Auslegung der Produkte

Kurzfristig Prozesse optimieren

Wie Kevin Schmidt, zuständig für Projektbearbeitung Prototypen in der Fertigung, berichtet, gestaltet er nach der Entwicklung die Bearbeitungsprozesse für die Komponenten so, dass sie stabil, sicher beherrschbar und kostenoptimal ablaufen. Bearbeitet werden die aus Gusseisen bestehenden Rotoren und Gehäuse separat auf je einer hochautomatisierten Fertigungslinie beziehungsweise -insel. Bei erstmals zu fertigenden Bauteilen sind zunächst die geeigneten Werkzeuge und Bearbeitungsparameter festzulegen. Darüber hinaus werden Rahmenbedingungen wie Grenzlaufzeiten oder die Wartungs- beziehungsweise Wechselaufwendungen für die Werkzeuge analysiert und beurteilt. Hinzu kommen die Konstruktion und die Fertigung geeigneter Spannmittel und Vorrichtungen sowie die Definition der Prüfmittel, -vorrichtungen und -pläne. All das trägt dazu bei, das gewünschte, hohe Qualitätsniveau zu gewährleisten.

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Produktiv mit Stufenwerkzeugen

Bei Gehäusen gibt es zahlreiche kritische Bearbeitungen. Das betrifft beispielsweise Positionsbohrungen oder die Lagerbereiche der Rotoren. Oft sind strenge Forderungen hinsichtlich der Genauigkeit – Qualität IT6 oder IT7 – einzuhalten. Deshalb nutzen die Fertigungstechniker bei Boge exakt auf die Bearbeitung abgestimmte Feinbohrwerkzeuge von Mapal. Sie bearbeiten prozesssicher hochgenau auf hohe Oberflächengüte bei kurzen Bearbeitungszeiten. Bei gut konzipierten Stufenwerkzeugen genügen wenige Zustellungen für mehrere Bearbeitungsschritte.

Planfräser mit Wendeschneidplatten

Beim Schruppfräsen eines Lagerdeckels arbeiteten Planfräser nur ungenügend genau und unwirtschaftlich wegen zu langer Bearbeitungszeiten und häufiger Werkzeugwechsel. Meist erforderten die mit Wendeschneidplatten ausgeführten Fräser (160 mm Durchmesser) zwei oder drei Zustellungen. Inzwischen bearbeitet der Kompressorhersteller mit Fräswerkzeugen NeoMill-16-Face von Mapal. Diese Fräswerkzeuge sind mit zehn Wendeschneidplatten versehen, die jeweils beidseitig acht nutzbare Schneidkanten haben. Die Fräser messen nur 125 mm im Durchmesser.

Zustelltiefe verdoppelt

Die nunmehr genutzten Fräser arbeiten bei 4 mm statt ehemals nur 2 mm Zustelltiefe. Darüber hinaus konnte wegen des weicheren Schnitts und der dadurch niedrigeren erforderlichen Leistung die Vorschubgeschwindigkeit verdoppelt werden. Das verkürzt die Bearbeitungszeit um mehr als 60 Prozent.

Zusätzlich erweisen sich die Fräser von Mapal wegen langer Standzeiten – 60 statt ehemals 45 m – und wegen der grösseren Anzahl nutzbarer Schneiden als besonders wirtschaftlich. Darüber hinaus vermindern die Wendeschneidplatten den Rüst- und Einstellaufwand. Erst nach insgesamt 16 h – statt bisher 6 h – müssen sämtliche acht Schneidplatten auf einem Fräser gewechselt werden. Somit verkürzen die Fräswerkzeuge die zum Fräsen von 1200 Bauteilen benötigte Zeit um 45 Maschinenstunden. Allerdings erforderte das Bearbeiten bei den optimierten Technologieparametern, die Maschinensoftware anzupassen. Ehemals reduzierte eine adaptive Regelung automatisch die Vorschubgeschwindigkeiten anhand einiger weiterer Maschinenparameter. Diese Regelung erwies sich für die dynamische Bearbeitung mit den Fräswerkzeugen NeoMill als zu träge. Deshalb deaktivierte man diese Funktion. «Mit diesen Werkzeugen konnten wir einen wirklich überzeugenden Erfolg erzielen», berichtet Mario Birkner. – kmu – SMM

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