Spanende Fertigung Erodieren statt Schleifen

Drahterodiermaschine mit Rundachse steigert Produktivität beim Fertigen rotationssymmetrischer Teile.

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Rhenus Lub GmbH & Co KG

SMW-AUTOBLOK Spannsysteme GmbH

CMS Automatisme

Bearbeiten rotationssymmetrischer Teile durch Draht-erodieren statt Drehen und Schleifen – ist das wirtschaftlich? Ja, wie sich am Beispiel der Geweku GmbH, Halver, zeigt. Das Unternehmen fertigt Formen und Werkzeuge für Spritzgießmaschinen unter anderem für die Nowak Hornig GmbH, Kierspe. Als dieser Kunde anregte, eine Drahterodiermaschine mit einer Rundachse H80R Mac von Hirschmann nachzurüsten, um rotationssymmetrische Teile wie Formkerne und Formstifte, die bisher geschliffen wurden, erosiv zu bearbeiten, war die Skepsis groß. Heutzutage, wenige Monate nach Einführung dieses Fertigungsverfahrens, sind sich alle Beteiligten über den Erfolg einig. Die Rundachse ist aus der Fertigung nicht mehr wegzu- denken. Die Rundachse mit einem Drehzahlbereich von 0 bis 1500 min–1 hat eine Rundlaufgenauigkeit von ,0,005 mm. Das erosive Schleifen ist mittlerweile eine „ganz normale“ Fertigungstechnik im Unternehmen. Es werden sogar immer mehr eigene Konstruktionen auf dieses Verfahren umgestellt, weil die Rotationsachse völlig neue Möglichkeiten bietet. Beim erosiven Schleifen wirken keine seitlichen KräfteWo in der Vergangenheit Konturen schwierig zu fertigen waren, geht das nun problemlos. Bild 2 zeigt ein Werkzeug sowie einige darin verbaute Kerne und Führungen, die zum Kunststoffspritzen von Nadelaufnahmen (Durchmesser 0,7mm) für Kanülen dienen. Diese Teile wurden früher sehr aufwendig geschliffen. Welche Vorteile hat das erosive Schleifen im Vergleich mit konventionellem Schleifen? Ab einem gewissen Werkstückdurchmesser kann der seitliche Druck, der beim konventionellen Schleifen auftritt, nicht mehr kompensiert werden. Dadurch ergeben sich große Maßtoleranzen. Weil beim erosiven Schleifen keine seitlichen Kräfte auf das Werkstück wirken und der Prozess absolut stabil läuft, sieht jedes Teil gleich aus, egal wie viele Teile produziert werden. Das erosive Schleifen bringt eine absolut zuverlässige Wiederholgenauigkeit, die konventionelles Schleifen nicht erreicht. Das Abziehen oder Abrichten von Schleifscheiben ist oft problematisch. Zum Beispiel können keine Stufen in einem einzigen Abrichtvorgang eingebracht werden. Dafür sind mehrere Abrichtvorgänge nötig, was immer sehr viel Zeit kostet. Ist die Schleifscheibe abgerichtet, so ist das Ergebnis beim Schleifen dennoch ungewiss. Ein gewisses Antasten ist immer erforderlich. Genau das entfällt jedoch beim erosiven Schleifen. Die Oberflächengüten, die erreicht werden, liegen absolut im Bereich des konventionellen Schleifens. Was das erosive Schleifen so einfach und effizient macht, ist die Tatsache, dass die Drahterodiermaschine nur programmiert werden muss. Stimmt das Programm, stimmen auch die Teile. Das einzige Problem, das anfangs vorlag, war der Rundlauf der Teile. Das Ausrichten der Werkstücke gestaltete sich, genauso wie beim Rundschleifen, als schwierig. Zudem hatten die bis zu 500 mm langen Formkerne immer einen Höhenschlag, der einen nicht zu beseitigenden unrunden Lauf verursachte. Neues Spannsystem vereinfacht das JustierenDiesem Problem nahm sich Hirschmann an und entwickelte anhand der Anforderungen ein völlig neues Spannverfahren. Mit dem neuen Justierspannelement (Bild 3) lässt sich einfach und schnell ein Höhenschlag und auch der Rundlauf eines Teils einstellen. Zudem wurde die Abtriebsspindel der Rundachse H80R Mac auf einen Durchmesser von 18 mm und einer Tiefe von etwa 100 mm aufgebohrt, so dass die Formkerne großteils in der Spindel versenkt werden können. Dieses einzigartige Spannelement lässt nun auch zu, nur 0,01 bis 0,02 mm am Außendurchmesser erosiv zu schleifen. Eine Nachbearbeitung in solch geringen Umfängen ist somit, im Gegensatz zum herkömmlichen Schleifen, problemlos möglich.Mittlerweile ist die Rundachse im Dauereinsatz. Es werden Teile produziert, an die zu Beginn nie gedacht wurde. Die Drahterodiermaschine erzeugt schließlich immer nur einen geraden Schnitt. Die Ergänzung der Maschine mit der Rotierspindel führte dazu, dass jedes Teil, das mit der Spindel produziert wird, Zeit und Geld spart.