Nachhaltiges Tuning für Werkzeugmaschinen

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Eine weitere Stellschraube zur Verbesserung der Fertigungseffizienz ist die Optimierung des Prozesses. Dabei gilt es, das Werkstück in möglichst einer Spannung fertig zu bearbeiten, auch durch die Integration eines weiteren Fertigungsverfahrens in das Bearbeitungszentrum oder die Drehmaschine, beispielsweise Laser, Ultraschall, Honen, Wälzfräsen, Schleifen. Das reduziert nicht nur die Fertigungszeiten, sondern wirkt sich auch positiv auf die Werkstückqualität aus. „So konnten durch das Feinbohren und Honen von Zylinder- und Kurbelwellenbohrungen auf einem Bearbeitungszentrum eine separate Honmaschine entfallen sowie die Taktzeit und damit Stückkosten gesenkt werden“, stellt Lang heraus.

Flüssigstickstoff-Kühlung erleichtert Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe

Wenn es um die Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe geht, kann der Ersatz des üblichen Kühlschmierstoffes durch Stickstoff deutliche Leistungssteigerungen bringen. „Die von MAG entwickelte Technik für direkte Zuführung des Stickstoffs an die Werkzeugschneide ist hochproduktiv, kontaminationsfrei und umweltfreundlich“, betont MAG-Technikchef Lang.

Er verdeutlicht das Leistungspotenzial anhand von Bearbeitungsbeispielen auf dem Bearbeitungszentrum Specht 600: Bearbeitet werden Zylinderblöcke aus GJV (Vermikularguss), Zylinderköpfe gefräst und Zylinder gebohrt. Bearbeitet wurde mit einem Werkzeug mit Hartmetallschneiden. Vorteile der kryogenen Bearbeitung: 50 % höherer Vorschub beim Fräsen (180 statt 120 m/‑min), 25 % weniger Teile (erforderlich waren nur vier statt fünf Maschinen) bei mindestens gleichen oder bis zu doppeltem Standweg der Werkzeuge. Diese umweltfreundliche Trockenbearbeitung ermöglicht einfacheres Spänerecycling. Außerdem ist kein Platz erforderlich für eine zentrale oder lokale Kühlmitteleinrichtung.

Stickstoffkühlung erweist sich vielfach als vorteilhaft

Vor allem beim Bearbeiten von Titan kann die Stickstoffkühlung ihre Stärken ausspielen. Das zeigt die Fünf-Achs-Bearbeitung von Blisks mit Vollhartmetallfräsern mit 16 und 18 mm Durchmesser in HSK-63-Haltern. Dort konnte durch einen vergrößerten Kontaktwinkel des Werkzeugs mit einem 30 % höheren Vorschub gefräst werden und die Werkzeugstandzeit von einem auf zwei Blisks gesteigert werden. Zu deutlicher Produktivitätssteigerung führte die Stickstoffkühlung auch beim Fertigdrehen gehärteter (60 HRC) Stahlwellen auf einer Drehmaschine VDM 450 TM, ausgerüstet mit einem Kryo-Revolver mit isolierter Stickstofflanze. Die Schnittgeschwindigkeit des CBN-Werkzeugs betrug 210 m/min. Die Vorschubgeschwindigkeit war um 50 % höher als bei konventioneller Kühlung, der Standweg um etwa das Dreifache gesteigert.

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