PKD-Werkzeuge verkürzen Taktzeit bei Getriebegehäusebearbeitung

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Erst kürzlich konnten wieder mit einem Neher-Werkzeug vier herkömmliche Bohr- und Fräswerkzeuge ersetzt werden. Damit ließen sich drei Werkzeugwechsel einsparen und so die Taktzeiten deutlich verkürzen. Das Monoblock-Werkzeug trägt außerdem dazu bei, dass die Bohrungspassungen jetzt perfekt konzentrisch sind.

Maßhaltigkeit und Standzeit der PKD-Werkzeuge überzeugen

Die wichtigste Vorgabe für die Bearbeitung ist die Maßhaltigkeit. Diesbezüglich erfordern PKD-Werkzeuge großes Know-how. Denn um beispielsweise eine genaue Kolbenbohrung zu fertigen, muss der Werkzeughersteller Spannung, Kühlschmierstoff und Material den Maschinengegebenheiten anpassen.

Auch in puncto Standzeit ist ZF zufrieden. So sind PKD-Werkzeuge bereits monatelang im Einsatz, ohne dass die Maße aus der Toleranz laufen. Dies ist zum einen auf den Werkstoff PKD zurückzuführen, zum anderen spielt aber auch die Schneidengeometrie eine wichtige Rolle.

Bei der Konstruktion der PKD-Werkzeuge wird zum Beispiel auch das zu bearbeitende Material beachtet. Ein Getriebegehäuse ist meist aus Aluminiumguss, einem Werkstoff, bei dem der Siliziumanteil eine große Rolle spielt. Enthält die Legierung nur geringe Siliziumanteile, brechen die Späne schlechter. Bei geschmiedetem oder gezogenem Aluminium ist der Werkstoff aufgrund seiner Eigenschaften eher zäh. Die Folge sind lange Späne, die mittels Spanleitstufen gebrochen werden müssen.

Spanleitstufen in das PKD-Werkzeug eingebracht

Für Neher bedeutet das, eine entsprechende Spanleitstufe ins PKD einzubringen, durch die der Span früh bricht. Zudem muss der Kühlkanal so ausgerichtet sein, dass der Kühlschmierstoff die Späne aus der Bohrung spült. Wichtig ist auch das Auswuchten der Werkzeuge, um einen optimalen Rundlauf zu gewährleisten. Der wirkt sich auf die Maßhaltigkeit, die Oberflächengüte und die Standzeit von Werkzeug und Spindel aus.

Im sogenannten Protofield werden Gehäuseprototypen für Lkw-Getriebe entwickelt. Dabei gilt es, die Zeit bis zur Serienreife so kurz wie möglich zu halten. Bei ZF Friedrichshafen wird dazu Simultaneous Engineering praktiziert.

Prototypsätze für PKD-Werkzeuge in zwei bis drei Wochen hergestellt

Im konkreten Fall heißt das, dass Konstruktion und Entwicklung bereits vom ersten Datenmodell an eng mit der Arbeitsvorbereitung zusammenarbeiten und die notwendigen Zerspanprozesse berücksichtigen. Auch Neher ist bereits in dieser Phase eingebunden. So war es möglich, innerhalb von zwei bis drei Wochen komplette Prototypsätze herzustellen.

Weil der Dialog mit dem Kunden schon so früh beginnt, kann Neher die benötigten Grundmaterialien rechtzeitig vorhalten. Fällt die Entscheidung für eine Prototypentwicklung, stehen die ersten Werkzeuge innerhalb von zwei bis drei Tagen zur Verfügung und ZF kann mit der Prototypfertigung beginnen.

Während es früher bis zu acht Wochen dauerte, bis die ersten Prototypen gefertigt werden konnten, sind heute maximal zwei bis drei Wochen notwendig. Das heißt, ZF kann in der gesparten Zeit bereits Optimierungsschleifen fahren und erhält früher einen stabilen Prozess.

* Gerd Neher ist Geschäftsführer der Neher-Dia GmbH & Co. KG in 88356 Ostrach-Einhart

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