AUSGABE Mai September MAPAL TECHNOLOGIE-MAGAZIN IMPULSE. Titelthema: Innovatives Werkzeugkonzept

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1 AUSGABE Mai September MAPAL TECHNOLOGIE-MAGAZIN IMPULSE» AUS DEM UNTERNEHMEN» TECHNIK-HIGHLIGHTS» PRAXIS REPORT Titelthema: Innovatives Werkzeugkonzept für große Bohrtiefen

2 » EDITORIAL Sehr geehrte Leser, liebe Geschäftsfreunde, die Welt wird immer globaler, die internationalen Verflechtungen immer stärker. Der Aktionsradius eines international agierenden Unternehmens kennt keine Landesgrenzen mehr. Lediglich landesspezifischen Anforderungen zu genügen reicht nicht mehr. International tätige Unternehmensgruppen wie ein Großteil unserer Kunden erwarten einen ebenfalls auf höchstem Niveau agierenden zuverlässigen Technologiepartner. Herausforderungen, denen auch wir uns stellen müssen, um langfristig erfolgreich unsere führende Marktposition zu sichern. Um diesen steigenden Marktbedürfnissen Rechnung zu tragen, haben wir für die gesamte MAPAL Gruppe das strategische Projekt One MAPAL ins Leben gerufen. Unter One MAPAL verstehen wir nicht nur, wie vielleicht zunächst naheliegend, einen weltweit einheitlichen Auftritt der Gruppe in ihren Marketingaktivitäten wie Messen, Anzeigen, Prospekten und weiteren Kommunikationskanälen. Dies ist zwar ein nicht unwesentlicher Aspekt im Rahmen der weltweiten Wiedererkennung und damit Stärkung der Marke. One MAPAL lediglich auf das Marketing zu beschränken, wäre zu wenig. Wir wollen in allen Unternehmensbereichen spürbar noch besser werden. haben, immer auf dem gleich hohen Niveau, mit gleicher Kompetenz, mit gleichen Werten behandelt zu werden. Unser strategisches Projekt One MAPAL setzt genau da an. Analysiert bestehende Prozesse, stellt sie aktuellen beziehungsweise zukünftigen Kunden- und Marktanforderungen gegenüber. Daraus werden dann Maßnahmen abgeleitet, die uns unserem Ziel One MAPAL und damit einer noch deutlicheren Kundenorientierung weltweit näher bringen. Wir wollen unseren Kunden egal an welchem Ort der Welt das gleich hohe Niveau bieten, welches sie aus ihrem Heimatmarkt gewöhnt sind, die gleich hohe Qualität in der Zusammenarbeit mit uns. Und Qualität heißt für uns nicht nur die hohe Qualität, die Sie von unseren Produkten gewohnt sind, vielmehr wollen wir weltweit diese hohe Qualität auch in unserem Handeln spürbar machen. Ganz nach unserem Motto: Wenn zwischen Ihnen und uns mehr entsteht, das ist der MAPAL Effekt. Wir freuen uns auf weitere Herausforderungen. Viel Spaß beim Lesen wünschen Ihnen Wir wollen weltweit einheitliche Strukturen und Prozesse schaffen, um standortunabhängig ein gleich hohes Maß an Qualität zu bieten. Egal wo auf der Welt Sie auf unsere Mitarbeiter treffen, egal aus welchem Unternehmensbereich, ob Vertrieb, Customer Service, Produktmanagement, Fertigung oder Marketing, sollen Sie das Gefühl Ihr Dr. Dieter Kress Dr. Jochen Kress ONE MAPAL MAPAL Impulse 54 Seite 2

3 WELTWEIT MAPAL Impulse 54 Seite 3

4 INHALT MAPAL Impulse 54 Seite » AUS DEM UNTERNEHMEN MAPAL wächst weiter 6 Kurz notiert 7 MAPAL erweitert Standorte 8 Die Ideensucher 22 Außendiensttagung Neue Kompetenzkataloge 36 26

5 » TECHNIK-HIGHLIGHTS» PRAXIS REPORT Wirtschaftliche Feinbearbeitung mit Mehrschneiden-Reibahlen 14 PKD-Vollkopf-Reibahlen 31 Komplettlösungen für den Einstellraum aus einer Hand 42 Titelthema: Innovatives Werkzeugkonzept für Bohrtiefen über mm 10 Sicheres Zuordnen von Werkzeugdaten 18 Werkzeugwechsel im Schnelldurchgang 26 Qualität aus einem Guss 38 IMPRESSUM Verantwortlich für den Inhalt: Andreas Enzenbach Redaktion: Andreas Enzenbach, Oliver Munz, Sabine Raab, Kathrin Rehor, Franz Joachim Roßmann Gestaltung und Design: Inge Rettenmaier IMPRESSUM Herausgeber: MAPAL Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG Postfach 1520 D Aalen Telefon Telefax MAPAL Impulse 54 Seite 5

6 » AUS DEM UNTERNEHMEN Ein erfolgreiches Jahr für die MAPAL Gruppe Erneut konnte MAPAL im Geschäftsjahr 2013 ein deutliches Umsatzwachstum verzeichnen. Der konsolidierte Gruppenumsatz stieg von 440 Mio. Euro in 2012 um 7 % auf 470 Mio. Euro in Damit haben wir unser gestecktes Ziel in vollem Umfang erreicht, so Dr. Dieter Kress. Den wesentlichen Umsatzbeitrag liefert nach wie vor Deutschland mit 40 %. Beachtlich ist, dass Asien mit 25 % Umsatzanteil bereits Europa (ohne Deutschland) überholt hat. Amerika also im wesentlichen USA, Kanada, Mexiko und Brasilien entwickeln sich ebenfalls positiv. Die Zahl der Mitarbeiter stieg im gleichen Zeitraum um 5 % auf weltweit Davon sind knapp Mitarbeiter an neun Standorten in Deutschland beschäftigt. In Asien nach Deutschland der zweit größte regionale Markt 590 Mitarbeiter und in Amerika und Europa sind jeweils über 300 Mitarbeiter bei MAPAL beschäftigt. geplant. So wird in Eppingen ein komplett neues Werk mit m² zur Produktion von Aussteuer- und ISO-Sonderwerkzeugen entstehen. Für die Spannzeugeproduktion wird das Werk in Ehrenfriedersdorf erweitert. Auch die Fertigung für Diamantwerkzeuge in Pforzheim ist an die Kapazitätsgrenze gestoßen und wird ebenfalls deutlich vergrößert. Dazu kommen laufende Investitionen in neue Maschinen, um Produktivität und Qualität auf höchstem Niveau zu halten. Für das Geschäftsjahr 2014 zeichnet sich nach den ersten vier Monaten erneut eine erfreuliche Entwicklung ab. Sofern sich diese im zweiten Halbjahr bestätigt, wird die MAPAL Gruppe 2014 die Umsatzmarke von 500 Mio. Euro überschreiten. Dies ist durchaus realistisch anzusehen, da wir mit unseren zur letzten EMO vorgestellten Innovationen eine verstärkte Nachfrage in allen Branchen verzeichnen, so Dr. Dieter Kress. Um der gestiegenen Nachfrage gerecht zu werden, sind für 2014 erhebliche Erweiterungsinvestitionen in die deutschen Standorte UMSATZ 2008 ACHSTUM ACHSTUM MAPAL Impulse 54 Seite 6

7 Kurz notiert GREEN TOOLING Dr. Jochen Kress ist Vorsitzender des IHK-Forschungsund Innovationsausschusses GREEN TOOLING ist das neue MAPAL Umwelt Logo und steht für besonders ressourcenschonende und energieeffiziente Werkzeuge. In prägnantem Design mit weiß-grauem Schriftzug und kreisförmigem Pfeil auf blauem Grund ist das Logo künftig als Hinweis auf besonders umweltfreundliche MAPAL Produkte in allen Broschüren und Katalogen zu finden. So sind beispielsweise alle MMS (Minimalmengenschmierung)-fähigen Werkzeuge am GREEN TOOLING Logo auf einen Blick erkennbar. Dr. Jochen Kress ist seit November 2013 Vorsitzender des neuen Forschungs- und Innovationsausschusses der IHK Ostwürttemberg. Das Gremium, dem 25 Persönlichkeiten aus Wirtschaft und Wissenschaft angehören, befasst sich mit Forschungs-, Technologie- und Innovationsthemen für die Region. Dazu gehören die Weiterentwicklung der angewandten Forschung sowie deren Finanzierung an den Hochschulen und in den Unternehmen. RAJEEV GUPTA Im März 2014 wurde Rajeev Gupta mit der Position des Sales Director ASEAN- Pacific betraut. In enger Zusammenarbeit mit Jörg Wilhelm (Vice President Asia-Pacific) wird Rajeev Gupta künftig den Kunden und Niederlassungen in der Region ASEAN-Pacific als Ansprechpartner zur Verfügung stehen. Rajeev Gupta hat seinen Wohnsitz in Bangkok/Thailand und ist seit fast 20 Jahren in der Präzisionswerkzeugbranche tätig. Er besitzt große Erfahrung im Vertriebs-, Produkt- und Key-Account Management. Der Vertriebsfachmann hat bereits mit zahlreichen Automobilherstellern, Zulieferern, Maschinenbau-Unternehmen und Werkzeughändlern zusammengearbeitet. Neben einem vierjährigen Maschinenbaustudium hat Rajeev Gupta ein einjähriges Führungsmanagement-Programm sowie mehrere Produkt- und Vertriebsseminare absolviert. Die Schwerpunkte von Rajeev Guptas Tätigkeit liegen in der intensiven Beratung und Betreuung von Neu- und Bestandskunden sowie der strategischen Marktplanung. MAPAL Impulse 54 Seite 7

8 » AUS DEM UNTERNEHMEN Ausbau der MAPAL Gruppe Erweiterungen Aalen, Eppingen, Pforzheim, Ehrenfriedersdorf, Tschechien und Frankreich, Neugründung Indonesien Die gute Nachfrage nach Präzisionswerkzeugen und Dienstleistungen beschert der MAPAL Gruppe derzeit volle Auftragsbücher. Mit der Schaffung neuer Arbeitsplätze für qualifizierte Mitarbeiter und einem weiteren Ausbau seiner räumlichen Kapazitäten will MAPAL dieser positiven Geschäftsentwicklung Rechnung tragen. Das Unternehmen investiert aktuell rund 25 Millionen Euro in den Ausbau seiner Niederlassungen. Am Stammsitz in Aalen laufen seit März die Bauarbeiten zur Aufstockung des Verwaltungsgebäudes. Ein Teil der Hauptverwaltung wird um zwei weitere Ebenen erhöht. Die zusätzlichen Büroflächen sollen im Juli bezugsfertig sein. Der offizielle Spatenstich am 15. Mai in Eppingen war der Startschuss für den Bau eines neuen Kompetenzzentrums für Aussteuerwerkzeuge und ISO-Sonderwerkzeuge. Die bisherigen Standorte von MAPAL ISOTOOL in Sinsheim und der Rudolf Strom GmbH in Vaihingen/Enz werden in dem neuen Eppinger Werk zusammengeführt. Mit dem Neubau entstehen zusätzliche Arbeitsplätze und mehr Fertigungsflächen. Bei der MAPAL Tochter MAPAL WWS, dem Kompetenzzentrum für PKD-Werkzeuge in Pforzheim, werden die Produktionskapazitäten mit dem Bau einer zweiten, m 2 großen Halle ebenfalls deutlich ausgeweitet. Die Fertigstellung ist für März 2015 geplant. Feierliche Einweihung des neuen Gebäudes im tschechischen Mladá Boleslav. Bild 1 v. l.: Dr. Dieter Kress (geschäftsführender Gesellschafter der MAPAL Dr. Kress KG), Petr Pokorný (Geschäftsführer MAPAL C&S), Raduan Nwelati (Oberbürgermeister Mladà Boleslav), Dr. Jochen Kress (Mitglied der Geschäftsleitung der MAPAL Dr. Kress KG). Bild 2 v. l.: Petr Pokorný im Gespräch mit einem Kunden sowie Raduan Nwelati. MAPAL Impulse 54 Seite 8

9 WTE im sächsischen Ehrenfriedersdorf, Spezialist für Hochgenauigkeits-Spannfutter, hat bereits im letzten Jahr ein neues Produktions- und Verwaltungsgebäude bezogen. Aufgrund der deutlich gestiegenen Nachfrage nach Spannfuttern beginnt ein zweiter Bauabschnitt mit weiteren Fertigungsflächen und Büros, der bis Jahresende abgeschlossen sein soll. In Tschechien wurde der Standort von MAPAL C&S von Dlouhá Lhota nach Mladá Boleslav verlegt, wo sich auch der Stammsitz des Automobilherstellers Škoda befindet. Im April wurde das neue Werk mit vielen Gästen feierlich eingeweiht. Mehr Service: In Nantes wurde im September 2013 ein neu erbautes Betriebsgebäude bezogen. Dort werden Instandsetzungen, Optimierungen und ein Nachschleifservice angeboten. Es ist bereits der vierte Standort der MAPAL Gruppe in Frankreich. Zu Jahresbeginn 2014 hat MAPAL eine neue Niederlassung in Jakarta eröffnet. Indonesien gehört mit rund 250 Millionen Einwohnern zu den bevölkerungsreichsten Ländern der Welt und hat sich zum führenden Standort der Region für Kraftfahrzeughersteller entwickelt. MAPAL Indonesien wird sich von Alam Sutera, einem Distrikt von Jakarta, aus zunächst vor allem auf das Geschäft mit der Automobilindustrie konzentrieren. Darüber hinaus sollen auch andere Branchen wie die Elektronik-, Öl- und Gasindustrie sowie der Flugzeugbau mit innovativen Werkzeugkonzepten unterstützt werden. Angeboten wird das gesamte Produktprogramm von MAPAL. Mit dem neuen Standort verstärkt MAPAL sein internationales Vertriebsund Servicenetz und bietet eine noch intensivere Betreuung der Kunden vor Ort. Der stetige Ausbau bestehender Niederlassungen und die Erweiterung der Standorte sind Kernziele der Unternehmensentwicklung. Aufgrund des starken Wachstums im Asien-Pazifik-Raum geht MAPAL von einem großen Nachfragepotenzial aus. In Nantes / Westfrankreich wurde ein neues Service-Center eröffnet. Das Verwaltungsgebäude in Aalen wird aufgestockt. WTE baut eine weitere Produktionshalle für Spannzeuge. Spatenstich in Eppingen am 15. Mai MAPAL Impulse 54 Seite 9

10 » PRAXIS REPORT TITELTHEMA Innovatives Werkzeugkonzept für Bohrtiefen über mm Mit einem innovativen Werkzeugkonzept, das die Tangentialtechnologie mit der Führungsleistentechnik kombiniert, lassen sich extrem lange Bohrungen mit großen Bohrungsdurchmessern in hoher Präzision prozesssicher bearbeiten. Ein modularer Aufbau ermöglicht dabei die Anpassung an verschiedene Bohrtiefen und Bearbeitungsdurchmesser. Die Schweizer PROMEC-ESTECH AG hat mit diesen von MAPAL entwickelten Werkzeugen eine Kolbenstangenbohrung eines Druckzylinders mit einer Länge von mm und einem Durchmesser von 360 mm erfolgreich bearbeitet. Damit ist das Unternehmen, das sich auf die Bearbeitung großer und komplexer Komponenten für den Maschinen- und Anlagenbau spezialisiert hat, in der Lage, Bohrtiefen zu meistern, wie kaum ein anderer Lohnfertiger in Europa. Die Herstellung von Bohrungen mit Längen über mm und großen Durchmessern überfordert konventionelle Bearbeitungsmethoden: Die bei kürzeren Bohrungen dieser Art üblicherweise auf Horizontal-Bohr- und Fräswerken eingesetzten Brückenwerkzeuge rattern mit zunehmender Bohrtiefe immer stärker bis selbst eine großzügige Bemessung der Zugabe für das Honen keine zufriedenstellende Oberflächengüte mehr garantiert. Das ist nicht zuletzt dann problematisch, wenn es sich um eine Kolbenstangenbohrung einer hydraulischen Presse handelt, die mit einer Dichtlippe abgedichtet werden muss. Auch der Bearbeitung von zwei Seiten zur Realisierung von Bohrtiefen über mm sind enge Grenzen gesetzt, da es mit zunehmender Bohrungslänge am Übergang zu einem Versatz der Bearbeitungen kommt mm lange Kolbenstangenbohrung Die Schweizer PROMEC-ESTECH AG, die sich auf die Bearbeitung großer und technisch anspruchsvoller Komponenten für Maschinen und Anlagen inklusive technischer Beratung, Wärmebehandlung und Oberflächenveredelung spezialisiert hat, stand genau vor diesem Problem, als ein Auftraggeber einen Druckzylinder für eine hydraulische Saftpresse in einer verlängerten Version mit einer ca mm langen Kolbenstangenbohrung orderte. Während wir die Versionen mit einer mm langen Kolbenstangenbohrung bei einem Durchmesser von 319,5 mm und zweiseitiger Bearbeitung noch mit einem Brückenwerkzeug bearbeiten konnten, war dies bei der um 600 mm längeren Version bei unverändertem Durchmesser definitiv nicht mehr machbar, erläutert Walter Frey, Geschäftsleiter der PROMEC-ESTECH AG. Wir haben daher Kontakt zu MAPAL aufgenommen, da das Unternehmen uns schon mehrmals zu unserer vollsten Zufriedenheit mit Sonderwerkzeugen beliefert hat. Neues Werkzeugkonzept für große Bohrtiefen Der Werkzeugspezialist MAPAL hat sich dann auch dieser komplexen Aufgabe gestellt und die passende Lösung erarbeitet: Ein neues modulares Werkzeugkonzept, das die bewährte Tangential- Wendeschneidplatten- mit der Führungsleistentechnik vereint. Der ca. 50 kg schwere Werkzeugkopf kann mit bis zu vier Wendeschneidplatten bestückt werden. Fest eingelötete und gefederte PKD-Führungsleisten am Radius des Werkzeugkopfes sorgen dafür, dass sich das Werkzeug in der von ihm selbst gefertigten Bohrung sicher abstützt. Verlängerungen erlauben es mit diesem Werkzeugkonzept, dass auch bei beschränkten Verfahrwegen der Z-Achse bzw. W-Achse (Pinole) der Werkzeugmaschine fast beliebige Bohrlängen realisiert werden können. Die Bohrtiefe wird eigentlich nur durch die Abmessungen des Arbeitsraums der Bearbeitungsmaschine bzw. das zugelassene maximale Werk- >> Die modular aufgebauten Werkzeuge von MAPAL bearbeiten die Kolbenstangenbohrung eines Druckzylinders mit einem Durchmesser von 360 mm und einer Bearbeitungslänge von bis mm. MAPAL Impulse 54 Seite 10

11 Fest eingelötete und gefederte PKD-Führungsleisten sorgen dafür, dass das Werkzeug sich sicher abstützt.

12 » PRAXIS REPORT Das innovative Werkzeugkonzept kombiniert die Tangentialtechnologie und die Führungsleistentechnik. Der modulare Aufbau ermöglicht die Anpassung an verschiedene Bohrtiefen. stückgewicht sowie durch die übertragbare Torsion begrenzt, konkretisiert Kurt Jakob, der als zuständiger technischer Berater von MAPAL den Einsatz des Werkzeugs bei der PROMEC-ESTECH AG begleitet und das Bedienpersonal beim Einfahren vor Ort tatkräftig unterstützt hat. Prozesssicher trotz großer Schwankungen in den Werkstückabmessungen Dabei hat sich herausgestellt, dass im Falle der Kolbenstangenbohrung die besten Ergebnisse mit zwei Schneiden erzielt werden, wie der MAPAL Berater berichtet: Das Zylinderrohr ist ein Schweißteil aus kalt gewalztem S355J2-Stahl. Der Rohdurchmesser kann daher über die Gesamtlänge sehr stark differieren und die Oberfläche eine gewisse Welligkeit aufweisen. Als zusätzliche Herausforderung ist der Zylinder in der Mitte der Gesamtlänge bis zu 10 mm gekrümmt. Vier Schneiden machen bei diesem Anwendungsfall nur bedingt Sinn, da die Kräfteverteilung einfach zu unregelmäßig ist und zu einem Rattern des Werkzeugs führen würde. Bei nur zwei Schneiden wird dagegen eine Schneide durch zwei fest eingelötete Führungsleisten sicher positioniert. Auf der gegenüberliegenden Seite werden gefederte Führungsleisten angebracht. Das so ausgestattete Werkzeug wird bei der PRO- MEC-ESTECH AG auf einem Horizontal-Bohr- und Fräswerk vom Typ Wotan mit SK50-Spindel und Innenkonus mit einer Schnittgeschwindigkeit von 140 m/min bei einem Vorschub von fz 0,25 mm pro Zahn eingesetzt. Höhere Präzision als beim Brückenwerkzeug Das Werkzeug würde auch höhere Schnittdaten zulassen, allerdings steht für uns bei dieser Kolbenstangenbohrung die Prozesssicherheit im Vordergrund. Aus diesem Grund haben wir trotz der mit dem MAPAL Werkzeugkonzept erreichbaren höheren Präzision eine großzügig bemessene Zugabe von etwa 0,5 mm für das Honen beibehalten, um auf der sicheren Seite zu sein, falls sich doch einmal ein Span verklemmt und eine besonders tiefe Kerbe verursacht, begründet Kurt Wiesendanger, verantwortlicher Verfahrenstechniker der PROMEC-ESTECH AG. Ohnehin ließe sich die Fertigungszeit durch eine Steigerung der Schnittwerte wegen der gegenüber der Hauptzeit vergleichsweise langen Rüst- und Werkzeugwechselzeiten nicht drastisch verkürzen. Die Belastung der Maschine ist als angenehmer Nebeneffekt minimal und die Standzeit des Werkzeugs entsprechend lang, wie der Verfahrenstechniker der PROMEC-ESTECH AG bestätigt: Wir haben seit der Einführung der MAPAL Lösung zum Jahreswechsel 2010/2011 etwa 100 Zylinder bearbeitet und mussten erst nach fast drei Jahren erstmals Schneidplatten nachbestellen. MAPAL Impulse 54 Seite 12

13 Ein Schneidplattensatz besteht dabei aus acht Schneiden, da das Endmaß der Kolbenstangenbohrung mit vier Werkzeugen (statt fünf Brückenwerkzeugen) in vier Bearbeitungsschritten erreicht wird. Bearbeitung von einer oder zwei Seiten Im ersten Bearbeitungsschritt erfolgt die Herstellung der Pilotbohrung (ø 304,5 mm) bei einem Rohdurchmesser von 285 bis 295 mm. Dazu wird das erste mit einem Kontrollschnitt ausgestattete Werkzeug mit einem speziellen Flansch (SK50 / HSK100) direkt an die Spindel montiert und der Zylinder mit Hilfe der verfahrbaren Pinole von beiden Seiten bis zur Mitte bearbeitet. Nach dem gleichen Ablauf wird die Kolbenstangenbohrung nach Fertigstellung der Pilotbohrung mit drei weiteren identisch aufgebauten Werkzeugen aber mit unterschiedlichen Bearbeitungsdurchmessern und ohne Kontrollschnitt schrittweise (ø 309,5, ø 314,5, ø 319,5 mm) bis auf das Endmaß aufgebohrt. Das Werkzeugkonzept ist aber so ausgelegt, dass auch die Bearbeitung der kompletten Bohrung mit Hilfe von Verlängerungen von einer Seite möglich ist, damit noch längere Bauteile bearbeitet werden können, wenn sich zum Beispiel der Maschinentisch wegen der Ausladung des Werkstücks im Arbeitsraum nicht mehr drehen lässt. Aus Handhabungsgründen haben sich die Experten der PROMEC-ESTECH AG aber für eine Bearbeitung von zwei Seiten entschieden. Der koaxiale Versatz der beiden Bohrungen liegt dabei unter 0,05 mm. Bei Messversuchen vor Ort konnte ich sogar gar keinen Versatz nachweisen, ergänzt Kurt Jakob. Ergebnisse überzeugen Anwender Die mit den MAPAL Werkzeugen erreichten Ergebnisse haben die Verantwortlichen bei der PROMEC-ESTECH AG absolut überzeugt, so dass zwischenzeitlich auch eine kürzere Version des Zylinders von der Brückenwerkzeug-Bearbeitung auf das MAPAL Verfahren umgestellt wurde. Darüber hinaus hat das Schweizer Unternehmen das MAPAL Verfahren erfolgreich auf dem Horizontal-Bohr- und Fräswerk vom Typ Wotan bei der Bearbeitung eines Druckzylinderprototyps eingesetzt, der mit einer Gesamtlänge von mm (ø 360 mm) noch einmal gut 400 mm länger ist als die bisher längste Version. Zusätzlich bereiten wir ein neues Bearbeitungszentrum für den Einsatz des MAPAL Verfahrens vor. Damit können wir nicht nur den bisher größten Druckzylinder für eine Saftpresse mit einem Fassungsvermögen von Litern noch flexibler bearbeiten, sondern sind als einziges Unternehmen weit und breit auch für die Fertigung von anderen vergleichbar großen Teilen im Auftrag von Kunden bestens gerüstet, blickt der Geschäftsleiter der PROMEC-ESTECH AG, Walter Frey, erwartungsvoll in die Zukunft. V. r. n. l.: Walter Frey, Geschäftsleiter der PROMEC-ESTECH AG und Kurt Wiesendanger, verantwortlicher Verfahrenstechniker bei PROMEC-ESTECH, besprechen weitere Einsatzmöglichkeiten des neuen Verfahrens mit Kurt Jakob, technischer Berater MAPAL, und Andreas Mollet, Gebietsverkaufsleiter MAPAL Schweiz. PROMEC-ESTECH ist nicht nur auf die Bearbeitung von Großbauteilen spezialisiert, sondern führt auch die Vormontage durch. MAPAL Impulse 54 Seite 13

14 » TECHNIK-HIGHLIGHTS INTERVIEW Schnell, kostengünstig, präzise und einfach anzuwenden In den letzten Jahren ist das Produktprogramm im Bereich Feste Reibahlen stark gewachsen. Nun ist erstmals das komplette Programm zusammen mit den Führungsleisten- Werkzeugen im neu erschienenen Kompetenzkatalog Reiben & Feinbohren zusammengestellt. Impulse sprach mit Michael Neumann, Produktmanager Feste Werkzeuge, über die Einsatzbereiche von festen Reibahlen, die Vorteile eines breiten Standardprogramms und über das große Thema Wiederaufbereitung. MAPAL Impulse 54 Seite 14 Wirtschaftliche Feinbearbeitu

15 Das aktuelle Interview mit Michael Neumann Produktmanager Feste Werkzeuge bei MAPAL Herr Neumann, warum kaufen Kunden Mehrschneiden-Reibahlen? Die Erwartungen können wir in vier Schlagworten zusammenfassen: Mehrschneiden-Reibahlen müssen schnell sein, einfach anzuwenden, kostengünstig und natürlich präzise! Dabei spielt natürlich die Geschwindigkeit eine hervorgehobene Rolle. Der Einsatz von festen Reibahlen mit einer großen Zähnezahl reduziert die Bearbeitungszeiten, und auch die Nebenzeiten durch den Wegfall von Handlingsaufwand. Die einfache Handhabung bei der Montage und beim Werkzeugwechsel ist der zweite große Vorteil, da im Gegensatz zu Werkzeugen mit Wendeplatte kein Einstellen notwendig ist. Durch die hohe Fertigungspräzision bei MAPAL sind mit Mehrschneiden-Reibahlen höchste Bohrungsqualitäten erreichbar. Im neuen Katalog Kompetenz Reiben & Feinbohren erstrecken sich die Mehrschneiden-Reibahlen auf 221 Seiten. Wie kam es zu dieser enormen Produkterweiterung? Wir haben die Chance genutzt, mit dem neuen Katalog die Kompetenzen der MAPAL Gruppe im Bereich feste Reibahlen zu bündeln und die Produkte der Firma BECK mit zu integrieren. BECK gehört seit nunmehr zehn Jahren zur MAPAL Gruppe und verfügt über eine sehr hohe Kompetenz, langjährige Erfahrung und ausgereifte Technologien im Bereich feste Reibahlen. Mit dem neuen Katalog zeigen wir das größte und durchgängigste Programm an Mehrschneidern am Markt. Dabei decken wir den Durchmesserbereich von 0,6 über 300 mm durch verschiedene Systeme ab und können so für jede Anwendung das optimale Produkt anbieten. Ein Fokus ist weiterhin auf den HPR Wechselkopf- Reibahlen. Hier haben wir im Bereich der Lagerverfügbarkeit einen großen Schritt gemacht und bieten im neuen Katalog wesentlich mehr Varianten direkt ab Lager an. Klingt nach einer reibungslosen Zusammenarbeit mit BECK. Das ist auch in der Tat so. Die langjährige, historisch bedingte Konkurrenzsituation haben wir hinter uns gelassen und arbeiten heute sehr eng zusammen. Die produktentwicklungsseitige Bündelung der Kompetenzen innerhalb einer Firmengruppe ist natürlich sinnvoll und notwendig. Im Vertrieb ist die Marke BECK ja seit längerem mit den tool-traders-partnern im Handelsgeschäft aktiv, während MAPAL den Direktvertrieb bedient. Klare Strukturen also, daher funktioniert die Zusammenarbeit reibungslos. Neben dem breiten Standardprogramm liegt bei MAPAL generell ein großer Fokus auf Sonderlösungen, direkt auf Kundenanforderungen zugeschnitten. Richtig. Und im Mehrschneiden-Bereich haben wir durch die Vielzahl an Systemen optimale Möglichkeiten, die Sonderwerkzeuge perfekt zuzuschneiden. Wir haben vorhin beim Durchgang durch die Halle schon ein gutes Beispiel angeschaut. Das Werkzeug wird für die Bearbeitung eines Stahlrohres eingesetzt. Dabei wird die gestufte Bohrung komplett von einer Seite fertig bearbeitet, und das Thema der Spanführung stellte früher ein Problem dar. Wir haben es gelöst, indem wir die Spannuten des Werkzeugs für die beiden vorderen Stufen linksschräg ausgeführt haben, sodass die Späne nach vorne aus der Bohrung abgeführt werden. Die große hintere Stufe verfügt über rechtsschräge Spannuten. Die Späne werden nach hinten abgeführt und es kommt nicht mehr zu Spänestau. Sie erwähnten bei der Besichtigung der Werkzeuge attraktive Überlassungskonditionen? Ja, hier nutzt der Kunde unser Angebot der Umlaufregelung, das einen signifikanten Vorteil im Wiederaufbereitungszyklus bietet. Herkömmlicherweise werden feste Reibahlen zwei bis vier Mal wiederaufbereitet. Der Kunde schickt also am Standzeitende sein Werkzeug zu uns zurück, es wird wiederaufbereitet und dem Kunden wieder zur Verfügung gestellt. Für die Dauer der Wiederaufbereitung muss der Kunde einen zusätzlichen Werkzeugbestand vorhalten, um keinen Produktionsausfall zu haben. Zusätzlich besteht eine gewisse Unsicherheit, ob ein Werkzeug erneut aufbereitet werden kann oder ob >> ng mit Mehrschneiden-Reibahlen MAPAL Impulse 54 Seite 15

16 » TECHNIK-HIGHLIGHTS INTERVIEW Für die Kunden ist der Wiederaufbereitungszyklus wesentlich kalkulierbarer. ein Neuwerkzeug (mit entsprechender Produktionszeit) gefertigt werden muss. Mit der Umlaufregelung ist dieser Zyklus für die Kunden wesentlich kalkulierbarer. In diesem Fall schickt der Kunde nach Standzeitende sein Werkzeug nach Aalen und bekommt am nächsten Tag ein einsetzbares Werkzeug zurückgeliefert. Dafür hält MAPAL einen Bestand dieses Werkzeuges vor. Ob MAPAL das eingeschickte Werkzeug nochmals wiederaufbereitet und dem internen Bestand zuführt oder ein neues Werkzeug anfertigt, ist für den Kunden nicht von Bedeutung. Der Kunde kann also seinen eigenen Bestand an Werkzeugen verringern. Für Projekte dieser Art verlangen wir einen Mischpreis, der unter dem Neupreis liegt, der aber für jedes verschickte Werkzeug fällig wird. Eine sehr attraktive Regelung, speziell für Kunden mit einem hohen Werkzeugverbrauch, wie bei dem vorhin angedeuteten Beispiel. HPR300, die Mehrschneiden-Lösung für die Bearbeitung großer Durchmesser, fehlt im neuen Katalog. Zählen diese Werkzeuge nun auch zu den Sonderlösungen? Nein, keinesfalls. HPR300 ist standardisiert für den Durchmesserbereich 65 bis 300 mm erhältlich. Durch den etwas anderen Anwendungsbereich haben wir entschieden, HPR300 im separat erhältlichen Produktkatalog zu belassen. Aber natürlich ist HPR300 für die Bearbeitung großer Durchmesser sehr interessant, speziell auch durch die attraktive Wiederaufbereitung. Bei HPR300 Werkzeugen sind die Schneiden ja geklemmt, nicht gelötet. Daher geht die Wiederaufbereitung im Vergleich zu gelöteten Werkzeugen erstens schneller und zweitens wird durch den fehlenden Wärmeeintrag der Grundkörper nicht belastet. HPR300 Werkzeuge können dadurch mindestens zehn Mal wiederaufbereitet werden. Die vergleichsweise höheren Anschaffungskosten rechnen sich also sehr schnell. MAPAL Impulse 54 Seite 16

17 Zur AMB präsentieren wir eine neue Lösung zur Bearbeitung großer Durchmesser. Was dürfen die Kunden zur AMB im Bereich Feste Reibahlen erwarten? Zunächst werden wir eben für die Bearbeitung großer Durchmesser eine neue Lösung präsentieren, die auf der HPR300 Technologie basiert. Bislang werden die Schneiden der HPR300 Werkzeuge zunächst stabil gespannt und anschließend auf Maß geschliffen. Nun ist es uns gelungen, das System so weiterzuentwickeln, dass der Logistikaufwand signifikant reduziert wird. Es ergeben sich dadurch für den Kunden große Vorteile hinsichtlich der laufenden Kosten für Abläufe, Wiederaufbereitung etc.. Eine weitere Neuheit zur AMB werden Hochleistungs-HSS-Reibahlen für den Formenbau beziehungsweise das Prototyping sein. Durch ihre gute Performance bei gleichzeitig sehr attraktivem Preis- Leistungsverhältnis sind diese Reibahlen für die kleinen Serien und wechselnden Anwendungen dieser Branche sehr interessant. Darüber hinaus arbeiten wir intensiv an neuen CVD-Beschichtungen, zunächst für unsere Complete Performance Wechselkopf-Reibahlen. Durch die neue Beschichtungsanlage hier in Aalen und die intensive Zusammenarbeit mit der Forschungs- und Entwicklungsabteilung sind wir in der glücklichen Lage, für jede Anwendung die optimale Schicht erarbeiten zu können. In unserer Versuchsabteilung laufen dazu regelmäßige Benchmarks, um die Beschichtungen im Reibbereich immer weiter zu optimieren. Mehr Informationen zu den einzelnen Neuentwicklungen sind dann auf der AMB zu sehen. Vielen Dank für das Gespräch, Herr Neumann. MAPAL Impulse 54 Seite 17

18 » PRAXIS REPORT Sicheres Zuordnen der Werkzeugdaten Radio Frequency Identification (RFID) für die Werkzeugüberwachung im Automobilbau Ein globaler Automobilhersteller setzt in seinen nordamerikanischen Werken auf Siemens Radio Frequency Identification (RFID) zur Kennzeichnung und Kontrolle seiner Bearbeitungswerkzeuge. Die Geometrie- und Prozessdaten werden auf den RFID-Chips der Werkzeughalter gespeichert. RFID-Lesegeräte an den Bearbeitungszentren erfassen die Daten und garantieren so eine eindeutige und sichere Zuordnung von Werkstück, Zerspanungswerkzeug und Bearbeitungsprozess. Unter der Bezeichnung Simatic Ident bietet die Siemens-Division Industry Automation ein umfassendes Produktportfolio RFID und optische Lesesysteme für die industrielle Identifikation. Simatic Ident stellt eine lückenlose Verfolgbarkeit von Produkten und Komponenten durch den gesamten Herstellungs-, Beschaffungs- oder Versandprozess sicher wesentliche Voraussetzung für moderne Produktionskonzepte bis hin zur Industrie 4.0. Das Angebot reicht von Komponenten wie Schreib- und Lesegeräten, Antennen, mobilen Datenspeichern und Transpondern bis hin zur Software. Die Anwender aus den unterschiedlichsten Branchen erhalten durchgängige Lösungen, die die spezifischen Stärken und Vorteile der einzelnen Systeme nutzen. Die MAPAL Dr. Kress KG zählt seit Jahrzehnten zu den führenden Anbietern von Präzisionswerkzeugen für die Metallbearbeitung. Mehr als Mitarbeiter der Unternehmensgruppe erarbeiten in enger Technologiepartnerschaft mit den Kunden Werkzeug- und Prozesslösungen für kubische Bauteile. Dazu bietet MAPAL ein umfassendes und technologisch führendes Werkzeugprogramm für die Anwendungen Reiben, Aufbohren, Bohren, Fräsen, Drehen, Aussteuern, Spannen, Einstellen und Messen. Zur Aufnahme der Werkzeugdaten können die Werkzeuge mit einem RFID- Datenträger ausgestattet werden, was die eindeutige und sichere Zuordnung zu den Bearbeitungsprozessen garantiert. Durch die berührungslose Identifikation wird das zugehörige Bearbeitungsprogramm in der Steuerung der CNC-Maschine aufgerufen. Zur Aufnahme der Werkzeugdaten sind die Werkzeuge mit RFID-Datenträgern ausgestattet, was ihre eindeutige und sichere Zuordnung zu den Bearbeitungsprozessen garantiert. Siemens AG 2014, Alle Rechte vorbehalten. MAPAL Impulse 54 Seite 18

19 RFID-Datenträger im Bund der Hohlschaftkegel Radio Frequency Identification (RFID) zur Kennzeichnung und Überwachung der Bearbeitungswerkzeuge hat sich inzwischen in der Automobilindustrie etabliert. Jochen Grundmann, Vice President Operations bei MAPAL USA, geht davon aus, dass 99 Prozent aller Bearbeitungswerkzeuge des betreffenden Automobilherstellers bereits mit Transpondern ausgerüstet sind. Seit mehreren Jahren setzt der Automobilhersteller zur Bearbeitung von Motorblöcken Zerspanungswerkzeuge ein, die mit RFID- Transpondern ausgestattet sind. Die eindeutige Kennzeichnung ermöglicht in Kombination mit modernen Softwarelösungen die lückenlose Werkzeugkontrolle und -verwaltung. Als Hauptlieferanten von RFID-Lösungen für die weltweiten Produktionsstätten hat der Automobilhersteller Siemens ausgewählt. Gemäß einer Vorgabe des Automobilherstellers sind die Datenträger fest in den Bund der Werkzeug-Hohlschaftkegel eingebaut, um sie an den Fertigungszentren eindeutig zu identifizieren und manuelle Eingabefehler zu vermeiden. Die Identlösung von Siemens basiert auf Schreib-/Lesegeräten (SLG) der Baureihe Simatic RF350R, die aufgrund ihrer hohen Leistungsfähigkeit ausgewählt und an den Bearbeitungszentren entlang der Produktionslinien installiert wurden. Eine Produktionslinie umfasst zwischen 20 und 30 CNC-Maschinen, die je nach Aufgabenstellung mit durchschnittlich 50 Einzelwerkzeugen ausgestattet sind. Da sich die Werkzeuge durch den kontinuierlichen Einsatz abnutzen und zur Wartung ausgetauscht werden müssen, ist ein zweiter Werkzeugsatz für den unterbrechungsfreien Betrieb erforderlich. Zur Sicherheit wird noch ein dritter Satz in Reserve gehalten. Zur Aufnahme der Datenträger MDS D421 sind im Werkzeug Bohrungen für den bündigen Einbau angebracht. Der Schreib-/Leseabstand beträgt acht Millimeter. >> MAPAL Impulse 54 Seite 19

20 » PRAXIS REPORT Effiziente Werkzeugverwaltung ermöglicht Kosteneinsparungen. Genaue Reststandzeit dank mobiler Datenträger Für den Anschluss an die Automatisierungsebene stehen bei den Simatic-Readern RS422-Schnittstellen zur Verfügung. Die störungssichere Datenübertragung zwischen den Schreib-/Lesestationen und den mobilen Datenträgern (Tags) erfolgt über die angeschlossenen Rundantennen ANT 12 (Alternativ könnte hier auch der Leser RF210R eingesetzt werden). Zur Kommunikation sind die Schreib-/Lesegeräte über Anschaltmodule ASM 456 mit Profibus vernetzt. Die Entfernung zwischen einem Transponder und dem Lesekopf der Antenne beträgt zwei bis drei Millimeter. Das Werkzeug wird nach Einsetzen in das Werkzeugmagazin der Fertigungsmaschine am Lesekopf der Antenne vorbeigeführt, die dank ihrer geringen Abmessungen auch unter beengten Platzverhältnissen einfach montierbar ist. Die Schreib-/Lesestation übermittelt die mitgeführten Daten des Werkzeugs an die CNC-Steuerung, wo sie zusammen mit der Platznummer im Werkzeugmagazin abgespeichert werden. Nach Abschluss der Bearbeitung wird das Werkzeug der Maschine entnommen und die Reststandzeiten vom CNC-Speicher auf den Transponder übertragen. Die MAPAL Werkzeuge sind mit passiven Datenträgern MDS D421 von Siemens ausgestattet. Sie sind für die Werkzeugcodierung gemäß DIN konstruiert und überall einsetzbar, wo kleine Datenträger mit präziser Positioniermöglichkeit erforderlich sind. Zur Aufnahme der ISO kompatiblen Tags sind in den Bund der Werkzeug-Hohlschaftkegel genormte, 10 mm große Sacklöcher für den bündigen Einbau gebohrt. Die Speichermedien haben eine Kapazität von Byte und erlauben bis zu Schreib-/Lesezyklen. Damit sind ausreichend Reserven selbst bei wachsenden Anforderungen vorhanden, so Grundmann. Präzises Messen gewährleistet hohe Bauteilqualität Ein zentrales Thema im Bereich der Werkzeugverwaltung ist die Standzeitausnutzung. Deshalb werden die Werkzeuge, bevor sie an die Maschi- MAPAL Impulse 54 Seite 20 Bild oben: Das MAPAL Einstellgerät übernimmt die sichere Vermessung und Kennzeichnung der Werkzeuge. Bild links: Das Bearbeitungswerkzeug wird nach Einsetzen in die Maschine an der Antenne vorbei geführt. Der RFID-Reader übermittelt die Daten an die Maschinensteuerung und veranlasst die erforderlichen Arbeitsschritte.

21 Zusammen mit der RFID-Lösung vereinfachen und automatisieren die Einstellgeräte die Protokollierung und Dokumentation der gemessenen Werte. nen gehen, in Einstellgeräten vermessen. Die produktspezifischen Merkmale, zu denen neben Einstellparametern, Standzeiten, Identnummern und Abmessungen ebenso Schnitt- und Verschleißdaten zählen, werden auf den Tags hinterlegt. Der RFID- Reader liest diese Angaben und die CNC-Steuerung weist den Bediener auf einen anstehenden Werkzeugwechsel hin, wenn die Reststandzeit abgelaufen ist. Die Vorgabe fester Wechselzyklen erlaubt den Planern, die Werkzeug-Logistik präzise darauf abzustimmen. Die Angaben über verbleibende Standzeiten sind besonders dann von Bedeutung, wenn hochwertige und kostspielige Schneidwerkzeuge im Einsatz sind. Die Identlösung trägt dazu bei, eine zu hohe Abnutzung der Werkzeuge zu vermeiden und sie sorgt gleichzeitig für einen quantifizierbaren Zeitgewinn bei den Wartungsintervallen. Zu den zentralen Aufgaben in der CNC-Fertigung zählt die effiziente Werkzeugverwaltung. Die steigende Auslastung der Produktionsstraßen verkürzt jedoch die Zeit, die einem Fertigungsunternehmen hierfür verbleibt. Hier setzt Siemens mit Tool Data Information (TDI) an. Die Software macht Rationalisierungspotenziale transparent, bietet Funktionen für die Kostenkontrolle und zeigt Einsparungsmöglichkeiten auf. TDI gibt einen Überblick der eingesetzten Werkzeuge und sorgt für einen geschlossenen Werkzeugdatenkreislauf in der Fertigung. Zudem ist die Integration von Schneideneinstellgeräten möglich. Grundmann weiter: Die Chip-Kennzeichnung vereinfacht Aufgaben wie das Disponieren, Lagern, Montieren, Voreinstellen und Verwalten der Bearbeitungswerkzeuge. Da sich alle Daten mit Bezug zum Werkzeug auf den Transpondern befinden, entfallen zeitraubende manuelle Eingaben. Außerdem gibt die Identlösung einen Überblick über die verfügbaren Werkzeuge und sorgt dafür, dass es keine Unterbrechung der Produktionsprozesse aufgrund fehlender Tools gibt. MAPAL ist nicht nur anerkannter Werkzeug-Experte, sondern ebenso Spezialist für die Entwicklung und Fertigung von mechanischen und elektronischen Einstellgeräten. Denn das exakte Messen und Einstellen der Zerspanungswerkzeuge ist letztlich die Voraussetzung für hohe Bauteilqualität. Der Automobilbauer setzt die MAPAL Geräte zum µ-genauen Vermessen und Einstellen neuer und nachgeschliffener Bohrer, Fräser und Reibahlen ein. Zusammen mit der RFID-Lösung vereinfachen und automatisieren die Einstellgeräte außerdem die Protokollierung und Dokumentation der gemessenen Werte. Zum Speichern der Messdaten arbeiten die Geräte ebenfalls mit RFID-Readern Simatic RF350R oder den kompakteren RF210R für kleinere Reichweiten, deren angeschlossene Schreib-/Leseköpfe die mobilen Datenspeicher der Werkzeuge beschreiben. Beschleunigter und vereinfachter Werkzeugaustausch RFID erleichtert die Werkzeugverwaltung wesentlich, gibt Jochen Grundmann zu bedenken. Andernfalls müssen Werkzeugkarten händisch geschrieben und Reststandzeiten individuell berechnet werden. Das RFID-System liefert diese Angaben komplett und fehlerfrei. Außerdem gehen keine Werkzeugkarten mehr verloren, die sämtliche Parameter für eine eindeutige Zuordnung festhalten. Der Werkzeug-Spezialist unterstreicht, dass die RFID-Lösung nicht nur die systematische Erfassung der Daten vereinfacht, sondern auch den Werkzeugaustausch beschleunigt. Grundmann weiter: Durch stets aktuelle Chip-Daten weiß der Anwender zeitgenau, wann ein Werkzeugwechsel fällig oder wie lange sein Werkzeug noch verwendbar ist. Laut Aussage des Anwenders hat die RFID-Kennzeichnung der Werkzeuge die Erwartungen voll erfüllt und trägt dazu bei, die Rüstzeiten zu verkürzen. Grundmann abschließend: In den Bearbeitungszentren der Fertigungsstätten werden hochwertige und kostenintensive Produkte hergestellt. Die mit mobilen Datenträgern ausgerüsteten Werkzeuge garantieren die eindeutige Zuordnung zu den jeweiligen Bearbeitungsprozessen, was dem Autobauer auch den Einsatz der Tools in mehreren Maschinen ermöglicht. Die Maschinensteuerung prüft auf Basis der Chip- Daten die Plausibilitäten und gewährleistet einen fehlerfreien und zuverlässigen Werkzeug-Einsatz. Die Transponder dokumentieren außerdem den Werkzeug-Lebenszyklus und machen so jede Einsatzphase rückverfolgbar. Siemens AG 2014, Alle Rechte vorbehalten. MAPAL Impulse 54 Seite 21

22 » AUS DEM UNTERNEHMEN Die Ideensucher Ein Blick in die Forschungs- und Entwicklungsabteilung Innovationen sind der Motor eines Unternehmens. Bei MAPAL tragen sie seit jeher maßgeblich zum Erfolg der Marke bei. Das Streben der Forschungs- und Entwicklungsingenieure, ausgehend von dem einstmals einzigen Produkt, der Einschneiden-Reibahle, stets noch leistungsfähigere Werkzeuge und optimale Zerspanungslösungen zu entwickeln, haben MAPAL weltweit zum anerkannten Technologieführer gemacht. So hat natürlich nicht nur das Werkzeugsortiment sondern auch die Forschungs- und Entwicklungsabteilung selbst eine steile Aufwärtsentwicklung vollzogen. Um die Jahrtausendwende waren es noch gerade mal fünf Mitarbeiter, die sich mit der Neuund Weiterentwicklung von Zerspanwerkzeugen beschäftigten. Inzwischen arbeitet ein 40-köpfiges Team um Forschungs- und Entwicklungsleiter Dr. Dirk Sellmer an einer Vielzahl von Projekten, die sich aus eigenen Ideen innerhalb des Teams und den sich wandelnden Anforderungen der Kunden ergeben. Tag für Tag tüfteln 15 Ingenieure, 15 Techniker und zehn technische Mitarbeiter unter anderem an neuen Schneidengeometrien, idealen Schneidstoffen und superharten Beschichtungen für hochleistungsfähige Werkzeuge. Sie erproben alternative Fertigungsverfahren und testen innovative Technologien für eine effiziente Werkzeugproduktion. Sie fahren jedes Jahr rund 350 Versuchsreihen und sie bauen Prototypen auf Fertigungsniveau. Es gibt immer genug zu tun. An Ideen und Herausforderungen hat es dem Team noch nie gemangelt. Eher an der Zeit, meint Dr. Sellmer mit einem RESEARCH & D MAPAL Impulse 54 Seite 22

23 und Lösungsfinder Augenzwinkern. Der Entwicklungsleiter ist überzeugt: Wer Fortschritt und Innovationen vorantreiben will, muss ausgetretene Pfade verlassen und sich auf unbekanntes Terrain begeben. Und deshalb sind wir eigentlich immer offroad unterwegs. Wichtig sei es jedoch auch, Trends rechtzeitig zu erkennen und in neue Produkte umzusetzen. Heute haben wir beispielsweise ganz neue Möglichkeiten im Hinblick auf Miniaturisierung, Gewichtsverkleinerung oder den Einbau von Kühlkanälen in Werkzeuge. Durch den engen Kontakt zu den weltweiten Kunden, auch über die Kollegen des Vertriebs und des Außendienstes, sind die Entwicklungsingenieure bei MAPAL stets am Puls der Zeit und mit den Marktanforderungen bestens vertraut. Hinter der Kompetenz der Mitarbeiter dürfen freilich auch Form und Ausstattung des Forschungsabteilung nicht zurückstehen. MAPAL investiert jedes Jahr einen siebenstelligen Betrag in die Forschung und Entwicklung. Daher stehen im Versuchszentrum Schleifmaschinen neuester Technik und nicht weniger als zehn verschiedene Bearbeitungszentren. So können wir nahezu jeden Produktionsprozess unserer Kunden exakt simulieren, erklärt Dr. Sellmer. Bei der Analyse und Evaluierung der Versuche nutzen die Entwickler modernste Geräte zur Messung von Schneiden und Schneidkanten. Dank Messtechnik für Hochgeschwindigkeitsaufnahmen sowie Simulationssoftware sind sie heute in der Lage, Bearbeitungsprobleme noch einfacher und sicherer zu lösen. Der zeitliche Aufwand für einen Versuche schwankt und >> EVELOPMENT MAPAL Impulse 54 Seite 23

24 » AUS DEM UNTERNEHMEN für Ihre Bearbeitungsaufgaben RESEARCH & D MAPAL Impulse 54 Seite 24

25 kann wenige Stunden aber auch Wochen oder Monate in Anspruch nehmen. Unsere bisher längste Versuchsphase dauerte acht Monate und war im Jahr Dabei ging es um die MMS-Bearbeitung von mehreren Zylinderköpfen und Motorblöcken für einen großen Automobilhersteller. Wir haben die gesamte Technologie an den Bauteilen durchexerziert und die Werkzeuge auf das noch heute gültige Niveau gebracht, so Dr. Sellmer. Längst geht es für die Entwickler nicht mehr nur um die Markteinführung eines neuen Werkzeugs. Unsere Arbeit reicht inzwischen bis in die Vorserienfertigung mit Begleitung und Unterstützung des Projekts bei den Kunden vor Ort. So gehört es zum Service, neue Produkte für den Kunden einzufahren oder aufzurüsten. Das Forschungslabor steht für Besucher offen. Kunden können vorbeischauen, ganz gleich ob im frühen Stadium einer Projektidee oder auch in späteren Phasen, während des Einfahrens oder bei der Inbetriebnahme einer Bauteilbearbeitung. Dort stehen ihnen zudem Büros zur Verfügung, so dass sie gleichzeitig ihrer Arbeit nachgehen und beispielsweise s checken können, während sie die Versuchsergebnisse abwarten. Die enge Zusammenarbeit mit den Kunden ist für die Entwickler ein wichtiger Faktor bei der Suche nach der besten Bearbeitungslösung. Wertvolle Impulse für neue Produkte erhalten die Ingenieure aber auch von den MAPAL Kompetenzzentren, durch den Kontakt zu Maschinenherstellern und Schneidstofflieferanten und durch die Kooperation mit Universitäten und führenden Instituten im Bundesgebiet bei neuen Forschungsprojekten. Dr. Dirk Sellmer, Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung ganz links im Bild mit einem Teil seines Teams. 15 INGENIEURE 15 TECHNIKER 10 TECHNISCHE MITARBEITER EVELOPMENT MAPAL Impulse 54 Seite 25

26 » PRAXIS REPORT Werkzeugwechsel im Schnelldurchlauf Mehrspindel-Drehautomaten sind die erste Wahl, wenn es bei den zu bearbeitenden Drehteilen auf hohe Stückzahlen, kurze Durchlaufzeiten und Präzision ankommt. Immer komplexere Werkstücke erfordern aber neben Drehoperationen den Einsatz zusätzlicher Bearbeitungstechniken wie das Fräsen oder Querbohren. Die Alfred Schütte GmbH & Co. KG, absoluter Spezialist für Mehrspindel-Drehautomaten, greift hier auf das geballte Know-how von MAPAL zurück, um auch bei der Bearbeitung mit angetriebenen Werkzeugen und beim Werkzeugwechsel höchste Präzision zu erreichen. Was ist der gemeinsame Nenner von Motoreinspritz- und Nockenwellenstellantriebskomponenten, Zahnimplantaten und Schenkelhalsschrauben? Es sind komplexe Bauteile, die in der Regel in sehr hohen Stückzahlen gefertigt werden und viele spanabhebende Bearbeitungsschritte durchlaufen müssen. Konventionelle Zweispindelautomaten geraten hier wirft man Stückzahl, Kosten und Platzbedarf in die Waagschale oft an ihre Grenzen. Bild links und Mitte: Die einteilige Spindel von MAPAL mit der kompakten KS-Spannpatrone garantiert einen einfachen und präzisen Werkzeugwechsel. Bild rechts: Schütte liefert seine Mehrspindel-Drehautomaten bei Bedarf gleich noch mit den passenden MAPAL Voreinstelladaptern für die Werkzeugvoreinstellung aus. Steigende Präzisionsanforderungen und höhere Stückzahlen sorgen dafür, dass Mehrspindel-Drehautomaten immer mehr Boden gut machen können und sich neben ihrem angestammten Einsatzgebiet im Automobilbau auch zunehmend in anderen Bereichen etablieren. Dies zeigt ein aktuelles Praxisbeispiel aus der Medizintechnik: Für ein bestimmtes Dentalimplantat aus Titan F67 Grad 4 mit einem Durchmesser von 4,1 mm und einer Länge von 13 mm sind 22 Einzeloperationen erforderlich. Die Bearbeitung dauert auf einer Zweispindel-Drehmaschine wegen der erforderlichen zahlreichen Werkzeugwechsel 240 Sekunden. Ein leistungsähiger Mehrspindel-Drehautomat, wie die SCX vom Mehrspindler-Spezialisten Schütte, braucht dagegen für die Komplettbearbeitung gerade einmal 36 Sekunden. Er rechnet sich damit für den Anwender trotz des im Vergleich zum Zweispindler deutlich höheren Investitionsvolumens. >> MAPAL garantiert für die Komplettspindel aus eigener Produktion einen Rundlauffehler von unter 8 µm am 100 mm langen Dorn. MAPAL Impulse 54 Seite 26

27 Spindelkasten der SCX mit Querbearbeitungseinheiten, die als Kreuzschlitten ausgelegt sind und über volle NC-Funktionalität verfügen. MAPAL Impulse 54 Seite 27

28 » PRAXIS REPORT CNC-Mehrspindel-Drehautomat für komplexe Werkstücke Auch in Zukunft gibt es sicherlich weiterhin zahlreiche Werkstücke wie beispielsweise Fittinge, Zündkerzen oder große Drehteile gibt, für die konventionelle kurvengesteuerte Mehrspindelautomaten weiter die erste Wahl bleiben. Gleichzeitig jedoch steigt die Zahl der Anwendungen, für die nur Vollblut-CNC-Maschinen wie unsere SCX in Frage kommen, betont Dr.-Ing. Carsten Klöpper, Leiter Anwendungstechnologie Mehrspindel-Drehautomaten bei der Alfred H. Schütte GmbH & Co KG. Der Grund hierfür ist nicht die weitere Reduzierung der Durchlaufzeiten. Diese sind ohnehin bei allen Mehrspindlern durch eine schrittweise Bearbeitung des Werkstücks in mehreren parallel arbeitenden Bearbeitungsstationen extrem niedrig, durch die die Werkstücke von einer Spindeltrommel mit sechs bis acht Spindeln (endlos) getaktet werden. Vielmehr stellen immer komplexere Bauformen neue Anforderungen an die Maschine, da sie neben dem klassischen Drehen, Bohren und Reiben für eine Komplettbearbeitung auch eine wachsende Zahl weiterer Verfahren wie Fräs- und Querbohroperationen oder das Gravieren verlangen. Oft lassen sich diese zusätzlichen Verfahren nur noch mit durchgängig einzeln angetriebenen und damit voneinander unabhängig regelbaren NC-Achsen mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand realisieren. Zusätzlich erwarten Anwender heute zum einen, dass sie auf unseren Maschinen wie bei modernen Einspindel-Drehmaschinen schwer zerspanbare Materialien verarbeiten können. Zum anderen muss es möglich sein, damit auch VON DER SPINDE ZUM PERFEKTEN MAPAL Impulse 54 Seite 28

29 kleinere Losgrößen beziehungsweise variantenreiche Produktfamilien wirtschaftlich zu produzieren, ergänzt Dr. Klöpper. Flexibel, schnell und hochgenau Der CNC-Mehrspindel-Drehautomat SCX lässt hier kaum Wünsche offen. Die Schütte-Ingenieure haben alles aus dem Arbeitsraum verbannt, was nicht direkt an der Entstehung des Werkstücks beteiligt ist. Weder Antriebs- und Führungselemente noch Schmier- und Kühlleitungen oder Kabel sind innerhalb des Zerspanungsraums zu finden mit entsprechend positiven Auswirkungen auf den Spänefall und die Umrüstzeiten. Erhältlich ist die SCX mit einer Trommel mit sechs Spindeln, Gegenspindel und bis zu zwei zusätzlichen Spindeln für die Bearbeitung der zweiten Werkstückseite. Die Querbearbeitungsstationen sind dabei als Kreuzschlitten ausgelegt, verfügen über eine innere Kühlmittelzufuhr und können mit stehenden oder angetriebenen Werkzeugen ausgestattet werden. Die Längsbearbeitungseinheiten bieten jeweils Platz für zwei (stehende und/ oder angetriebene) Werkzeuge. Sowohl die Quer- als auch die Längsbearbeitungseinheiten lassen sich darüber hinaus mit einem schwenkbaren Dreifachwerkzeughalter bestücken, so dass insgesamt eine große Bandbreite an Bearbeitungsverfahren in jeder Bearbeitungslage genutzt werden kann. Da damit aber auch die Zahl der gleichzeitig in der Maschine installierten Werkzeuge steigt, muss für einen schnellen Werkzeugwechsel gesorgt werden. Zusätzlich muss eine mikrogenaue Positionierung der Werkzeuge möglich sein, damit die gewünschte hohe Bearbeitungspräzision garantiert werden kann. Handspanntechnik für mikrogenauen Werkzeugwechsel Bei der Konzeption der Anfang 2006 auf den Markt gebrachten Maschine haben wir uns deshalb auch von Anfang an nach einem versierten Partner für die manuelle Spanntechnik umgesehen, blickt Dipl.-Ing. Christian Henk, Gruppenleiter Sonderkonstruktion Mehrspindel-Drehautomaten, zurück. MAPAL war und ist in Sachen manuelle HSK-Spanntechnik wegen der branchenweit bekannten und in vielen Varianten erhältlichen sowie kompakten KS-Spannpatrone für uns die erste Adresse. Allerdings stellt ein CNC-Mehrspindel-Drehautomat andere Ansprüche an die Präzision als dies sonst bei Anwendungen üblich ist, bei denen manuelle Spanntechnik zum Einsatz kommt. MAPAL hat die Herausforderung angenommen und die Parameter der Spannpatrone und alle Peripheriegeräte in enger Abstimmung mit uns weiterentwickelt, so dass die Standardpatrone den gehobenen Ansprüchen der SCX genügt, erläutert Dr. Klöpper. HSK und die KS-Patrone konnten sich so bei der SCX als Standardschnittstelle für angetriebene HSK-Werkzeuge durchsetzen. >> L BIS ZUR SCHNEIDE PROZESS In der modernen Produktionslandschaft entscheidet oft das letzte Tausendstel über Produktivität und Wirtschaftlichkeit. Als führender Werkzeughersteller und enger Partner des Maschinenbaus fühlen wir uns verpflichtet, auch die optimale Schnittstelle zwischen Maschine und Werkzeug anzubieten. Nur so kann das Potenzial beider Komponenten optimal ausgeschöpft werden. Die ganzheitliche Betrachtung aller Komponenten, angefangen von der Maschine über die Spindel mit Spannpatrone und Spannzeug bis hin zum Werkzeug ist der Erfolgsfaktor für den perfekten Prozess. Die Entwicklungstätigkeiten im Bereich Spanntechnik sind ebenfalls von dieser Komplettbetrachtung beeinflusst: Denn wir lernen an der Schneide, was die Spanntechnik der Zukunft können muss. Jochen Schmidt, Produktmanager und Fertigungsleiter Spanntechnik, MAPAL MAPAL Impulse 54 Seite 29