DiPosFeed von Ingersoll – Hochvorschub für alle Fälle

Dank der Laufruhe des DiPosFeed von Ingersoll wird bei der CNC – Innovative Zerspanung GmbH heute durchgehend Hochvorschub genutzt, was die Bearbeitungszeit unter anderem um ein Drittel verkürzt.

Die CNC – Innovative Zerspanung GmbH in Aiglsbach in Bayern fertigt für Kunden in ganz Deutschland, wobei die Schwerpunkte aber klar bei Unternehmen aus der Region liegen. Zu Beginn kamen sie vorwiegend aus dem Umfeld des Automobilbaus, inzwischen ist das Branchenspektrum breit gestreut. Am stärksten ist mittlerweile der allgemeine Maschinenbau vertreten, aber auch Teile für den Modell- und Werkzeugbau werden oft gefertigt. Die Losgrößen sind meist niedrig, können aber auch mal bis zu 5.000 Stück erreichen. Die CNC-IZ stellt darüber hinaus Einzelteile und Prototypen her. Zum Maschinenpark gehören fünf Fräszentren und zwei Drehmaschinen.

Als vielseitiger Lohnfertiger verfügt die CNC-IZ nicht für jedes Bauteil über die passende Spannvorrichtung. Bei Werkstücken wie dieser Lagerschale für einen Schiffsmotor wird daher improvisiert.

Pascal Wildt
Fräsen und CAM-Programmierung bei CNC-IZ

„Mit dem DiPosFeed gelingen auch Arbeitsprozesse, von denen wir zunächst dachten, sie seien unmöglich. Die Laufruhe dieses Werkzeugs schafft bei uns genügend Vertrauen, es auch unbeaufsichtigt arbeiten zu lassen. Das hätten wir uns mit dem alten Fräser nicht getraut.“

Flexibilität ist Trumpf

Die große Stärke des Unternehmens liegt in seiner Flexibilität. Auf den Maschinen werden sowohl ganz kleine Teile gefertigt als auch solche mit Abmessungen bis zweieinhalb Meter. Vom einfachen Winkel mit zwei Bohrungen bis hin zum hochkomplexen Bauteil, das eine 5-Achs-Bearbeitung erfordert, ist alles dabei. Etwa zwei Drittel der Teile entstehen aus Stahl, die übrigen vorwiegend aus Aluminium. Auch Edelstahl, Messing, Kupfer und Kunststoff werden zerspant.

Die Fertigung hält dafür ein entsprechend großes Spektrum an Werkzeugen vor. Ingersoll ist dort als Komplettanbieter präsent. Als Schwachstelle erweist sich bei CNC-IZ immer wieder mal die Aufspannung der Werkstücke. Während in einer Serienproduktion Vorrichtungen eingesetzt werden können, die nach Maß für ein bestimmtes Bauteil ausgelegt sind, ist der Lohnfertiger darauf angewiesen, mit universeller Spanntechnik jeweils Lösungen für jedes verlangte Bauteil zu finden. „Seit wir eine DMU 75 Monoblock mit PH Cell einsetzen, können wir mit dieser automatisierten 5-Achs-Maschine immerhin 25 verschiedene Aufspannsituationen darstellen, aber auch hier ist nicht immer der ideale Fall dabei“, berichtet Geschäftsführer Christian Hochholzer. Probleme können vor allem beim Schruppen von Stahl auftreten. Wenn das Werkzeug zu hohen Druck aufbaut, drohen Vibrationen. Bei der CNC-IZ kam es in der Vergangenheit häufig zu Schneidenbrüchen bis hin zur Zerstörung des kompletten Werkzeugs. Mitunter wurde auch das Werkstück aus der Halterung herausgezogen.

Von den Lagerschalen für den Schiffsmotor wird immer ein Paar gefertigt, was mit dem Hochvorschubfräser DiPosFeed von Ingersoll prozesssicher gelang. Das Werkstück hat einen Durchmesser von 800 mm und ist 400 mm hoch.

Eine Aufspannung erfordert Kompromisse

Wie Pascal Wildt, Fräser und CAM-Programmierer bei der CNC-IZ, berichtet, hängt alles sehr vom jeweiligen Bauteil ab: „Manche müssen rundum sehr präzise bearbeitet werden. Das gewährleistet man am besten, wenn die Bearbeitung in einer Aufspannung erfolgt, ohne noch mal umspannen zu müssen. Manchmal gehen wir dabei den Kompromiss ein, lieber etwas schlechter zu spannen, aber dafür den bestmöglichen Zugang zum Bauteil zu bekommen.“

Im Betrieb wurden schon viele unterschiedliche Hochvorschubfräser ausprobiert, ehe mit dem TG1F052R00 aus der Reihe DiPosFeed von Ingersoll ein Problemlöser auch für nicht optimale Aufspannungen gefunden wurde. „Mit diesem Fräser haben wir die Erfahrung gemacht, dass der Plattenverschleiß relativ niedrig ist und die Schneiden auch nicht so schnell brechen“, bestätigt Hochholzer.

Die CNC-IZ fräst teilweise aus dem Vollen, bekommt von Kunden aber auch viele Brennteile, die zur Bearbeitung auf eine Platte geschweißt und senkrecht aufgespannt werden. Auch bei solchen Fixierungen über wenige Schweißpunkte konnte der TG1F052R00 überzeugen, da er wesentlich weniger Druck aufbaut als andere Hochvorschubfräser. „Mit dem DiPosFeed gelingen auch Arbeitsprozesse, von denen wir zunächst dachten, sie seien unmöglich“, betont Wildt. Für den Bereich Hochvorschubfräsen hat sich CNC-IZ auf Ingersoll festgelegt.

Seinen ersten Einsatz bei der CNC-IZ hatte der neue Fräser beim Schruppen eines Werkzeugs für den Formenbau, wobei es auf hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit und ein möglichst großes Zeitspanvolumen ankam. „Die Bearbeitung so einer Form dauert zwei bis drei Stunden und da macht es einen großen Unterschied, ob der Fräser langsamer oder schneller läuft. Wir holen schnell mal 30 bis 60 Minuten an Zeit heraus“, erläutert Wildt.

Haben für das Hochvorschubfräsen eine neue Lösung etabliert (v.l.n.r.): Christian Hochholzer, Geschäftsführer CNC-IZ, Stefan Keil, Technische Beratung und Verkauf Ingersoll, Pascal Wildt, Fräsen und CAM-Programmierung CNC-IZ, Christoph Schweiger, Werkstattleiter Fräsen CNC-IZ, und Hans Zanker, Anwendungstechniker Ingersoll.

Laufruhe schafft Vertrauen

Mit dem DiPosFeed-Hochvorschubfräser von Ingersoll hat sich die Frässtrategie in der Fertigung grundlegend verändert. Früher ist man vom Hochvorschubfräser auf andere Werkzeuge, wie Schaftfräser oder Rundplattenfräser, ausgewichen und hat auf die entsprechende Geschwindigkeit verzichtet, wenn die Spannsituation nicht optimal war. Dank der Laufruhe des Ingersoll-Werkzeugs wird heute durchgehend Hochvorschub genutzt, was die Bearbeitungszeit unter anderem um ein Drittel verkürzt. Das Unternehmen verwendet diese Möglichkeiten auch, damit mannlos in der Nacht gearbeitet werden kann. „Die Laufruhe dieses Werkzeugs schafft bei uns genügend Vertrauen, es auch unbeaufsichtigt arbeiten zu lassen. Das hätten wir uns mit dem alten Fräser nicht getraut“, so Wildt.

Da der Lohnfertiger es immer wieder mit anderen Bauteilen zu tun hat, ist der direkte Vergleich zwischen verschiedenen Werkzeugen nur selten möglich. Bei einem Auftrag für ein Paar Lagerschalen für einen Schiffsmotor bot sich diese Gelegenheit, da solche Teile bereits einige Monate zuvor gefertigt worden waren. Im Wesentlichen ging es für die CNC-IZ darum, in das Werkstück aus dem Baustahl S355 eine Ölablaufrinne hineinzufräsen. Das Bauteil hat einen Durchmesser von 800 Millimeter und ist 400 Millimeter hoch. „Als wir die ersten Teile fertigten, dauerte die Bearbeitung eine halbe Ewigkeit und wir mussten sehr oft die Schneidplatten wechseln“, erinnert sich Christoph Schweiger, Werkstattleiter Fräsen bei der CNC-IZ. Zum extrem schnellen Verschleiß kam auch noch ein Plattenbruch, der dafür sorgte, dass nicht mal ein Bauteil mit dem Werkzeug komplett hergestellt werden konnte.

Prozesssicher und wirtschaftlich

Bei einem erneuten Auftrag gelang die Bearbeitung mit dem Hochvorschubfräser absolut prozesssicher. Während es beim Wettbewerbsprodukt bereits nach 42 Minuten zum Plattenbruch gekommen war, hielt der weichschneidende DiPosFeed-Fräser von Ingersoll die komplette Eingriffszeit von 150 Minuten durch und kam auf einen Standweg von 931 Meter. Der Fräser ist mit sieben Wendeschneidplatten bestückt, während das Vergleichswerkzeug nur vier hat. Geschäftsführer Christian Hochholzer ist für ideenreiche neue Lösungen immer aufgeschlossen. „Wenn man sich auf eine bestimmte Bearbeitung fixiert und alles mit dem Rundplattenfräser machen möchte, sollte man sich nicht innovative Zerspanung nennen“, so sein abschließendes Credo.