Vol.27

Ein vibrationsarmer Schaftfräser! Das Werkzeug, das die Bearbeitungseffizienz verbesserte und die Werkzeugkonsolidierung ermöglichte

Interview mit freundlicher Genehmigung vonKondo Iron Works Co., Ltd.

Kenjiro Iwata

Tungaloy Vertriebsmitarbeiter

Kenjiro IwataKenjiro Iwata

Aus
Präfektur Hyōgo
Beigetreten
2019
Hobbys
Golf, Angeln

Schulterfräsen mit Schaftfräsern – insbesondere unter langen Auskragbedingungen – ist sehr anfällig für Vibrationen, ein Problem, das viele Bearbeitungsanwender plagt. Dies ist die Geschichte, wie eine solche Herausforderung beim Schaftfräsen mit langem Auskrag gelöst wurde.

Kondo Iron Works Co., Ltd. mit Sitz in Inuyama City, Präfektur Aichi, bearbeitet seit ihrer Gründung vor 63 Jahren eine breite Palette mechanischer Komponenten – darunter Werkzeugmaschinenteile, Baumaschinenteile, Komponenten für Spezialausrüstungen und Vorrichtungsteile. Das Unternehmen konsolidiert mittelgroße Drehmaschinen, Bearbeitungszentren, Drehzentren und horizontale Bearbeitungszentren in einer einzigen Fabrik und erhält von Kunden hohes Lob für Kosten, Lieferzeit und Versandkostenmanagement.

Um niedrige Kosten und kurze Lieferzeiten zu erreichen, praktiziert Kondo Iron Works „Single-Vendor Integrated Machining“, wodurch Lieferzeiten durch die Eliminierung von Übergaben zwischen mehreren Anbietern reduziert werden. Das Unternehmen ist auf die Bearbeitung mittelgroßer Komponenten spezialisiert und besitzt Multitasking-Maschinen sowie 5-Achsen-Bearbeitungszentren, die eine Mehrseitenbearbeitung in einer einzigen Aufspannung ermöglichen, um vielfältige Kundenbedürfnisse zu erfüllen.

Kondo Iron Works ist auch proaktiv in Bezug auf Umweltmaßnahmen, arbeitet aktiv an SDGs-Aktionsplänen und strebt die Eco Action 21-Zertifizierung an. Solarstrom macht 13 % des gesamten Energieverbrauchs des Unternehmens aus, während der Rest als CO2-freier Strom eingekauft wird, wodurch effektiv keine Kohlendioxidemissionen aus dem Stromverbrauch entstehen.

SDGs-Initiativen

SDGs-Initiativen

CO2-freier Stromverbrauch

CO2-freier Stromverbrauch

Solarpaneele auf dem Dach

Solarpaneele auf dem Dach

Wenn es ums Drehen geht, ist es Tungaloy

Die Beziehung zwischen Iwata, dem Vertriebsmitarbeiter, und Betriebsleiter Kondo von Kondo Iron Works begann im Jahr 2022. Betriebsleiter Kondo hatte Tungaloy lange Zeit als seine erste Wahl für Drehoperationen angesehen und viele Jahre lang hauptsächlich Tungaloy-wendeschneidplatten verwendet.

Die Beziehung zum aktuellen Vertriebsmitarbeiter Iwata begann, als er sich bei einem gemeinsamen Besuch mit dem autorisierten Händler Shin-ei Shokai als neuer Vertreter vorstellte. Seitdem führte Iwata durch regelmäßige Besuche zusammen mit Herrn Yamaguchi, dem Leiter von Shin-ei Shokai, Verbesserungsgespräche und vertiefte die Beziehung, indem er kontinuierlich Verbesserungen bei der Drehbearbeitung – insbesondere bei Nut- und Gewindeoperationen – vornahm.

Foto vor der Maschine

Herausforderungen beim Schaftfräsen auf Multitasking-Maschinen

Kondo Iron Works bearbeitet ein großes Volumen an Werkzeugmaschinen- und Industriemaschinenarbeiten und bearbeitet Wellen- und Flanschkomponenten für diese Industrien auf Multitasking-Maschinen. Für solche Wellenkomponenten gibt es viele Operationen, die das Nuten und senkbohren von Schraubensitzen an zylindrischen Abschnitten umfassen, die mit Vierkantschaftfräsern und Schulterfräsern durchgeführt wurden.

Betriebsleiter Kondo
Betriebsleiter Kondo

„In unserem Unternehmen setzen wir Multitasking-Maschinen aktiv für die Bearbeitung von Rundteilen ein, wobei wir eine Mehrseitenbearbeitung in einer einzigen Aufspannung durchführen, um die Prozesskonsolidierung zu fördern. Bei wellenartigen Werkstücken führen wir häufig Nuten, Schulterfräsen und Helixfräsen mit Schaftfräsern an den zylindrischen Abschnitten durch, um Schraubensitzflächen und Passfedernuten zu bearbeiten.
Bei solchen Schaftfräsoperationen erfordern der Anfahrweg der Frässpindel an der Multitasking-Maschine und Werkstückkollisionen oft einen langen Werkzeugauskrag.
Aufgrund des langen Auskragens treten beim Schaftfräsen leicht Vibrationen auf, was uns zwingt, die Schnitttiefe zu reduzieren, was zu längeren Bearbeitungszeiten führt.”

Dies verdeutlichte die einzigartigen Herausforderungen der Werkzeugbestückung auf Multitasking-Maschinen.

Abbildung eines langen Auskragens

Die Lösung auf der MECT 2023 finden

Trotz dieser langjährigen Herausforderung hatte Betriebsleiter Kondo Schaftfräser verschiedener Hersteller getestet und die leistungsstärksten ausgewählt, aber noch keinen Schaftfräser mit wirklich zufriedenstellender Leistung gefunden. Dann, während seines Besuchs auf der MECT 2023, entdeckte er einen vielversprechenden Hinweis am Tungaloy-Stand.

Betriebsleiter Kondo
Betriebsleiter Kondo

„Beim Besuch des Tungaloy-Standes auf der MECT fand ich einen interessanten Schaftfräser. Ich hatte zuvor keinen besonders starken Eindruck von Tungaloy-Schaftfräsern gehabt, aber die einzigartigen Produktmerkmale dieses Schaftfräsers gaben mir das Gefühl, dass er echte Ergebnisse liefern könnte. Die komplexe Schneidengeometrie deutete darauf hin, dass er teuer sein könnte, aber ich bat Herrn Iwata, ein Muster zu arrangieren, damit wir seine Leistung zunächst durch Tests überprüfen konnten.”

Ein vibrationsarmer Schaftfräser: FinishMeister

FinishMeister ist ein Vierkantschaftfräser mit einem proprietären Combination Edge-Design, das zwei Arten von Schneiden aufweist – Schruppschneiden und Schlichtschneiden. Die Schruppschneiden reduzieren den Schnittwiderstand und erzeugen Vibrationszyklusverschiebungen, die die Resonanz unterdrücken, die Vibrationen verursacht, wodurch eine überlegene Vibrationsdämpfung im Vergleich zu herkömmlichen Vierkantschaftfräsern erzielt wird. Da die Schlichtschneiden über die Schruppschneiden hinausragen, übernehmen sie zusätzlich die Wandflächenbearbeitung und liefern eine Oberflächenrauheit und -qualität, die der von herkömmlichen Vierkantschaftfräsern entspricht.

Kürzere Bearbeitungszeit und Werkzeugkonsolidierung erreicht

Nach Erhalt des Musters wurden umgehend Tests durchgeführt. Der Test wurde an S45C-Werkstückmaterial mit einem FinishMeister ø12 Schaftfräser durchgeführt. Beginnend mit Testeinschnitten bei der maximalen Schneidenlänge des FinishMeister wurden die optimale vibrationsfreie Schnitttiefe (ap) und der Vorschub schrittweise ermittelt.

Als Ergebnis wurden optimale Schnittbedingungen identifiziert: Schnittgeschwindigkeit Vc = 100 m/min, Vorschub pro Umdrehung f = 0,26 mm/U (fz = 0,065 mm/U), Schnitttiefe ap = 7–8 mm und Schnittbreite ae = 12 mm – wodurch eine vibrationsfreie Bearbeitung erreicht wurde.

Betriebsleiter Kondo
Betriebsleiter Kondo

„Die hohe Vibrationsdämpfungsfähigkeit des FinishMeister war beim Schaftfräsen mit langem Auskrag, wo Vibrationen am wahrscheinlichsten auftreten, äußerst effektiv. Die erhebliche Reduzierung der Bearbeitungszeit durch die Verringerung der Anzahl der Durchgänge – für Operationen, die zuvor viele Durchgänge erforderten – war ein großer Vorteil.
Angesichts der Vielfalt der von uns bearbeiteten Teile wollten wir außerdem die Auskraglänge des Schaftfräsers eher länger einstellen, um den Aufwand beim Wechsel der Werkzeuglängen zu reduzieren. Die hervorragende Vibrationsdämpfung des FinishMeister bedeutet, dass selbst bei langem Auskrag eine große Toleranz für Schnittbedingungen besteht, die Vibrationen in Schach halten, was wir sehr attraktiv finden.
Neben der Vibrationsdämpfung ist auch die Möglichkeit, ihn zum Schlichten zu verwenden, ein großer Vorteil. Zuvor verwendeten wir separate Schaftfräser für das Schruppen und Schlichten, aber der FinishMeister erledigt sowohl das Schruppen als auch das Schlichten mit einem einzigen Werkzeug. Für Operationen wie Nuten und senkbohren, bei denen keine hohe Oberflächenqualität erforderlich ist, verwenden wir jetzt einen einzigen FinishMeister bis zum letzten Schnitt. Wir schätzen die dadurch ermöglichte Werkzeugkonsolidierung sehr.”

Neben der reduzierten Bearbeitungszeit wurde auch durch die Werkzeugkonsolidierung eine erhebliche Verbesserung erzielt.

FinishMeister in der Maschine

Wesentliche Verbesserungspunkte

  1. Reduzierte Bearbeitungszeit durch überlegene Vibrationsdämpfung

    Die hervorragende Vibrationsdämpfungsfähigkeit des FinishMeister kontrolliert Vibrationen selbst bei Schaftfräsoperationen, die einen langen Auskrag erfordern. Eine höhere Schnitttiefe wurde im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen möglich, wodurch die Bearbeitungszeit erfolgreich reduziert wurde.

  2. Ein Schaftfräser mit Schruppschneiden, der auch das Schlichten beherrscht

    Mit seinem proprietären Combination Edge-Design mit hervorstehenden Schlichtschneiden kann der FinishMeister auch Schlichtoperationen durchführen. Die Konsolidierung von Schruppen und Schlichten in einem einzigen Werkzeug ermöglicht die Werkzeugkonsolidierung.

Die Zukunft, die wir erreichen wollen

Kondo Iron Works setzt die Verbesserungsaktivitäten über diesen Erfolg hinaus fort.

Betriebsleiter Kondo
Betriebsleiter Kondo

„In der Werkstatt neigen die Leute dazu, aus Angst vor Misserfolgen bei übermäßig konservativen Bedingungen zu bleiben oder die gleichen alten Werkzeuge und Methoden weiter zu verwenden.
Ich möchte, dass unsere Mitarbeiter aktiv neue Werkzeuge und Methoden ausprobieren.
Um solche Herausforderungen zu fördern, versuche ich, ein Umfeld zu schaffen, in dem sich die Mitarbeiter wohlfühlen, Risiken einzugehen – indem das Management ein gewisses Maß an Misserfolg akzeptiert.”

Präsident Kondo
Präsident Kondo

„In unserem Unternehmen arbeiten wir aktiv an der Lösung von Umweltproblemen, einschließlich SDGs-Aktionsplänen und Aktivitäten zur Erlangung der Eco Action 21-Zertifizierung. Unsere Absicht war es, das Image zu zerstreuen, dass Fertigung = umweltschädlich ist.
Wir wollen eine neue Werteachse in die Welt der Fertigung bringen – nicht nur Güter produzieren, sondern Komponenten für Industrien herstellen, die auf Umweltverbesserung abzielen, und Umweltauswirkungen durch neue Bearbeitungsmethoden wie diese reduzieren. Wir planen, dieses Problem mit Ansätzen anzugehen, die einzigartig für die Fertigungsindustrie sind. Wir werden weiterhin Aktivitäten vorantreiben, um ein Unternehmen aufzubauen, das zur Erreichung einer Kreislaufwirtschaft beiträgt.”

Bild des Vertriebsmitarbeiters
Iwata

„Ich persönlich fand FinishMeister ein charakteristisch interessantes Werkzeug, daher bin ich wirklich froh, dass dieses Projekt gut ausgegangen ist.
Bei meinen Vertriebsaktivitäten glaube ich, dass es wichtig ist, die wahren Herausforderungen der Kunden durch gründliche Interviews zu verstehen, anstatt einfach die von Kunden gewünschten Werkzeuge vorzustellen. Indem ich die Probleme erfasse und verstehe, bemühe ich mich jeden Tag, Vorschläge zu unterbreiten, die zu echten Problemlösungen führen. Mein Ziel ist es, jeden Kunden, den ich betreue, zu einem noch größeren Fan von Tungaloy zu machen.”

Rückblickend auf dieses Projekt äußerten sich alle Beteiligten positiv.

Tungaloy ist bestrebt, die Herausforderungen unserer Kunden zu verstehen und sie auf dem Weg zur Problemlösung und zur Verwirklichung ihrer Ideale zu begleiten.

Mitglieder des Verbesserungsprojekts von Kondo Iron Works
Mitglieder des Verbesserungsprojekts von Kondo Iron Works

In diesem Artikel vorgestellte Produkte

FinishMeister
Fräsen
Ultra-Hochleistungs-Schaftfräser mit herausragender Zerspanungsleistung

FinishMeister

Erzielt bemerkenswerte Produktivität bei gleichzeitiger drastischer Reduzierung der Bearbeitungskosten und Lagerverwaltungskosten

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