Großserienfertigung und höchste Genauigkeit sind die Schlagworte, wenn es um die Kernkompetenzen der UKM Fahrzeugteile GmbH geht. Für die Fräsbearbeitung an einer Nockenwelle für Einspritzpumpen setzt der Spezialist für Automobilteile – nach schlechten Erfahrungen mit dem Erstausrüster-Tool – auf ein gemeinsam mit der BENZ Tooling entwickeltes angetriebenes Werkzeug. Mit durchschlagendem Erfolg: Die Verfügbarkeit und die Werkzeug-Standmenge haben sich erhöht. Gleichzeitig hat sich die Qualität der Bearbeitung deutlich verbessert.
Für zahlreiche Automobilhersteller produziert UKM am Standort Hirschfeld unter anderem Nockenwellen für Einspritzpumpen in Verbrennungsmotoren auf mehreren Vertikaldrehzentren. Die 2,8-3 Millionen Teile pro Jahr werden im 4-Schicht-Betrieb rund um die Uhr hergestellt, was hohe Anforderungen an die Belastbarkeit von Maschine und Werkzeug stellt. Diesen enormen Belastungen konnte das ursprünglich eingesetzte Werkzeug nicht Stand halten.
Zum Bearbeiten des Nockens aus einem chromlegiertem Wälzlagerstahl wurden angetriebene Werkzeuge eingesetzt. Bei diesen trat nach Serienanlauf der Produktion immer wieder das gleiche Problem zu Tage: Nach ca. 80.000 Teilen führten die Belastungen der Bearbeitung zu einem Komplettausfall des angetriebenen Werkzeugs. Für die enormen Kräfte, welche während der Zerspanung aufgenommen werden müssen, war das angetriebene Werkzeug nicht optimal abgestimmt, was in der Summe zu massiven wirtschaftlichen Belastungen für UKM geführt hat.
Mit einem enormen Aufwand an Zeit und Kosten konnte die Produktion der Nockenwelle zwar aufrecht erhalten werden, auf Dauer war aber für den UKM- Verfahrensingenieur Christian Schwierz klar, dass er sich nach einer Alternative umsehen musste, um die zugesagten Produktionsmenge konsequent Woche für Woche liefern zu können.
„Schnell kamen wir auf BENZ Tooling aus Gengenbach, die im Markt einen hervorragenden Ruf genießen, wenn es um Sonderlösungen geht“, erklärt Christian Schwierz.
Nach der ersten telefonischen Kontaktaufnahme traf man sich bereits innerhalb einer Woche zu einem Vor-Ort-Termin in Reinsberg, um die Anforderungen von UKM aufzunehmen und bisherige Schwachstellen des eingesetzten Werkzeugs zu analysieren.
Bei der konstruktiven Auslegung des angetriebenen Werkzeuges durch die Konstruktionsabteilung von BENZ Tooling wurde insbesondere darauf geachtet, die im Gespräch herausgearbeiteten Lösungsansätze optimal umzusetzen. Nach der Ausarbeitung eines ersten Lösungsvorschlags wurden daher nochmals minimale Änderungen vorgenommen, um das Werkzeug bestmöglich auf die hohen Belastungen in der Produktion abzustimmen. So wurde beispielsweise die Antriebskupplung modular ausgelegt, um im Falle eines sich andeutenden Verschleißes unmittelbar reagieren zu können. Zudem wurde die Untersetzung ins Langsame (ca. 4:1) auf zwei Getriebestufen aufgeteilt, was die Belastung auf einzelne Komponenten im Werkzeug ebenfalls reduziert.
Bei der Umfangskraft und der Lagerbelastung konnten Verringerungen von bis zu 25% erzielt werden. Durch eine Optimierung der Lageranordnung und der verwendeten Ausführungen im Vergleich zum Erstausrüster-Werkzeug verbesserte sich die Leistungsfähigkeit des BENZ-Werkzeuges nochmals.
„Mittlerweile haben wir mit der BENZ-Lösung die kritische Menge von 80.000 Teilen überschritten, bei der das Erstausrüster-Tool versagte. Das BENZ-Werkzeug funktioniert weiterhin reibungslos und zeigt keinerlei messbare Verschleißerscheinungen, was für die hohe Umsetzungsqualität unserer Anforderungen spricht.“
Christian Schwierz, Verfahrensingenieur, UKM Fahrzeugteile GmbH
Bei der Auswertung der Maschinendaten konnte zudem erfreulicherweise festgestellt werden, dass sich die Belastung des Hauptantriebs um mehr als die Hälfte verringert hat. Gerade für Energieeinsparungsansätze im Produktionsprozess ein nicht zu unterschätzender Aspekt.
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BENZ Tooling ist einer der weltweit führenden Hersteller und Anbieter von Komponenten und Systemen der Werkzeug- und Maschinentechnik. Das Unternehmen beschäftigt rund 300 Mitarbeitende und ist weltweit in über 30 Ländern vertreten. BENZ ist Teil der Division Measuring and Process Systems von Schenck und gehört zum Dürr-Konzern.
