Prozesssichere Werkzeuglösungen für den Einsatz auf Rundtaktmaschinen

Rundtaktmaschinen erfordern große Stückzahlen und individuelle Denkweise. Die K.R. Pfiffner AG, mit Stammsitz in der Schweiz, ist der Spezialist für solche Maschinen und gehört zu den größten Rundtaktmaschinenherstellern der Welt. Rundtaktmaschinen erreichen bei Volumenserien nicht nur niedrigste Stückkosten, sondern auch präzise Werkstückgenauigkeiten. Die Taktzeiten liegen oft bei unter 4 Sekunden pro zerspantem Werkstück. Seit der Geschäftsgründung vor 50 Jahren entwickelte sich Pfiffner durch Ingenieurskunst, lösungsorientierte Praxis und ausgereifte Marktkenntnisse zum weltweit führenden Anbieter von Rundtaktmaschinen mit sicheren, schlüsselfertigen Lösungen für den Kunden. Das Werk in Zimmern, Baden-Württemberg, deckt die Bereiche Vertrieb, Service, Einrichten und Steuerungstechnik ab. Neben hoher Expertise im Maschinenbau werden auch passende Werkzeugsysteme benötigt. An dieser Stelle kommt die Paul Horn GmbH als OEM-Partner ins Spiel.

„Bei der Produktion von Großserien anspruchsvoller Werkstücke gibt es zur Rundtaktmaschine keine Alternative, die ähnlich wirtschaftlich ist“, sagt Peter Groschupp, Werkzeug- und Spannmittelkonstruktion im Werk Zimmern o.R. Mit Horn hat Groschupp einen Werkzeugpartner für die kniffligen Bearbeitungsaufgaben. „Ein hoher Anteil der Werkzeugsysteme auf den Pfiffner-Maschinen sind von uns speziell konstruierte Sonderwerkzeuge. Die hohen Stückzahlen und die Anforderungen jeder einzelnen Bearbeitungsstation in der Maschine verlangen eine genau angepasste und prozesssichere Werkzeuglösung“, sagt der Leiter Erstausrüstung von Horn, Joachim Hornung.

Neben anderen Maschinenbaureihen werden im Pfiffner Werk Zimmern aktuell zwei Maschinen der neuen Baureihe Hydromat HC EPICplus fertiggestellt. Bei dieser Baureihe lassen sich bis zu 24 Bearbeitungseinheiten einsetzen. Horn-Werkzeuge sind auf beiden Maschinen mit mehreren verschiedenen Werkzeuglösungen verbaut. Die Werkstücke sind aus einer speziellen Aluminiumlegierung mit jeweils sehr besonderen Anforderungen an den Prozess. „Die Maschinen sind für unterschiedliche Kunden und bei beiden Maschinen sind die Werkstücke statisch gespannt. Die rotationssymmetrischen Merkmale an den Werkstücken werden nicht gedreht, sondern gefräst. Dadurch entstehen sehr kurze Späne“, erzählt Peter Groschupp.

Getaktetes Werkstück

Eine der beiden „Schwenkfutter-Maschinen“ des Typs HC 12-U EPICplus produziert ein rund 200 mm langes Aluminiumteil. Für die Außenbearbeitung lieferte Horn unter anderem einen Glockenfräser. Bei dem Werkstück mit 30 mm Durchmesser müssen an der Mantelfläche Nuten gefräst werden. Das Werkzeug fährt für die komplette Bearbeitung der Mantelfläche rund 100 mm über das Werkstück. Bestückt ist der Glockenfräser mit sechs zweischneidigen Horn-Wendeschneideplatten des Typs 275. Die Platten sind radial zum Werkstück angeordnet. Für die Alu-Bearbeitung sind die Werkzeugschneiden speziell präpariert. 

Zur Erhöhung der Prozesssicherheit und zur Vorbeugung von Aufbauschneiden wurde der Glockenfräser mit einer direkten inneren Kühlmittelzuführung ausgelegt. An der Mantelfläche des Glockenfräsers wurden Taschen eingebracht, um Gewicht zu reduzieren. Die Steifigkeit des Glockenfräsers wird dadurch nicht beeinträchtigt. „Das spart nicht nur Gewicht, sondern man bekommt auch die Späne aus dem Fräskörper“, erklärt Hornung. In diesem Beispiel produziert die Maschine der Baureihe Hydromat im 20-Sekunden-Takt, das bedeutet, dass alle 20 Sekunden ein Werkstück fertig ist. Mit dieser Taktzeit erreicht man eine Jahresmenge von 1 Million Bauteilen.

Auf den Pfiffner Rundtaktmaschinen arbeiten bis zu 24 Bearbeitungseinheiten vollautomatisch und simultan. Der Prozessablauf ist immer kundenspezifisch optimiert. Das Ziel: Die wirtschaftlichste Produktion komplexer Werkstücke in höchster Qualität bei kürzesten Taktzeiten. Die Rundtaktmaschinen der Typen HC 12-U EPICplus und HC 16-U EPICplus sind neben dem spezifischen Rundschalttisch zusätzlich mit schwenkbaren Satelliten-Spannfuttern ausgerüstet. Die 12 beziehungsweise 16 Spannfutter sind beliebig indexierbar. Somit ist eine Bearbeitung von 5 Seiten aus möglich, ohne dass das Werkstück umgespannt werden muss. Die hydraulischen Spannfutter sind spezifisch dem zu spannenden Werkstück angepasst. Der Spanndruck ist hydraulisch stufenlos einstellbar. Kubische Werkstücke bis zu einer Kantenlänge von 120 mm oder Stangenmaterial bis zu einem Durchmesser von 52 mm und einer Länge von 200 mm, lassen sich so prozesssicher bearbeiten. Die Rundtaktmaschinen des Typs HC/16-U eignen sich deshalb für Rohlinge, für Profil- und Stangenmaterial jeder Art.

Immer mehr Kunden entscheiden sich für Rundtaktmaschinen, wenn Stückkosten und kurze Taktzeiten entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg sind. „Unsere Kennzahlen sind in erster Linie Kosten pro Teil und Stückzeit“, sagt Uwe Krause, Geschäftsführer von Pfiffner in Zimmern. Der große Profit beim Kauf einer Pfiffner-Rundtaktmaschine anstelle einer konventionellen Maschine ist neben Stückkosten, Taktzeiten und Toleranzen ihre außergewöhnlich hohe Zuverlässigkeit (Output) und Langlebigkeit. Pfiffner Kunden schätzen zudem die geringen Unterhaltskosten und ihren flexiblen Einsatz in Verbindung mit einem großen Angebot an möglichen Anpassungen. Auf Kundenwunsch liefert Pfiffner die perfekt zugeschnittene schlüsselfertige Lösung, bei der die eingesetzten Werkzeuge eine wichtige Rolle spielen. 

Bewährte Zusammenarbeit

„Auch in der Projektierung und im Hinblick auf den Abnahmetermin sind Schnelligkeit und Zuverlässigkeit gefragt“, bestätigt Hornung und ergänzt: „Durch die hohe Fertigungstiefe, welche wir bei Horn in der Rohlingsherstellung in der eigenen Hartmetallfertigung über die Schleiferei und Trägerfertigung bis hin zur „Inhouse-PVD-Beschichtung“ haben, ermöglichen wir auch bei Sonderwerkzeugen kurze Lieferzeiten. Mit den sogenannten „Greenline-System“ bieten wir diese auch mit Lieferzeiten innerhalb einer Woche nach Zeichnungsfreigabe durch den Kunden für begrenzte Stückzahlen an“.

Die Zusammenarbeit zwischen Horn und Pfiffner bewährt sich seit mehr als 20 Jahren. Uwe Krause sieht „Kundenorientierung, Flexibilität und Leistungsfähigkeit als die tragenden Erfolgsfaktoren“. Krause ist seit Gründung des Standorts Zimmern im Jahr 1989 im Unternehmen. Er ergänzt: „Die Projekte mit Horn laufen immer sehr gut. Verlässlichkeit, fairer Umgang miteinander und das gemeinsame Ziel, Kundenlösungen zu schaffen, haben beide Firmen in der Unternehmensphilosophie fest verankert. Darüber hinaus sind Service und Kundendienst wichtige Bausteine unserer gemeinsamen Philosophie. Der Kunde muss wissen und sich darauf verlassen können, dass wir für ihn da sind.“

Weitere Informationen: www.phorn.de