Arno-optimiert: Durch die konstruktive Auslegung der Linearschlitten mit integrierter Kühlung entfällt das zeitaufwändige Anschließen einer externen und kostenintensiven Verschlauchung. Zudem entfallen Störkonturen im Arbeitsraum.
Foto: Arno Werkzeuge

Thema der Woche 51/2019

So verbessern Sie das Langdrehen

Arno Werkzeuge beflügelt Drehprozesse von Kunden mit durchdachten Lösungen. Auch das Langdrehen lässt sich entscheidend verbessern.

Wie sich in der Fertigung - und speziell beim Langdrehen - weitere Produktivitätsreserven ausschöpfen lassen, erklärt der Werkzeughersteller Arno Werkzeuge. Denn mit den Präzisionswerkzeugen beim Langdrehen ist es so eine Sache: Da gibt man sich viel Mühe bei der Auswahl der leistungsfähigsten Produkte, und dann verspielt man die gewonnenen Produktivitätsvorteile wieder beim Werkzeugwechsel. Noch ärgerlicher wird es, wenn die Werkzeuge gekühlt werden müssen. Verrohrung und Schläuche erschweren nicht nur die Zugänglichkeit, sondern schaffen auch Flächen für Schmutz und Späneaufbau.

Wendeschneidplatte zerstört, Zeitplan dahin, Kalkulation futsch?

Wer kennt sie nicht, diese unliebsamen Erschwernisse beim Wechsel der Drehwerkzeuge? Hat man sich im engen Maschinenraum endlich vorgetastet ans Werkzeug und will es auswechseln, da rutscht es einem auch schon aus der Hand und fällt in den Späneförderer. Vor allem bei der Nassbearbeitung, wenn Kühlschmierstoff im Spiel ist, sind das keine Einzelfälle. Ergebnis: Wendeschneidplatte zerstört, Werkzeug kaputt, Zeitplan dahin, Kalkulation futsch. Wer einen Werkzeuganbieter als Partner hat, der über reine Produkteverkäufe hinausblickt, der sich in die Fertigungsprozesse seiner Kunden hineindenken und dafür die besten Gesamtlösungen bieten kann, der ist eindeutig im Vorteil. Denn der kann Produktivitätsreserven heben, die ihm entscheidende Vorteile bringen können. Das zeigt sich in Kundennähe und innovativen Produkten, in die Erfahrungen aus Produktion und Fertigung eingeflossen sind.

Lösungen beim Langdrehen: AWL-Linearschlitten und AFC-Schnellwechselsystem

Beim Langdrehen sind das beispielsweise Werkzeugwechselvorrichtungen und -systeme, wie sie unter anderem Arno Werkzeuge anbietet. Das Unternehmen in Ostfildern bei Stuttgart führt mit dem AWL-Linearschlitten und dem AFC-Schnellwechselsystem Lösungen im Portfolio, die solche unliebsamen Situationen verhindern. Da wird deutlich, dass die Verantwortlichen die Situationen in der Fertigung bestens kennen. Das zum Patent angemeldete Werkzeugaufnahmesystem AWL kann je nach Maschine und Ausführung zwei bis sechs Werkzeuge aufnehmen. Auf einen feststehenden Anschlag lassen sich im Handumdrehen die austauschbaren Trägerwerkzeuge mit dem jeweiligen Schneideinsatz aufsetzen oder entnehmen.

Automatisch gesichert: O-Ring verbindet Trägerteile

Die zweigeteilten Werkzeuge mit Träger und Anschlagsteil lassen sich mit wenigen Handgriffen lösen und befestigen. Beim Aufdrehen hebt eine integrierte Kontermutter den Spannkeil leicht an. Dann muss lediglich der vordere Teil des zweigeteilten Trägers entnommen und mit einem anderen Träger mit neuer Schneidplatte wieder eingesetzt werden. Wenn die beiden Trägerteile wieder aufeinander gesteckt werden, sind sie sofort über einen O-Ring dicht verbunden, so dass das Werkzeug nicht versehentlich in die Maschine fallen kann. Warum die Dichtheit eine Rolle spielt, lesen Sie gleich. Auch die stabile Keilspannung der Klemmhalter durch zwei Schrauben mit Niederzugeffekt überzeugt. Und sollte einmal eine Schraube verlorengehen, lässt sie sich einzeln nachbestellen. Auch das ist eine geschätzte, weil kostengünstige Lösung des Herstellers.

Systemabhängigkeit sollte vermieden werden

Weil der Abstand vom Anschlag des feststehenden Teils bis zur Werkzeugspitze immer gleich ist, muss ein neu eingewechseltes Werkzeug nicht nochmals neu eingemessen werden. Ganz gleich, ob es sich um ein Werkzeug fürs Drehen, Abstechen oder Gewindedrehen handelt. Das ist natürlich ein großer Zeitvorteil. Darüber hinaus können in den Linearschlitten auch Werkzeuge anderer Hersteller eingewechselt werden. Diese Freiheit bei der Werkzeugwahl ist einer der größten Vorteile des AWL-Linearschlittens, denn Anwender begeben sich nicht in eine Systemabhängigkeit. Auch dies zeigt Praxisnähe eines Herstellers, der weiß, wie in Fertigungen gedacht wird. Eine weitere Besonderheit am AWL-Linearschlitten ist die integrierte Kühlmittelzufuhr. Das Werkzeugaufnahmesystem verfügt über zwei unabhängige Kühlkanäle, die sich gezielt öffnen oder verschließen lassen. Dabei hat jede Kammer eine integrierte Kühlmittelzufuhr die individuell, je nach Bearbeitungssituation, verschlossen werden kann. So können Werkzeuge mit und ohne Innenkühlung bei Bedarf parallel eingesetzt werden. Durch die Kühlkanäle kann Kühlmittel mit bis zu 150 bar Hochdruck gezielt auf den gewünschten Punkt der Schneide gebracht werden. Die Späne werden nicht nur weggespült, sondern brechen auch anders, was in vielen Fällen zu einem höheren Standzeitverhalten beiträgt. Anwender berichten beim Zerspanen über Standzeiterhöhungen jenseits von 25 %.

Durch die konstruktive Auslegung der Linearschlitten mit integrierter Kühlung reduziert sich das zeitaufwändige Anschließen einer externen und kostenintensiven Verschlauchung. Zudem entfallen Störkonturen im Maschinenraum. Und dadurch gibt es auch keine Flächen, an denen Späne anhaften und sich zu unliebsamen Störfaktoren aufbauen können. Hinzu kommt ein weiterer Effekt. Weil die Befestigung der Werkzeuge auf den Aufnahmen und im Wechselsystem sehr stabil ist, gibt es während der Bearbeitung weniger Vibrationen. Das wirkt sich auf die Oberflächenqualität des bearbeiteten Werkstücks aus. Die ist oftmals besser, und dadurch können in manchen Fällen sogar nachgelagerte Bearbeitungsschritte entfallen.

Durchdachte Lösungen mit Praxishintergrund

Insgesamt macht das Werkzeugsystem einen sehr durchdachten und logischen Eindruck. Es steht für einen einfachen und schnellen Werkzeugwechsel mit großer Genauigkeit und hoher Prozesssicherheit. Die integrierte Kühlung ist eine intelligent gelöste Innovation, die echte Vorteile bringt. Die Systemoffenheit für Werkzeuge anderer Hersteller verdeutlicht eine souveräne Einstellung. Mit dem AWL-Linearschlitten und dem Schnellwechselsystem AFC beweist der Hersteller seine Fertigungsnähe und unterstreicht seinen Anspruch, mit praxisnahen Lösungen die Produktivität zu steigern. Wer bei der Bearbeitung von Stahl und NE-Metallen oder auch von hochdruck- und hochzugfestem Aluminium eine hohe Oberflächengüte erzielen will, der kann gleich bei derselben Adresse bleiben. Denn Arno Werkzeuge ist bekannt für hochpositive Wendeschneidplatten, verfügt das Unternehmen doch über das größte Angebot dieser Hochleistungswerkzeuge. So eignen sich beispielsweise die Geometrien ALU und ASF dank ihrer besonderen Schlichtgeometrie ideal für die Feinbearbeitung und für labile, dünnwandige Teile. Sie sind komplett umfanggeschliffen und haben eine scharfe Schneidkante sowie eine speziell ausgelegte Spanleitstufe. Deshalb sind für die Bearbeitung nur geringe Schnittkräfte nötig. Bei vielen Bauteilen lassen sich damit glatte Oberflächen erzielen und das Entgraten in der Nachbearbeitung komplett sparen. Werden die hochpositiven Wendeschneidplatten mit dem AWL-Linearschlitten eingesetzt, zeigen sich aufgrund der stabilen Klemmung der Werkzeuge überragende Ergebnisse.

1 mm schmaler kann viel bewirken

Und wenn Werkstücke beim Langdrehen fertig bearbeitet sind, kommt dem Abstechen eine besondere Bedeutung zu. Wahrscheinlich haben sich nur wenige Menschen schon einmal Gedanken darüber gemacht, wie entscheidend dabei ein einziger Millimeter sein kann. Nicht so die Verantwortlichen bei Arno Werkzeuge. Sie haben sich überlegt, wie ein bewährtes Abstechwerkzeug statt mit drei nur mit 2 mm Breite auskommen kann und trotzdem noch Kühlkanäle integriert werden können. Ergebnis ist das weltweit erste serienmäßig additiv hergestellte Abstechmodul. Das schmale ACS-Modul mit Kühlmittelkanal in Dreiecksform bringt die Kühlung bis zum Rand.

Über 400.000 Euro pro Jahr einsparen

Das additive Herstellungsverfahren ermöglicht es, trotz des geringen Platzangebots, zwei Kühlkanäle mit strömungsoptimierten düsenförmigen Geometrien einzubringen. Der untere Kanal endet außerdem in einem Dreieck, sodass das Kühlmittel bis zum äußersten Rand des Freiwinkels geführt wird. Anwender bringen damit Kühlmittel an Stellen, an die man es bisher nicht schaffte. Dadurch werden die Späne kürzer und verkleben nicht. Der Verschleiß an Freiflächen reduziert sich. Insgesamt resultiert dies in deutlich höheren Werkzeugstandzeiten. Und dass 1 mm weniger im Abstechwerkzeug beispielsweise bei 20 Maschinen und 220 Maschinentagen die Kosten pro Jahr um mehr als 400.000 Euro senken kann, lässt sich zweifelsfrei vorrechnen. Es kann sich also lohnen, beim Einkauf von Präzisionswerkzeugen nicht ausschließlich an das Werkzeug zu denken. Den Prozess und das gewünschte Ergebnis in den Vordergrund zu stellen, bringt Produktivitätsvorteile, die man vorher vielleicht gar nicht erwartet hat. Wenn es dann noch Anbieter – im besten Fall auch Hersteller – gibt, die sich als Partner verstehen und sich viele Gedanken über Fertigungssituationen und –prozesse machen, kann dies der Produktivität den entscheidenden Schub verpassen.