Der weltweit älteste Hersteller von Druckmaschinen, die 1817 gegründete Koenig & Bauer AG, Würzburg, verfügt heute über die breiteste Produktpalette aller Druckmaschinenanbieter. Deshalb sieht das 2.200 Mitarbeiter beschäftigende Unternehmen seine besondere Stärke in dem einzigartigen Know-how auf den verschiedenen Feldern der Drucktechnik sowie in der hohen Kompetenz bei der Bewältigung individueller Kundenanforderungen. Diesen Kundennutzen gilt es durch Maßnahmen, wie die enge Zusammenarbeit mit Lieferanten, zu sichern und zu verbessern, um den Herausforderungen der Zukunft begegnen zu können.

Große Flächen wirtschaftlich bearbeiten

Welche Ergebnisse sich dabei erzielen lassen, zeigt die Bearbeitung von Seitenteilen für die verschiedenen Druckwerke und Falzgestelle. Die aus EN/GJL/250 (GG 25) gegossenen, durchschnittlich 3.600 x 2.000 x 425 mm großen und fünf Tonnen schweren Werkstücke, müssen bei einer Bearbeitungszugabe von 6 bis 10 mm auf beiden Seiten plan gefräst und an den Stirnflächen überfräst werden. Trotz dieser Dimensionen ist beispielsweise bei einem Seitenteil mit 425 mm Breite eine Toleranz der Planflächen von +/– 0,05 mm einzuhalten. Beide Extreme, Abmessungen und Genauigkeit, konnten bislang auf insgesamt sechs Langfräsmaschinen in Portalbauweise vom Typ Kolb Pentamat bewältigt werden. Allerdings ließen die Bearbeitungszeiten zu wünschen übrig, da die Planfräser eines bekannten Werkzeugherstellers nur eine reduzierte Maschinenleistung zuließen. Diese zeit- und kostenintensive Bearbeitung war dann auch für Ewald Baumeister, Leiter Fertigungsbereich Gestelle, der Ansatzpunkt, um mit neuen Frässtrategien die Gestellbearbeitung wirtschaftlicher zu gestalten.

Prozesssicheres Fräsen mit neuen Werkzeugen

Unter den Konzepten der verschiedenen Werkzeuglieferanten sahen Ewald Baumeister und Rainer Sengl, Verantwortlicher für die NC-Programmierung Werkzeuge, in dem Vorschlag der Firma Ingersoll Werkzeuge GmbH die überzeugendste Lösung. Deren Gebietsrepräsentant Hermann Schimmer empfahl eine neue Strategie: Schruppen und Egalisieren mit Eckfräsern der Baureihe PowerMax und anschließendes Schlichten mit Fräsern aus der Reihe MicroMill. Aber er beließ es nicht nur bei dem Wechsel vom Plan- zum Eckfräser, sondern definierte auch neue, der Großflächenbearbeitung angepasste Wendplatten. Gemeinsam wurde dann an der Plattengeometrie und an den Spanungsparametern „gefeilt“. Das Team um Ewald Baumeister ließ seine praktischen Erfahrungen einfließen - Erfahrungen, die sich bei den Fräsversuchen vor Ort als sehr konstruktiv erwiesen und der Mannschaft von Ingersoll die Optimierung der Wendeschneidplatte erleichterte.

Fräser für die Schwerzerspanung

Zum Schruppen der großflächigen Gestellteile empfahl Ingersoll Standard-Eckfräser aus der Baureihe PowerMax mit 315 mm Nenndurchmesser und 14 Wendeschneidplatten. Die quadratischen, vierschneidigen Wendeschneidplatten mit positiver Geometrie, speziell für die schwere Schruppbearbeitung bei Koebau konzipiert, haben sich mittlerweile bei anderen Anwendungen bestens bewährt und bilden dank ihrer hervorragenden Leistungen bei kurzspanenden Werkstoffen einen wichtigen Teil des Produktprogramms. Gefräst wird trocken mit einer Schnittgeschwindigkeit von 150 m/min, einer Vorschubgeschwindigkeit von 1.350 mm/min und einer Drehzahl von 150 1/min. Mit fz = 0,64 mm Vorschub/Zahn, einer Eingriffsbreite ae = 250 mm und einer Schnitttiefe ap = 10 mm ergibt sich dabei ein Zeitspanvolumen Q von etwa 3.375 cm³/min mit einer um 20% kürzeren Bearbeitungszeit gegenüber dem Planfräser. Unter diesen Fräsbedingungen ist das Potential des Eckfräsers noch lange nicht ausgeschöpft, wird aber im Hinblick auf den übergangslosen Wechsel von Fräsbahn zu Fräsbahn sowie die Prozesssicherheit und Standzeit als sekundär bewertet. Sukzessive wird jedoch daran gearbeitet, die Spindelleistung der Langfräsmaschine besser zu nutzen und das Potential des Fräsers unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Standwege zu optimieren.

Egalisieren und Schlichten

Beim Schruppen mit z-konst. trägt der Fräser die Bearbeitungszugabe von durchschnittlich 6 bis 10 mm in einem Durchgang mit einer Spantiefe von max. 9 mm bis auf einen Rest von 1mm zum Fertigmaß ab. Danach werden die Spannvorrichtungen gelöst, damit sich Spannungen im Gestell abbauen können. Gegebenenfalls gleicht ein über die gesamte Fläche gezogener Egalisierschnitt von max. 0,15 mm zum Fertigmaß einen Verzug aus. Abschließend kommt der Schlichtfräser MicroMill mit einem Nenndurchmesser von 315 mm und acht vierschneidigen Wendeschneidplatten mit positiver Geometrie zum Einsatz. Durchschnittlich werden beim Feinschlichten 0,15 mm in einem Durchgang mit einer Schnittgeschwindigkeit vc = 150 m/min und einer Vorschubgeschwindigkeit vf = 2 350 mm/min abgetragen. Mit diesen Werten verkürzt sich die hinsichtlich Spanabtrag und Standzeit optimierte Bearbeitung gegenüber der mit dem Planfräser um rund 35 Prozent.

Strategie erfolgreich umgesetzt

Nach mehrmonatigem Einsatz beschreibt Ewald Baumeister die neue Frässtrategie mit den für ihn wichtigsten Eckwerten: „Die Zeitersparnis wirkt sich bei dem Maschinenstundensatz der Langfräsmaschinen deutlich auf die Kalkulation und letztendlich auf unsere Wettbewerbsfähigkeit als Profitcenter innerhalb der Koenig & Bauer-Gruppe aus. Denn eine Reduzierung der Bearbeitungskosten um 20 Prozent bietet uns zusätzlichen Handlungsspielraum.“ Aber nicht nur diese Seite der Kostenbetrachtung gibt Anlass zur Freude. Auch an der Langfräsmaschine hat sich die Umstellung auf die neue Strategie bestens bewährt. Trotz der um ca. 35 Prozent höheren Vorschubgeschwindigkeiten gegenüber der früheren Bearbeitung erweist sich die kombinierte Schrupp-/Schlichtbearbeitung als sehr prozesssicher. – Eine deutliche Bestätigung der gemeinsam erarbeiteten Strategie von Koebau und Ingersoll und der bedarfsorientierten Werkzeugwahl.

Artikel erschienen in WT 89 auf Seite 73.