Der Zulieferbetrieb für Dreh- und Fr?steile Harry Roth fokussiert sich haupts?chlich auf den Bereich Luftfahrt, in dem hochfeste Werkstoffe zu Sonderbauteilen in h?chster Qualit?t zu bearbeiten sind. Darauf ist das Unternehmen in Waldkirch mit jahrzehntelanger Erfahrung spezialisiert. Kunden sch?tzen die schnelle Reaktionszeit und die Flexibilit?t des Zulieferers auch für kleine Losgr??en. ?Für unsere Kunden steht die Produktqualit?t an oberster Stelle, zumal es sich bei vielen Bauteilen um sicherheitsrelevante Komponenten handelt“, erl?utert Klaus Ganter, Produktionsleitung, Planung und Steuerung bei Harry Roth. ?Das bedeutet für uns, eine maximale Stabilit?t und Zuverl?ssigkeit der Bearbeitungsprozesse sicherzustellen“, betont der Produktionsleiter. Zugleich muss auch Harry Roth die aktuellen Herausforderungen der zerspanenden Industrie meistern – etwa die Forderungen nach Nachhaltigkeit, Ressourcenschonung, Rentabilit?t und Wettbewerbsf?higkeit. Auch der Fachkr?ftemangel ist hier ein Thema. ?Die Handlungsfelder Automatisierung und Digitalisierung gehen wir deshalb in der Fertigung aktiv an, weil sie uns bei der Gestaltung zuverl?ssigerer und genauerer Bearbeitungsprozesse unterstützen k?nnen“, versichert Ganter.
Zur Erreichung dieser Ziele konnte SCHUNK ma?geblich beitragen – mit dem sensorischen Werkzeughalter iTENDO2. Er erfasst über einen Piezo-Beschleunigungssensor auf der Drehachse des Werkzeugs Vibrationen direkt am Werkstück und visualisiert sie in Echtzeit am Tablet. ?Im Rahmen einer Aktion zur AMB 2022 anl?sslich des iTENDO2-Launches hat SCHUNK uns ein iTENDO2-Testsystem zur Verfügung gestellt“, erinnert sich Anton Bachmann, Meister in der Produktion bei Harry Roth. ?Wir wollten proaktiv an Prozessverbesserungen arbeiten und sind auf den neuen Werkzeughalter aufmerksam geworden“, so Bachmann. Produktionsleiter und Meister waren sich darin einig, die Themen Bearbeitungsoptimierung, Qualit?tsverbesserung, Ausschussvermeidung und Kostenreduzierung offensiv anzugehen. ?Das dürfen keine leeren Worthülsen bleiben“, betont Bachmann, ?denn es geht um Bauteilsicherheit beim Kunden und bei uns schlie?lich um Wettbewerbsf?higkeit.“ So konnte das Team um Bachmann mit dem iTENDO2-Testsystem sage und schreibe mehr als ein Dutzend konkrete Applikationen identifizieren. Sofort wurde entschieden, das intelligente Tool für die t?gliche Produktion zu übernehmen.
Vibrationen w?hrend des Zerspanungsvorgangs entstehen, weil sich Werkzeug und Werkstück beim Schneiden und Bohren relativ zueinander bewegen. Diese radialen Schwingungen auf der Werkzeugdrehachse – auch ?Chatter“ oder ?Rattern“ genannt – k?nnen unterschiedliche Auspr?gungen annehmen und sind in jedem Fall unerwünscht. Denn sie verschlei?en das Werkzeug in besonderem Ma?e und führen zu frühzeitigem Bruch und somit zum unerwünschten Maschinenstillstand. Au?erdem wirken sie direkt negativ auf die Bearbeitungsgüte am Werkstück aus, aus einer mangelhaften Oberfl?chenbeschaffenheit folgt eine schlechtere Bauteilma?genauigkeit und im ungünstigsten Fall Ausschuss und Rohstoffverschwendung. Mit dem intelligenten Werkzeughalter iTENDO2 k?nnen Metallbearbeiter nun diese unerwünschten Schwingungen früh erkennen und über entsprechende Anpassungen von Schnittdaten, Drehzahl oder Vorschub reduzieren oder gar vermeiden.
Das sensorische Tool erfasst direkt am Ort der Zerspanung ?closest-to-the-part“ die Schwingungsdaten und visualisiert sie am Tablet als ?Chatter-Index“, der die radiale Amplitudenabweichung der Werkzeugrotationsachse vom Mittelwert bezeichnet. ?Der Werkzeughalter iTENDO2 ist für uns ein ideales Tool für den Einstieg in die Digitalisierung in der Zerspanung“, best?tigt Anton Bachmann. ?Die praktische Anwendung ist sehr einfach: Wir schauen uns den ersten Bearbeitungsdurchlauf vor Beginn einer Serie mit dem iTENDO2 an und sehen sofort, was im Prozess passiert“, erz?hlt der Meister. ?Wir beobachten auf dem Tablet unmittelbar, wo am Werkzeug und in welcher St?rke die Vibrationen entstehen. Darauf reagieren wir, indem wir die Schneidstrategie, die Schnittdaten oder weitere Bearbeitungsparameter manuell anpassen. Wir k?nnen direkt am Bildschirm verfolgen, wie sich die Schwingungen ver?ndern. So erreichen wir schrittweise eine Prozessoptimierung bei der Bearbeitung des konkreten Bauteils und k?nnen dann eine bestm?glich eingestellte Serie starten.“
Mit dem iTENDO2 ist es dem Hersteller SCHUNK gelungen, die herausragenden Eigenschaften der TENDO-Hydrodehnspanntechnik mit den M?glichkeiten der digitalen überwachung und Optimierung von Prozessen in einem Werkzeughalter zu kombinieren. ?Mit dem iTENDO2 gewinnen wir Prozesstransparenz und k?nnen Schwingungsspitzen erkennen“, umschreibt Bachmann den Nutzen des smarten Werkzeughalters. ?Beim ersten Durchlauf sehen wir, was zwischen Werkzeug und Werkstück passiert. Eine entsprechende Schnittdatenkorrektur zeigt sofort die Effekte.“ Der Meister ist von dieser neuen Herangehensweise begeistert. ?Wir k?nnen uns intensiv und bauteilspezifisch mit der schrittweisen Prozessverbesserung befassen und zu einer zuverl?ssigen Serienfertigung mit idealem Werkzeugverhalten übergehen.“ Mit dem Toolpaket, das SCHUNK zur Verfügung stellt, gelingt dies einfach und ohne weitere Anleitung, bekr?ftigt Bachmann, der eine verbesserte Bauteilqualit?t hinsichtlich Oberfl?chenebenheit, Pr?zision und Ma?haltigkeit hervorhebt. Auch die m?gliche zyklische Zustandsüberwachung der Spindel sei ein wichtiger Beitrag für das praxisrelevante Condition-Monitoring.
?Bei unseren Anwendungen geht es um die maximale Qualit?t unserer CNC-Teile. Doch bei kleinen Losgr??en sind die Prozesse mitunter schwierig zu überwachen“, gibt Produktionsleiter Klaus Ganter zu bedenken. ?Das hat sich nun ge?ndert. Wir stellen eine deutlich h?here Werkzeugstandzeit fest, was weniger Maschinenunterbrechungen bedeutet und uns die unbemannte dritte Schicht in der Nacht erm?glicht. So ist der iTENDO2 für uns auch ein wichtiger Baustein für die zunehmende Automatisierung im Betrieb. Insgesamt profitieren wir durch reduzierte Werkzeugkosten, weniger Rohstoffverbrauch und geringeren Personalbedarf aufgrund der gestiegenen Prozesseffizienz. Die Vorteile aus der Verwendung des iTENDO2 und die partnerschaftliche, unkomplizierte Kooperation mit SCHUNK sind für unser Unternehmen ein wichtiger Aspekt für unsere Zukunftsf?higkeit“, bekr?ftigt der Produktionsleiter.