FEINSCHLIFF FÜR OPTIMALEN RUNDLAUF

: Pendelhub-Kurbelwellenschleifmaschine PMD 320 S von Naxos-Union für die Komplettbearbeitung in einem Arbeitsgang ohne Vorschleifen.

Strojírny Poldi setzt bei der Kurbelwellenherstellung auf eine Pendelhub-Kurbelwellenschleifmaschine von Naxos-Union

Das tschechische Unternehmen Strojírny Poldi hat als Hersteller von Kurbelwellen weltweit einen guten Ruf. Bei der Feinstbearbeitung dieser anspruchsvollen Motor-Komponenten sind höchste Rundheitsgenauigkeiten gefordert. Für Präzision im μm-Bereich sorgt eine neue CBN-Kurbelwellenschleifmaschine von Naxos-Union.

: Automatisiert: Die Zuführung der Werkstücke erfolgt von oben.

Strojírny Poldi in der Nähe von Prag ist ein traditionsreiches Unternehmen, das in seiner Historie bei der Erzeugung von Werkzeugstählen, Konstruktionsstählen und Spezialstählen sowie deren Bearbeitung stets eine wichtige Rolle am Weltmarkt spielte. Eine Spezialität des Hauses Strojírny Poldi sind seit über hundert Jahren Kurbelwellen, die schon 1903 bei den Firmen Daimler und Benz für Furore sorgten.

Seit Januar 2006 gehört Strojírny Poldi dem tschechischen Investor Jet Investment. Geleitet wird das Unternehmen in Kladno von Managing Director Vladimir Trubaz. Derzeit werden 602 Mitarbeiter beschäftigt – 300 davon in der Division Crankshaft, der Rest in den beiden Divisions Rolls und Tools. Der Crankshaft-Bereich produziert Kurbelwellen, die bei einer Länge von bis zu 2000 mm überwiegend in Lkw- Motoren zum Einsatz kommen. Jährlich verlassen rund 55 000 Kurbelwellen das Werk Kladno. Zum Kundenkreis zählen renommierte Unternehmen wie Agco oder Volvo, die auf die präzise gefertigten Motor-Komponenten aus Kladno vertrauen.

Jüngster Invest des Unternehmens ist eine Kurbelwellenschleifmaschine des Typs PMD 320 S von Naxos-Union, einem Unternehmen der Emag-Gruppe. Diese Pendelhubschleifmaschine besitzt zwei unabhängige Schleifspindelstöcke und ist grundsätzlich konzipiert, alle Mittelund Hublager einer Kurbelwelle in einer Aufspannung fertig zu schleifen. Zu den herkömmlichen Einstech- und Pendelhubschleifprozessen ist ein Diagonalschleifprozess installiert, mit dem die Radien und Schulterpartien der einzelnen Lager flexibel und ohne Breitenbindung der Schleifscheibe bearbeitet werden können. Zur Steigerung der Flexibilität und zur Vereinfachung der Bedienung ist die Steuerung mit einer benutzerfreundlichen Bedienoberfläche ausgestattet. Über diese werden die Prozessoptimierungen vorgenommen, beziehungsweise Parameter für neue Werkstücke eingegeben, ohne in die NC- und SPS-Programme eingreifen zu müssen. Großes Augenmerk wurde auf die Automatisierung der PMD 320 S gelegt. Dazu wurde die Maschine anwenderseitig mit einem automatischen Werkstückzu- und -abführungssystem ausgestattet. Auf der PMD 320 S werden Kurbelwellen bis zu einer Länge von 1500 mm geschliffen. Hohe Abtragsleistung und somit kurze Bearbeitungszeiten werden unter anderem durch eine Schleifspindelantriebsleistung von jeweils 100 kW erreicht. Marposs-In- Prozess-Messsysteme, integriert in die Steuerung, sorgen für eine direkte und kontinuierliche Regelung des Schleifprozesses. Dabei werden bei der Rundheit Genauigkeiten bis 2 µm erreicht.

"Was vor 20 Jahren im Pkw-Bereich an Genauigkeiten gefordert wurde, ist heute bei den Lkw Standard", skizziert Ingenieur Petr Stêpánek, Manager und zuständig für die Technik bei Poldi, die Anforderungen der Automobilindustrie. Die Entscheidung für die Maschine von Naxos-Union bringt Direktor Trubaz auf den Punkt: "Wir arbeiten schon länger mit Schleifmaschinen von Naxos- Union – auf einer bereits mit CBN-Schleifwerkzeugen – und haben dabei sehr gute Erfahrungen hinsichtlich Präzision und Standzeiten gemacht."

Mit der Anschaffung der PMD 320 S stellten sich die Poldi-Kurbelwellenspezialisten auch einer besonderen Herausforderung: Der Einstieg in das CBN-Schleifen von Kurbelwellenlagern mit geschliffenen Schultern und Radien mit Emulsion als Kühlschmierstoff. Auf der bisherigen CBN-Maschine wurde nur mit Öl gearbeitet. Ein Grund für den Einsatz von Emulsion sind die Umweltauflagen in Tschechien, die nicht erst seit dem EU-Beitritt sehr hoch sind und streng kontrolliert werden. Ein weiterer Aspekt sind die thermischen Beanspruchungen, die beim CBN-Schleifen solch großer Werkstücke auftreten. Bei den zu bearbeitenden Kurbelwellen handelt es sich um Pressteile, also keine reinen Schmiedeteile, bei denen ein Abtrag von 2 bis 3 mm notwenig ist. Das Material ist CrMo, 42 CrMo oder legierter C 38. Die Radien der Mittellager und Hubzapfen sind in den meisten Fällen gehärtet. Beim Schleifen ist der Übergang zwischen dem weicheren und dem gehärteten Materialien thermisch kritisch. Doch mit der PMD 320 S lassen sich auch an diesen kritischen Stellen höchste Oberflächengüten erreichen.

: Die Radien der Mittellager und Hubzapfen sind in den meisten Fällen gehärtet. Beim Schleifen ist der Übergang zwischen dem weicheren und dem gehärteten Material thermisch kritisch.

: Vladimir Trubaz, Strojírny Poldi: "Durch die Umstellung auf die neue Technologie mit der PMD 320 S können wir die Kurbelwellen bis zu fünf Mal schneller schleifen."

Bei der Genauigkeit kann die Pendelhubschleifmaschine PMD 320 S durch ihre ausgefeilte und bewährte Linearmotortechnik punkten. Naxos- Union setzt seit über zehn Jahren auf Linearmotortechnik in den Kurbelwellenschleifmaschinen und war mit diesem Schritt der erste Schleifmaschinenhersteller weltweit. Vorteil: Diese Technik ermöglicht bei hoher Präzision der Bahnsteuerung höhere Werkstückdrehzahlen und unterliegt keinem mechanischem Verschleiß. Das Ergebnis sind kürzere Taktzeiten bei gleichzeitig sicherem Regelverhalten und dauerhaft höchster Prozesssicherheit. Zu den wichtigsten Merkmalen der CBN-Kurbelwellenschleifmaschinen von Naxos-Union zählen das X-Achsen-Antriebssystem über Linearmotor, der Werkstückspindelstock mit Direktantrieb, hydrostatische Führungsbahnen in X- und Z-Achse, die adaptive In-Prozess-Messsteuerung, die Schleifspindel als Motorspindel und ein integrierter, geschlossener Kühlkreislauf für alle Hauptantriebe zur thermischen Stabilisierung der Maschine. Die PMD 320 S besitzt in der Konfiguration für Poldi zwei Schleifspindeln. Dies war für die Programmierung der Maschine und den Bediener ein Novum. Doch inzwischen haben sich die Prozesse eingespielt und die Bearbeitungszeiten konnten drastisch verbessert werden. Für eine 6-Zylinder-Kurbelwelle mit einer Länge von 1500 mm beträgt die komplette Durchlaufzeit nur noch etwa 20 Minuten, da alle Lager in einer Aufspannung bearbeitet werden und das Vorschleifen entfallen kann. Die Investition in das neue Maschinenkonzept der PMD 320 S von Naxos-Union hat sich bei Strojírny Poldi nach Aussage des Direktors gelohnt. ?Mehr Wirtschaftlichkeit brachte vor allem das CBN-Schleifen?, bringt es Trubaz auf den Punkt. ?Damit sind wir bis zu fünf Mal schneller als mit herkömmlichen Technologien.?

Anwender:
Strojírny Poldi,
CZ-27203 Kladno
Bericht aus: Fertigung 01.2007