Wie Ersatzteile heute hergestellt werden können - Teil 2
Die Herstellung des Ersatzteils
In diesem Bericht wird gezeigt, wie Ersatzteile auf moderne Art hergestellt werden können. Im letzten Bericht wurden die Schritte am Computer behandelt. Es wird Schritt für Schritt veranschaulicht, wie aus einem rohen Werkstück ein fertiges Ersatzteil wird.
Zum Einsatz kommt in beiden Beispielen eine 5-achsige CNC-Fräsmaschine von Fehlmann. Diese besitzt einen automatischen Teil- und Schwenkapparat, welcher die Bearbeitung mehrerer Seiten in einer einzigen Aufspannung ermöglicht.
Die 5-achsige Bearbeitung wird immer bedeutender. Besonders bei stark verwinkelten Teilen erleichtert die 4. und 5. Achse die Fertigung, erhöht die Wirtschaftlichkeit und macht es teilweise erst möglich, Teile ohne spezielle Spannvorrichtungen zu bearbeiten. In unserem Beispiel können die Wipphebel rundherum fertiggestellt werden. Der Kupplungs-Umlenkhebel wurde für die 6. Seite einmal umgespannt. Zeitlich betrachtet war der Fräsaufwand für die beiden Wipphebel je 3 Stunden; für den Kupplungs-Umlenkhebel waren rund 1 ½ Stunden vonnöten.


Der Autor führt keine Kundenarbeit aus!

Beispiel 1: Kupplungs-Umlenkhebel
Das Rohteil ist im Schraubstock gespannt.


Die Kontur ist fertig geschruppt.


Die Kontur ist vorgeschlichtet.
Die Bohrungen wurden durch eine Bohrfräs-Operation hergestellt. Das heisst, der Schaftfräser führt eine helixförmige (spiralförmige) Bewegung aus.


1. Spannung: 5 Seiten fertig bearbeitet.

Die Rundungen der Hebelarme werden mit einem Kugelfräser „abgezeilt“, d.h. das Werkzeug verschiebt sich in diesem Beispiel um 1/10 mm. Die Bahnen sind noch leicht erkennbar. Zum Vergleich: Hartgefräste Spritzwerkzeug-Formen werden teilweise in 1/100 mm Schritten bearbeitet; die Oberflächenqualität wird dann um einiges besser.

Die 2. Spannung erfolgt ebenfalls im Schraubstock, für die Bearbeitung des Aussenradius‘ waren diesmal nur noch 3 Achsen nötig.


Fertig bearbeitet und chemisch vernickelt. 
Beispiel 2: Wipphebel
Das Rohteil ist im Schraubstock gespannt.
Mit dem eingespannten 3D-Taster wird der Nullpunkt definiert.


Nach dem stufenweisen Vorschruppen mit einem Messerkopf...

...erfolgt das Schruppen mit einem 10 mm-Fräser. Die definitive Kontur ist jetzt gut erkennbar.


Die Bohrung für das M6-Gewinde erfolgt ebenfalls in der gleichen Aufspannung. Der Hartmetallbohrer besitzt Innenkühlung; der Kühlmitteldruck beträgt hier bis zu 90 bar!

Ein weiterer Schritt ist das Vorschlichten mit einem Kugelfräser (ohne Bild).
Danach kann mit dem Schlichten begonnen werden.
Mit dem Schaftfräser werden die Aussenkontur und die ebenen Flächen bearbeitet.


Die kleinen Konturen und die schrägen Flächen werden mit einem 3 mm-Kugelfräser geschlichtet.

Die Sitze für die gehärtete Büchse wird ebenfalls mit dem Schlichtfräser hergestellt.
Fast fertig!

Da die Genauigkeit der Aussenkontur nicht toleriert ist, können die „Verbindungen“ direkt abgefräst werden. Damit das Teil nicht auf den Frästisch fällt, wird 1/10 mm des Materials nicht weggefräst. Durch Hin- und Herkippen des Werkstücks lässt sich dieses im Anschluss abbrechen.
Diese Bruchstelle und die letzten Bearbeitungsspuren werden mit Feile und Schleifpapier verputzt.


Als letzter Schritt wird der Wipphebel auf eine Platte aufgespannt, um die zuvor eingepressten, gehärteten Büchsen auf Mass zu bringen.
Diese Bearbeitung erfolgt mit einem Hartfräser; Toleranzen im Bereich von 5/1000 mm sind problemlos möglich. Ein Ausschleifen der Bohrungen wäre natürlich möglich, jedoch steht mir keine solche Maschine zur Verfügung.
Die Einricht- und Bearbeitungszeit für beide Wipphebel belief sich bei diesem Arbeitsschritt auf eine Stunde.


Fertig!

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