01.02.2023
“We’re part of MSMgroup, a group of companies specialising in magnetic actors and sensors, now in its fourth generation as an owner-run business, with around 2,700 employees worldwide,” says Alexander Hildt, Head of Manufacturing at W. E. Schultz GmbH in Oberrindal (Switzerland). The company plant, in its idyllic rural surroundings, specialises in producing turning workpieces in large quantities. The components produced are intended for electromagnetic assemblies such as solenoid and switching magnets, magnet valves or sensors and actuators in a wide range of different fields of application. The company proudly points to components used to control a mini helicopter for a NASA mission to Mars.
However, its everyday work involves mass production of ultra-precise parts by turning. These parts serve as the starting material for producing assemblies in the group’s plants around the globe. End users come from industries such as the automotive industry, aerospace and machine and system engineering.
Mass production at the highest level of quality
„Als ausgesprochene Massenfertiger vergleichsweise einfacher Bauteile müssen wir hier in der Schweiz preislich und qualitativ mit Wettbewerbern aus Asien mithalten können“, sagt Alexander Jaksch, stellvertretender Leiter der Dreherei des Werks. Deshalb muss das Unternehmen jede noch so kleine Möglichkeit zur Verbesserung der Produktivität, der Bauteilqualität oder der Wirtschaftlichkeit nutzen. Ein wichtiger Hebel hierfür ist die Unterstützung durch externe Partner wie die Lieferanten der eingesetzten Werkzeuge. „Schließlich sind die Werkzeuge für eine Werkzeugmaschine genauso wichtig wie die Reifen für ein Auto“, so Jaksch. Auch die Leistung der Werkzeugmaschine hängt entscheidend davon ab, was im Kontaktbereich zwischen Werkzeugschneide und Bauteil passiert. Deshalb kommen bei W. E. Schultz nur Werkzeuge zum Einsatz, die sorgfältig für diese Zerspanungsaufgabe optimiert wurden. Welches Potenzial dabei im Einzelfall gehoben werden kann, haben die Verantwortlichen bei W. E. Schultz am Beispiel eines von MAPAL entwickelten und nochmals optimierten Sonderwerkzeugs erlebt.
Ein nur scheinbar „einfaches“ Drehteil
„Bei diesem Projekt ging es um ein vordergründig eher einfach anmutendes Bauteil, eine aus dem Vollen gedrehte Buchse mit einem Durchmesser von knapp 15 mm und einer Länge von 10 mm“, sagt Emil Hugentobler, der als Maschineneinrichter im Oberrindaler Werk beschäftigt ist. Das Teil wird in Stückzahlen von jährlich rund einer Million hergestellt und kommt im Verstellmechanismus eines modernen PKW-Stoßdämpfersystems zum Einsatz. Es wird wirtschaftlich auf einem bereits etwas in die Jahre gekommenen Mehrspindel-Drehautomaten hergestellt. Allerdings gibt es hierbei zwei entscheidende Knackpunkte, und zwar zum einen bezüglich der engen Durchmessertoleranz von 14,7 mm +12/-2 µm und zum anderen wegen der außergewöhnlich geringen Oberflächenrauheit von lediglich Rz = 6 µm. Beide Vorgaben sind mit dem eingesetzten 30 Jahre alten Drehautomaten eigentlich nicht mehr darstellbar. Normalerweise müsste eine solche Feinbearbeitung durch Schleifen umgesetzt werden.
Außenreiben als Alternative
For the little issue of adjustment…
“However, there’s hardly anything good in the world that turns out to be completely perfect on closer inspection,” says Alexander Jaksch. The new tool worked incredibly well. However, due to its design, there were certain challenges in setting the indexable insert after a change or resetting if the desired dimension threatened to depart from the tolerance range. The employee responsible guided the indexable insert into the tool for clamping and adjusted it there. A measuring sensor also had to be inserted inside the tool and “reset to zero” at the guide pads. The probe was then moved to the cutting edge in order to set the desired protrusion on the very inside and the back taper on the outer edge of the insert, both with an accuracy in the µm range. This was made difficult by the severely restricted visibility in the narrow tool cavity. Accordingly, making tool setting easier to handle was right at the top of employees’ wish lists.
…an elegant solution was found
“In early 2019, our MAPAL technical consultant came to us with a new development,” recalls Emil Hugentobler. The new external reaming tool is equipped with the EasyAdjust-System. In this solution for external machining of small diameters, the indexable insert is fixed in a cassette externally and set with a dial gauge in the simplest way possible. In the EasyAdjust-System, the contact surface in the cassette directly maps the back taper angle of the minor cutting edge, so that only the diameter has to be set manually. Setting is thus so easy and safe that any employee can perform it manually in just a few actions. Then all they need to do is insert and fasten the cassette in the tool – and it’s done.
The new solution is particularly economical for W. E. Schultz, too, as Patrick Di Cataldo, Technical Consultant at MAPAL, highlights. Instead of the previous WP inserts with only one cutting edge, significantly cheaper TEC indexable inserts with four cutting edges are now used. Thanks to the higher number of cutting edges, the TEC insert achieves four times the tool life. “This solution reduced our cutting costs to around 25 percent and our set-up costs to as little as around 10 percent of the previous values,” says Alexander Jaksch with visible satisfaction.
Contact
Kathrin Rehor Public Relations Kathrin.Rehor@mapal.com Phone: +49 7361 585 3342
