Der Lohnfertiger Karl Völlm dreht, fräst und schleift alle gängigen Werkstücke mit modernsten CNC-Maschinen. Um die exakte Herstellung mehrerer Zapfen auf Planetenträgern zu sichern, setzen die Zerspanungsspezialisten aus Krefeld erstmalig auch Außenreibahlen von MAPAL ein.
Karl Völlm gründete im Oktober 1945 seinen gleichnamigen Betrieb. Von Beginn an war er mit dem Thema Zerspanung vertraut. Es begann mit einer Sonderkolbenfertigung. Die Spezialisten mit Sitz in Krefeld entwickelten ihr Unternehmen technologisch ständig. Diese Strategie führt auch Ralf Baur erfolgreich weiter. Er leitet das Unternehmen in der dritten Generation. Heute deckt Völlm alle Bereiche der modernen Zerspanungstechnik ab.
Als Lohnfertiger stellt Völlm verschiedene Bauteile her. Das Spektrum umfasst unter anderem Achsengehäuse, Kolben, Radträger und Kurbelwellen. Derzeit befinden sich rund 13.500 verschiedene Artikel im Portfolio. „Wir beobachten bei all unseren Produkten, dass die Anforderungen an die Genauigkeiten, vor allem bei Form- und Lagetoleranzen, permanent steigen“, sagt Geschäftsführer Ralf Baur.
Völlm arbeitet bereits seit über 50 Jahren mit MAPAL zusammen. Vor allem für die Bohrungsfeinbearbeitung – einer der Kernkompetenzen des Präzisionsherstellers – setzt Völlm Reibahlen von MAPAL ein, beispielsweise zur Fertigung von Ventilführungen. Auch in anderen Bereichen kommen feinjustierbare Hochvorschubreibahlen von MAPAL zur Anwendung. Bei einem aktuellen Projekt, der Fertigung von Planetenträgern, die für Planetengetriebe verwendet werden, kommt bei Völlm zum ersten Mal eine Außenreibahle des Präzisionswerkzeugherstellers zum Einsatz. Seit 2017 produziert der Lohnfertiger diese Planetenträger.
Hohe Genauigkeit der Zylindrizität gefordert
Als größter „Knackpunkt“ bei der Bearbeitung der Planetenträger aus Vergütungsstahl ergab sich die hohe geforderte Genauigkeit der Zylindrizität der Zapfen auf dem Planetenträger. Diese haben bei 75 mm Durchmesser eine Toleranz von 18 µm, bei 80 mm Durchmesser liegt die Toleranz bei 25 µm – allerdings beträgt die maximale Abweichung der Zylindrizität lediglich 5 µm. Um für diesen anspruchsvollen Bearbeitungsprozess das am besten geeignete Werkzeug zu finden, hat Völlm im Vorfeld unterschiedliche Lieferanten evaluiert. „Die Entscheidung ist unter anderem zugunsten von MAPAL ausgefallen, weil uns das Werkzeugkonzept überzeugt hat und bisher immer alles funktioniert hat, was uns der Werkzeughersteller im Vorfeld versprochen hatte“, begründet Geschäftsführer Ralf Baur.
Alle gängigen Werkstücke werden mit modernsten CNC-Maschinen gedreht, gefräst und geschliffen.
So auch bei der Fertigung der Planetenträger. MAPAL hat eine Außenreibahle ausgelegt, die genau auf die Anforderungen bei Völlm abgestimmt ist. Mit Außenreibwerkzeugen lassen sich Außendurchmesser und Wellen μm-genau sowie rationell bearbeiten. Hans-Adolf Thelen, Technischer Berater bei MAPAL, erläutert: „Das Prinzip unserer Außenreibahlen besteht darin, die Schnittkräfte durch Führungsleisten optimal aufzunehmen und abzustützen, sodass auf das Werkstück keine Abdrängungskräfte und Biegemomente einwirken.“ Die Außenreibahle, die bei Völlm zum Einsatz kommt, hat einen Innendurchmesser von 75 mm und ist mit dem MAPAL eigenen EasyAdjust-System ausgestattet. Dadurch ist der Einstellaufwand gering, das aufwendige Einstellen der Verjüngung entfällt vollständig.
Ralf Baur, Managing Director of Karl Völlm GmbH, Application Technician Frank Pfeiler and Hans-Adolf Thelen, Technical Advisor, both MAPAL.
An HSK alignment adapter and MAPAL’s own module connection are used to ensure high-precision machining. In combination with the external reamer, the cylindricity of the spigots themselves and the accuracy of the spigots relative to each other are reliably achieved.
The tool is equipped with a PVD coated TEC indexable insert with four cutting edges for maximum cost-effectiveness. This ensures maximum tool lives – 470 spigots are machined with one cutting edge. The indexable insert only needs to be changed after 1,880 spigots. Production takes place on a machining centre with a cutting speed of 120 m/min and a feed rate of 60 mm/min.
With the external reamer, a cylindrical form deviation of less than 5 µm is reliably achieved.
Meeting technological challenges together
“What is particularly positive about working with MAPAL is that all technical requirements are always reliably met,” appreciates Ralf Baur. “As a contract manufacturer, we are constantly getting new parts on the table, which present us with new challenges. As a result, our cooperation with MAPAL continues to develop.”
MAPAL's EasyAdjust-System
A drastic reduction in the setting effort for tools with guide pad technology was the goal of the development of the EasyAdjust -System. The heart of the system is an innovative cassette that stably holds the indexable inserts with six or four cutting edges without any play. The back taper of the minor cutting edge is already integrated in this cassette, thus eliminating the need for this setting effort. Due to the exact guidance of the cassette on a precision guide pin, the back taper remains unchanged even during diameter settings.
The process developed by NILES-SIMMONS and MAPAL for the complete machining of stator housings for electric vehicle motors is ready for series production.