Ausgleichsbohrungen beziehungsweise Pulsationsbohrungen, wie man es bei BMW in Steyr nennt, sind quer in den Kurbelwellen-Lagerstegen von 6-Zylinder-Benzinmotoren verlaufende Boh-rungen. Um diese einzubringen müssten zusätzliche, stirnseitige Bohrungen gesetzt werden, die anschließend mittels Verschluss-schrauben wieder zu schließen wären. Ein speziell von ROMAI auf die engen Platzverhältnisse im Kurbelgehäuse sowie auf die hohen Schnittkräfte und die begrenzenden Werkzeugwechselge-wichte der Maschine entwickelter Winkelkopf spart diesen Auf-wand.
Die Fräsbearbeitung der so genannten Pulsationsbohrungen am Kur-belgehäuse zählt zu den anspruchsvollsten Bearbeitungsschritten bei der Herstellung von 6-Zylinder-Benzinmotoren. Pulsationsbohrungen sind Druck-Ausgleichsbohrungen, die quer in den Kurbelwellen-Lagerstegen verlaufen. Um diese in konventioneller Weise herzustel-len, müssten stirnseitig von beiden Seiten an den Kurbelgehäusen, über den gesamten Kettenkasten reichende, Bohrungen gesetzt wer-den. Als Werkzeug käme dann ein 3-stufiger Spiralbohrer zum Einsatz. Abgesehen vom Aufwand für drei zusätzliche Bohrungen, müssten die stirnseitigen Bohrungen in einer nachgelagerten Schraubstation wieder mit Verschlussschrauben geschlossen werden.
Eine alternative, aber deutlich effizientere Methode diese Pulsations-bohrungen einzubringen, stellt die Verwendung eines Winkelkopfes mit einem Fräswerkzeug dar. Der räumlich sehr kleine Aktionsraum zwi-schen den Lagerstegen macht diese Bearbeitungsvariante jedoch zu einem sehr anspruchsvollen Prozess, für den ROMAI als Spezialist für Rotationsmechanik einen applikationsspezifischen Winkelkopf entwi-ckelt und gebaut hat. Neben einer extrem schlanken und langen Bauform standen Mindestanforderungen bezüglich der Schnittkräfte und der auftretenden Kippmomente sowie eine Gewichtseinschrän-kung auf Grund der maximal möglichen Wechselgewichte der Ma-schine im Pflichtenheft.
Die äußere Bauform, beziehungsweise die Abmessungen für Winkel-kopf und Fräswerkzeug, wird durch eine Eintauchtiefe von 221 Milli-meter mit einer Breite von 70 Millimeter vorgegeben. Die hohen Schnittkräfte, der im Durchmesser 31 Millimeter messenden Bohrun-gen, entstehen aus der Grauguss- (GG60) und Aluminium-, also Mischzerspanung, die letztlich mit einem über die Mitte schneidenden Fräswerkzeug erfolgt. Dies erfordert eine sehr stabile Auslegung, die unter anderem mit steifen Kegelrollenlagerungen erreicht wird. Die Bearbeitungskräfte werden spindelseitig von einer HSK63-Aufnahme und einer zusätzlichen 3-Punkt-Abstützung aufgenommen. Konstruktiv begrenzend musste das maximale Werkzeugwechselgewicht von 8 Kilogramm berücksichtigt werden, weil sonst der Wechselkopf nicht über das Werkzeugmagazin automatisch einwechselbar wäre.
„Der Einsatz der ROMAI-Winkelköpfe in unserer Serienfertigung hat sich bewährt; die Bearbeitungszeit konnte im Vergleich zur herkömmli-chen Bearbeitungsweise auf einen Bruchteil reduziert werden“, be-schreibt Johann Buchinger aus der Fertigungsplanung des BMW Werkes Steyr. Hinzu kommt, dass man sich die nachgelagerte Schraubstation und letztlich auch die Kosten für die Verschluss-schrauben spart. „Die Firma ROMAI hat sich im Qualitätswettbewerb mit anderen Mitbewerbern klar durchgesetzt und in intensiver Zusam-menarbeit die notwendigen technischen Spezifikationen für unsere Serienfertigung stabil sichergestellt“, resümiert Buchinger.
Die Fräsbearbeitung der so genannten Pulsationsbohrungen am Kur-belgehäuse zählt zu den anspruchsvollsten Bearbeitungsschritten bei der Herstellung von 6-Zylinder-Benzinmotoren. Pulsationsbohrungen sind Druck-Ausgleichsbohrungen, die quer in den Kurbelwellen-Lagerstegen verlaufen. Um diese in konventioneller Weise herzustel-len, müssten stirnseitig von beiden Seiten an den Kurbelgehäusen, über den gesamten Kettenkasten reichende, Bohrungen gesetzt wer-den. Als Werkzeug käme dann ein 3-stufiger Spiralbohrer zum Einsatz. Abgesehen vom Aufwand für drei zusätzliche Bohrungen, müssten die stirnseitigen Bohrungen in einer nachgelagerten Schraubstation wieder mit Verschlussschrauben geschlossen werden.
Eine alternative, aber deutlich effizientere Methode diese Pulsations-bohrungen einzubringen, stellt die Verwendung eines Winkelkopfes mit einem Fräswerkzeug dar. Der räumlich sehr kleine Aktionsraum zwi-schen den Lagerstegen macht diese Bearbeitungsvariante jedoch zu einem sehr anspruchsvollen Prozess, für den ROMAI als Spezialist für Rotationsmechanik einen applikationsspezifischen Winkelkopf entwi-ckelt und gebaut hat. Neben einer extrem schlanken und langen Bauform standen Mindestanforderungen bezüglich der Schnittkräfte und der auftretenden Kippmomente sowie eine Gewichtseinschrän-kung auf Grund der maximal möglichen Wechselgewichte der Ma-schine im Pflichtenheft.
Die äußere Bauform, beziehungsweise die Abmessungen für Winkel-kopf und Fräswerkzeug, wird durch eine Eintauchtiefe von 221 Milli-meter mit einer Breite von 70 Millimeter vorgegeben. Die hohen Schnittkräfte, der im Durchmesser 31 Millimeter messenden Bohrun-gen, entstehen aus der Grauguss- (GG60) und Aluminium-, also Mischzerspanung, die letztlich mit einem über die Mitte schneidenden Fräswerkzeug erfolgt. Dies erfordert eine sehr stabile Auslegung, die unter anderem mit steifen Kegelrollenlagerungen erreicht wird. Die Bearbeitungskräfte werden spindelseitig von einer HSK63-Aufnahme und einer zusätzlichen 3-Punkt-Abstützung aufgenommen. Konstruktiv begrenzend musste das maximale Werkzeugwechselgewicht von 8 Kilogramm berücksichtigt werden, weil sonst der Wechselkopf nicht über das Werkzeugmagazin automatisch einwechselbar wäre.
„Der Einsatz der ROMAI-Winkelköpfe in unserer Serienfertigung hat sich bewährt; die Bearbeitungszeit konnte im Vergleich zur herkömmli-chen Bearbeitungsweise auf einen Bruchteil reduziert werden“, be-schreibt Johann Buchinger aus der Fertigungsplanung des BMW Werkes Steyr. Hinzu kommt, dass man sich die nachgelagerte Schraubstation und letztlich auch die Kosten für die Verschluss-schrauben spart. „Die Firma ROMAI hat sich im Qualitätswettbewerb mit anderen Mitbewerbern klar durchgesetzt und in intensiver Zusam-menarbeit die notwendigen technischen Spezifikationen für unsere Serienfertigung stabil sichergestellt“, resümiert Buchinger.
