Bearbeiten von Ventilsitz und -führung

Modernes Präzisionswerkzeug bringt mehr Fertigungskapazität bei gleichzeitig sinkenden Kosten beim Bearbeiten von Ventilsitz und -führung

Bearbeitungsaufgabe

Die Bearbeitung von Ventilsitz und-führung ist einer der hauptsächlichen Kostentreiber bei der Bearbeitung von Zylinderköpfen. Exakte Winkel an den Dichtfasen der Ventilsitzringe und enge Toleranzen für die Koaxialität zwischen Sitz und Führung der Ventile müssen eingehalten werden. Zu den hohen Geometrieanforderungen kommt, dass aufgrund steigender Anforderungen an die Warmfestigkeit der Ventilsitzringe die in der Regel sehr harten und schwer zu bearbeitenden Sinterwerkstoffe eingesetzt werden.

Herausforderung

Das Werkzeugkonzept, das diese Anforderungen bei gleichzeitig reduzierten Kosten erfüllt, muss über den am besten geeignetsten Schneidstoff und über die entsprechende Präzision verfügen. Schneidstoff und Schneidengeometrie sind für die Standzeit verantwortlich und tragen einen hohen Anteil zu den Kosten pro Werkstück bei. Ausschlaggebend ist aber ebenfalls der konstruktive Aufbau des Werkzeugs.

PCBN-Kombinationswerkzeug für Ventilsitz und –führung - einfaches Handling und enorme Standzeit
Unsere Lösung

Die Lösung dieser Aufgaben liegt bei einem MAPAL Werkzeug mit Wendeplatten und Führungsleisten. Es garantiert durch die hohe Präzision der Schneiden, der Schneidensitze und der Trennstelle zur Ventilführung ein qualitativ einwandfreies Ergebnis. Die HX-Schneiden zur Bearbeitung der Fasen am Ventilsitzring sind in hexagonaler Form ausgebildet und verfügen über sechs Schneidkanten. Durch eine intelligente Anordnung können diese sogar mehrfach für die verschiedenen Fasen eingesetzt werden. Der Präzisionsplattensitz, in dem die HX-Schneiden aufgenommen sind, ermöglicht einen Wechsel der Schneiden ohne jeglichen Justiervorgang, da alle Winkel exakt stimmen.

Im Gegensatz dazu benötigen alle bisher bekannten Werkzeuge für diese Bearbeitung teilweise aufwändige Einstellarbeiten beim Schneidenwechsel. Auch beim Tausch der im Grundwerkzeug aufgenommenen Ventilführungs-Reibahlen war üblicherweise das Einstellen des Rundlaufes notwendig. Die Anbindung des Werkzeuges zur Bearbeitung der Ventilführung erfolgt beim neuen MAPAL Konzept über die bewährte HFS Trennstelle. Durch einfaches Ein- beziehungsweise Ausschrauben wird das Werkzeug mit einer Rundlaufgenauigkeit von < 5 µm gewechselt. Zudem ermöglicht diese sehr stabile Trennstelle eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit.

MAPAL Effekt

Der Vergleich der MAPAL Lösung mit einem herkömmlichen System fällt eindeutig aus. Die vierfach höhere Vorschubgeschwindigkeit und die damit verbundene Taktzeitverkürzung führen zu erheblichen Gewinn an Fertigungskapazität oder bei Neuprojekten sogar zu weniger Maschineninvest. Da sämtliche Justierarbeiten entfallen und Schneiden sowie Werkzeuge nur noch gewechselt werden müssen, treten auch im Bereich der Nebenzeiten erhebliche Einsparungen auf. Den wichtigsten Effekt auf die Kosten pro Werkstück haben jedoch die Schneiden zur Bearbeitung der Ventilsitzringe. Durch stabilen Halt, die richtige PcBN Qualität und die ideale Schneidkantengeometrie werden die Standzeiten gegenüber anderen Systemen um das fünf- bis zehnfache verlängert.

  • Taktzeitverkürzung durch vierfach höhere Vorschubgeschwindigkeit
  • Keine Justierarbeiten mehr nötig
  • Fünf- bis zehnfach höhere Standzeiten
Kontakt

Martin Häfele

Tel.: +49 7361 / 585 - 1165

E-Mail: martin.haefele(at)de.mapal.com

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