Zerspanungstechnik

Die moderne Werkzeugtechnologie ist die Basis für die hohe Produktivität unserer industriellen Fertigung. Besonders Werkzeuge mit Hartmetall als Schneidstoff überraschen durch ihre Leistungsfähigkeit: Dabei sind Schnittgeschwindigkeiten mit Cermet von 600 m/min keine Seltenheit.

Greift man sich von den grundlegenden Verfahren Schruppen und Schlichten heraus, so geht es bei der Hochleistungsbearbeitung um zerspantes Volumen pro Zeiteinheit oder pro eingesetzter Leistung. Im ersten Fall wird die Zeitkomponente in den letzten zwanzig Jahren unverändert über die Schnitttiefe realisiert. Hier kommen die klassischen Beispiele aus dem Bereich der Vollhartmetallwerkzeuge. Aktuell entwickelt sich das Verhältnis von Schnitttiefe zu Schnittbreite in Richtung von 1,2 bis 2 x D. Im Vergleich leisten VHM-Werkzeuge ein bis zu zweifaches Spanvolumen. Natürlich benötigt man dafür die doppelte Maschinenleistung. Unbedingt erforderlich ist auch, dass der Prozess werkstück- und werkzeugseitig stabil und eine ausreichende Kühlmittelversorgung gegeben ist.
Außer dem geschilderten Fall der stabilen Verhältnisse gibt es auch Anwendungen mit instabilem Werkstück. Um hier hohe Spanvolumen zu realisieren, bietet sich das Hochvorschubfräsen an. Die dafür eingesetzte Maschine kann zwar relativ schwach, sie muss aber schnell im Vorschub sein. Bei der Bearbeitung tiefer Kavitäten, die schlanke Werkzeugaufnahmen bedingen, ist das Hochvorschubfräsen erste Wahl – idealerweise kombiniert mit einer schwingungsgedämpften Aufnahme. Die Umsetzung von Hochleistungszerspanung ist also stets abhängig von der Stabilität des vorgefundenen Systems aus Werkstück, Werkstückaufspannung, Maschine, Spindel, Werkzeug und Werkzeugaufnahme.

Bei VHM-Fräsern wird systematisch das Hochleistungsfräsen in vielen Werkstoffen umgesetzt. So geht man heute in Stahl mit 2 x SD rein. Aber auch in Superlegierungen lässt sich das Hochleistungsfräsen vermehrt realisieren. Neueste Entwicklungen erzielen heute bei der Titanbearbeitung im Nutschnitt eine Schnitttiefe von 1,5 x D.

Neben der technischen Umsetzung des Leistungsfräsens rücken die Prozesskosten in den Fokus. Denn Akzeptanz beim Anwender findet nur das Hochleistungswerkzeug, bei dem die Kosten und Spanvolumen im angemessenen Verhältnis stehen.

Hier sorgt unter anderem ein kontrollierter Spanbruch mit automatischer Spanentsorgung für eine sichere und dauerhafte Produktionsleistung. Durch neu entwickelte Schneidengeometrien lässt sich in der High Tech-Zerspanung der Einsatz von Kühlschmierstoffen oft umgehen, sehr zur Freude der Umwelt.

Der Einsatz von Wendeschneidplatten und deren Werkzeugen im Bereich der Zerspanungswerkzeuge ermöglicht einen schnellen Schneidenwechsel. Daher sind diese Zerspanungswerkzeuge vor allem in der Einzel- und Kleinserienfertigung weit verbreitet, da diese Fertigungen einen häufigen Werkzeugwechsel erfordern. Daher ist hier, neben der schnellen Schnittgeschwindigkeit, die Optimierung der Werkzeugwechselzeiten im besonderen Maße von Bedeutung.

Die Möglichkeit, Wendeschneidplatten verschiedener Hartmetallsorten in einem Werkzeug wahlweise einzusetzen, ermöglicht es die Zahl der Werkzeuge klein zu halten.
 
Je nach Form haben Wendeschneidplatten eine bis acht gebrauchsfertige Schneiden. Ist eine Schneide stumpf, kann die Schneidplatte gewendet oder gedreht werden, um eine neue Schneide zum Einsatz zu bringen.

Der Einsatz von Wendeschneidplatten folgt dem einfachen und wiederholgenauen Wechselprinzip. Das heißt, nach Verbrauch aller Schneiden wird die Wendeschneidplatte erneuert. Ein Nachschleifen widerspricht dem Grundgedanken der Rationalisierung und ist deshalb nur in besonderen Fällen wirtschaftlich.

Nicht zuletzt sind die verhältnismäßig niedrigen Kosten je Schneide und die Sicherstellung der Wiederholgenauigkeit ausschlaggebend für den weit verbreiteten Einsatz von Wendeschneidplatten.

 

 

 

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