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Die Vorteile des tangentialen Werkzeug-Systems in der modernen Zerspanung

Die Vorteile des tangentialen Werkzeug-Systems in der modernen Zerspanung
Die Vorteile des tangentialen Werkzeug-Systems in der modernen Zerspanung

Durch die Verfeinerung von Gießtechniken im Stahl- und Gussbereich, bezüglich Aufmaß-Minimierung, hat sich die Maschinen- und Zerspanungsphilosophie grundlegend geändert. Auch die Wettbewerbsfähigkeit durch Verkürzung der Hauptzeiten und die damit verbundene Kosten-Reduzierung haben Einfluss genommen auf die Umstrukturierung von Maschinen und Werkzeugsystemen.

Autor: Burkhard Braas, Ingersoll Werkzeuge GmbH

In der Vergangenheit wurden die Fräsmaschinen mit Getriebespindeln ausgestattet, welche schon ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen zur Verfügung stellten. Dies ermöglichte, in Verbindung mit dem stabilen Maschinenkonzept, eine Bearbeitung mit doppelt-negativen Schneidgeometrien, und dadurch realisierbaren sehr hohen Zahnvorschüben (fz 1–1,2mm !). Die hier zum Einsatz kommenden tangentialen Wendeschneidplatten wurden oftmals zusätzlich zu ihrer radial und axial negativen Geometrie nochmals negativ gefast und/oder verrundet, um die Schneidkante möglichst resistent gegen Kantenausbrüche oder Wendeplattenbruch zu gestalten. Auch wenn dies mehr der Fall in der Schwerzerspanung war (Schiffsdiesel, Maschinenbetten, Walzenständer, Stahl-Schweißkonstruktionen etc.), so fand man ähnliche Maschinenkonzepte in Form von Bettfräsmaschinen, Horizontal- und Vertikalfräszentren auch in der mittleren und leichten Zerspanung vor.
Um wirtschaftlicher Zerspanen zu können, wurden Werkstücke optimiert und somit die zu zerspanenden Aufmaße reduziert. Dies war der Auslöser für die Entwicklung der modernen Bearbeitungszentren. Die nun filigraneren Bauteile erforderten weichschneidende Werkzeuge mit positiven Schneid-Geometrien zur Reduzierung des Schnittdrucks. Da diese weitaus labileren Schneidkanten nicht mehr so belastbar seitens des Zahnvorschubs waren, musste dies durch höhere Schnittgeschwindigkeiten, sprich Spindeldrehzahl, kompensiert werden, um die geforderten Vorschübe konstant zu halten. Zum Einsatz kamen Motorspindeln, welche erst bei entsprechend hohen Drehzahlen das notwendige Drehmoment zur Verfügung stellten, um eine Fräsbearbeitung zu ermöglichen. Dies stellte neue Anforderungen an Schneidengeometrien und Beschichtungen. Zum Einsatz kamen radiale Werkzeugsysteme, die durch die Einbaulage der Wendeplatte weniger Radialdruck erzeugten und somit die Kräfte auf die Spindellagerung verringerten.
Da radiale Wendeschneidplatten den Schnittkräften einen geringeren Hartmetall-Querschnitt im Vergleich zu Tangentialen entgegenzusetzen haben, besteht erhöhte Gefahr durch Plattenbruch und somit Einschränkung der Prozesssicherheit. Des weiteren haben die meisten handelsüblichen Radial-Wendeplatten, bedingt durch die doppelt-positive Geometrie, nur 2 Schneidkanten zur Erzeugung von exakten 90°-Schultern in Eckfräsern.
Um Wirtschaftlichkeit, Prozesssicherheit und Effektivität zu erhöhen, hat Ingersoll 2 neue tangentiale Wendeplatten-Familien entwickelt, die alle Vorteile der tangentialen und radialen Wendeschneidplatten in sich vereinen.
  • doppelt-positive Geometrie bei 4 bzw. 8 Schneidkanten
  • E rzeugung von exakten 90°-Schultern über alle Durchmesser-Bereiche der Eckfräser-Serien
  • geringer Radialdruck und reduzierte Schnittkräfte durch hoch-positive Geometrien
  • hohe Prozesssicherheit durch maximalen Hartmetall-Querschnitt
  • hervorragende Oberflächen durch bogenförmige Nebenschneide
  • engst mögliche Schneidenteilung der Werkzeuge zur Erhöhung von Standzeit und Vorschub, bedingt durch die tangentiale Einbaulage der Wendeplatte.
Die V-Max ist in verschiedensten Geometrien und Schneidstoffen verfügbar. Sie findet aufgrund ihrer hohen Wirtschaftlichkeit (8 Schneidkanten) überwiegend in der Automobil-Industrie Verwendung.
Die S-Max ist eine Wendeschneidplatte mit 4 Schneidkanten in radial und axial positiver Geometrie zur Erzeugung exakter 90°-Schultern. Sie findet überwiegend ihren Einsatz in Schaft- und Eckfräsern verschiedenster Schnitttiefen, aber auch in Form- und Sonderwerkzeugen.
Zur Auswahl stehen 5 verschiedene Größen in jeweils 2 Geometrien (für Eck- und Scheibenfräser) für Schnitttiefen von 7,5 – 9,5 – 11 – 13 und 17mm. Es besteht die Möglichkeit, Eckenradien bis maximal 6 mm anzubringen.
Diese Neuentwicklungen ermöglichen nun den wirtschaftlichen und prozesssicheren Einsatz von hochpositiven Tangential-Werkzeugen, auch auf kleineren Maschinen, mit kleinen Werkzeug-Durchmessern unter labilen Bedingungen.
Ingersoll Werkzeuge GmbH
Tel 02773/742269, Fax 02773/742755
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