In der sich ständig ändernden Welt der industriellen Fertigung steht zu Beginn einer effizienten Bauteilbearbeitung – als ein entscheidender Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit – die Auswahl der optimal angepassten Werkzeugsysteme. Insbesondere bei der Fräsbearbeitung ist es aufgrund der Fülle an unterschiedlichen Werkzeugsystemen eine Herausforderung, die perfekte Kombination aus Werkzeuglösung und innovativem Schneidstoff für höchste Werte an Produktivität und Prozesssicherheit zu bestimmen.
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Leicht schneidende Eckfräser sind, vor allem aufgrund der Vielseitigkeit, die gängigsten Werkzeuge bei der Bearbeitung auf Bearbeitungszentren und Multi-Task-Maschinen. So können diese Werkzeuge neben der Eckfräsbearbeitung auch zum Plan- und Nutenfräsen sowie für Eintauchoperationen eingesetzt werden. In der Plan- und Eckfräsbearbeitung ist seit langem das Werkzeugkonzept Sandvik Coromant CoroMill 390 als technischer Standard gesetzt. Mit der jetzigen Erweiterung um die Wendeschneidplattengröße IC 07 ist es eine ideale Werkzeuglösung für einen kleineren Durchmesserbereich.
Im Fokus der Entwicklung stand die Eignung für unterschiedlichste Zerspanungsoperationen und für verschiedenste Werkstoffe. Die Herausforderungen waren hierbei – bedingt durch die reduzierte Größe der Wendeschneidplatte – die Auslegung der für die Prozesssicherheit verantwortliche Schraubverbindung sowie eine einfache Handhabung. Die Benutzerfreundlichkeit in der Verwendung der Schrauben wird durch die Entwicklung eines speziellen Drehmomentschlüssels gewährleistet. Dank des Federmechanismus lassen sich die Schneidplatten mit der korrekten Spannkraft montieren, welche für eine höhere Sicherheit sorgt.
Reduzierte radiale Schnittkräfte
Mit der Wahl eines neuen, besonders hitzebeständigen Werkstoffes für die Fertigung der Werkzeugkörper und der Entwicklung leicht schneidender Geometrien konnte eine entsprechende Leistungssteigerung umgesetzt werden. Die leichte, gleichmäßige Zerspanung mit dem CoroMill 390 reduziert die radialen Schnittkräfte, so dass Bearbeitungen mit minimalen Biegungen und einer guten Rechtwinkeligkeit der Schulterflächen möglich sind.
Beispielsweise wurde die Produktivität eines Zulieferers durch den dort eingesetzten Schaftfräser begrenzt, da der Fräser mit zwei Wendeschneidplatten lediglich eine Schnitttiefe von zwei Millimeter bearbeiten konnte. Durch den Wechsel zum CoroMill 390 mit drei Wendeschneidplatten in Größe 07 konnte die Schnitttiefe auf drei Millimeter erhöht werden. Weiterhin ist die Schnittgeschwindigkeit um 33 Prozent, der Spindelvorschub um 50 Prozent und die Produktivität insgesamt um 225 Prozent gesteigert worden. Zusätzlich konnte eine Gratbildung, die durch das bisherige Werkzeug verursacht wurde, mit dem neuen Fräser komplett verhindert werden.
Erste Wahl fürs Fräsen von Stahlwerkstoffen
Das Abplatzen der Beschichtung und Schneidkantenausbrüche führen beim Fräsen zu instabilen Prozessen und verkürzten Werkzeugstandzeiten. Probleme dieser Art treten in der Fräsbearbeitung meist im Zusammenhang mit komplexen Werkzeugwegen, langen Überhängen, tiefen Taschen und dem Einsatz von Kühlschmierstoff auf. Die neue Frässorte GC1130 bietet, dank dem feinkörnigen, stark chromhaltigen Substrat und einer mit Zertivo Technologie ausgeführten PVD-Beschichtung, eine optimale Adhäsion zwischen Substrat und Beschichtung sowie eine gute Schneidkantenstabilität. Damit ist dieser Schneidstoff ideal für die Stahlbearbeitung geeignet.
Das zähe Substrat und die optimierte Beschichtung wirken bei besonders schwierigen Bearbeitungsbedingungen Kantenausbrüchen und der Entstehung von Rissen entgegen, wie beispielsweise bei der Nassbearbeitung.
Modulare Werkzeuge
Bedingt durch Mischproduktion und kleiner werdende Losgrößen werden Werkzeugkonzepte gefordert, die material- und bauteilunabhängig eine optimale Lösung darstellen. Mit dem modularen Coromant EH-System sind neben unterschiedlichsten Bearbeitungen verschiedene Optionen hinsichtlich der Werkzeughalterung auch bei einem begrenzten Werkzeugbestand realisierbar.
Durch eine kürzere Auskraglänge des integrierten Maschinenadapters und der Schneidköpfe ist zudem eine höhere Produktivität aufgrund des Stabilitätszugewinn gegeben.
Dies ist besonders bei kleineren Bearbeitungszentren und einer begrenzten Anzahl an Plätzen im Werkzeugwechslermagazin vorteilhaft. Durch eine kürzere Auskraglänge des integrierten Maschinenadapters und der Schneidköpfe ist zudem eine höhere Produktivität aufgrund des Stabilitätszugewinn gegeben. Ein weiterer Zugewinn modularer Systeme stellt die Umsetzung aller gewünschten Nutzlänge durch die Kombinationsmöglichkeit verschiedener Schäfte und Adapter möglich. So ist eine Reduzierung der Anzahl an notwendigen/benötigen Werkzeugwechsel ein weiterer Kundennutzen.
Planfräsbearbeitung von Gusswerkstoffen
Das Schlichtkonzept CoroMill 425 ist für die Planfräsbearbeitung von Gusswerkstoffen entwickelt worden. Mit acht Schneiden ist das Fräskonzept ideal für die Bearbeitung von Bauteilen wie Motor- und Zylinderblöcken, Achsgehäusen, Bremsträgern und Kurbelgehäusen aus GCI-, NCI- und CGI-Werkstoffen. Die besondere Anwenderfreundlichkeit erhält das Frässystem durch das patentierte Einstellsystem für eine hochpräzise und zuverlässige Plattenpositionierung. So können sowohl für die festen Standard- als auch für die einstellbaren Wiperplattensitze dieselben Wendeschneidplatten verwendet werden. Für eine einfache Einstellung der Wiper-Wendeschneidplatten können diese, ohne die Spannschraube der Kassette zu lösen, sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn in der Höhe verstellt werden. Die Plattenausführung mit 25°-Einstellwinkel und optimierten Fasen mindert Ausbrüche und Gratbildung am Werkstück. Im Einsatz bei einem Zulieferer der Automobilindustrie konnte der CoroMill 425 nicht nur durch die einfache Handhabung bei der Werkzeugeinstellung überzeugen: Bei der Trockenbearbeitung eines Achsgehäuses aus EN-GJS-600-3 konnten mit dem CoroMill 425 bei gleicher Oberflächengüte sowohl der Vorschub als auch die Standzeit verdoppelt werden.
Sandvik Coromant
Die Autorin
Dr. Ina Terwey,Product Manager Rotating, Sandvik Coromant.
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