Tangential geklemmte Ab- und Einstechwerkzeuge steigern Effizienz Scheibe für Scheibe Präzision

Tangential geklemmte Ab- und Einstechwerkzeuge steigern Effizienz

Scheibe für Scheibe Präzision

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Mit Hilfe eines tangential geklemmten Abstech-Schneideinsatzes von Iscar hat der Hochfrequenz-Spindelhersteller Ibag Deutschland ein kritisches Zerspanproblem gelöst. Das Werkzeug sorgt für mehr Effizienz und reduziert den Aufwand für die Finishbearbeitung.

Die schweizerische Ibag-Gruppe ist als bekannter Hersteller von Hochfrequenz-Spindeln im sensiblen Bereich des High-Speed-Cutting seit über 30 Jahren sehr erfolgreich. Die Ibag Deutschland GmbH fungiert dabei seit 1998 als eine Art Brückenkopf für den deutschen Markt und ist sowohl in der Entwicklung als auch besonders in der Produktion der HF-Spindeln verschiedenster Größen und Ausführungen tätig. „Wir stellen pro Jahr etwa 3600 Motorspindeln ab 16 und bis 360 Millimeter her“, erläutert der geschäftsführende Gesellschafter Markos Damigos.

Da es sich bei den HF-Motorspindeln zum einen um wichtige Schlüsselkomponenten für die Hochpräzisionsbearbeitung von Werkzeug-, Formenbau-, Maschinen-, Luftfahrt- oder auch Medizintechnik- und Mechatronik-/Mikromechanik-Bauteilen handelt, und zum anderen solche Spindeln entweder als Erst- oder als Nachrüstung oder auch als Einwechseleinheit in Werkzeugmaschinen bzw. Bearbeitungszentren zum Einsatz kommen, sind die Anforderungen auch entsprechend hoch.
„Mit dem stetigen Wachstum verbanden sich jedoch ziemliche Zulieferprobleme hinsichtlich Qualität und Liefertreue, so dass wir uns im Jahr 2005 entschlossen, die Teilefertigung weitgehend selbst in die Hand zu nehmen“, führt Damigos aus. „Wir investierten sukzessive in den benötigten Maschinenpark und arbeiten auch intensiv mit den Werkzeugherstellern zusammen, sowohl was die Lösung von Kunden- als auch unserer eigenen Bearbeitungsaufgaben angeht.“
Ein wichtiger Partner ist hier der Zerspanungswerkzeuge-Spezialist Iscar, der vor kurzem mit einer ganz besonderen Bearbeitungsaufgabe konfrontiert wurde. Dabei ging es um die Abstech-Operation in der Fertigung einer Reihe von scheibenförmigen Werkstücken wie Frontdeckeln und Lagerscheiben aus dem eher schwierig zu bearbeitenden Werkstoff 1.6587 (18CrNiMo7-6). Die Herausforderung lag darin, einen Frontdeckel mit Durchmesser 155 mm auf den Bohrungsdurchmesser von nur noch 65,5 mm abzustechen, wobei der Deckel am Ende lediglich noch eine Dicke von 4 mm hat.
Bei einem seiner regelmäßigen Besuche vor Ort wurde der zuständige Außendienstmitarbeiter Frank Hampel, Beratung & Verkauf bei der Iscar Germany GmbH, mit der anspruchsvollen Aufgabe konfrontiert und stellte kurz darauf das neuartige Abstech- und Einstechsystem Tang-Grip vor. „Den Ibag-Leuten kann man nichts vormachen, die kennen sich in Sachen Zerspanung natürlich sehr gut aus“, berichtet Hampel. „Mit unserem neuen Tang-Grip-Stechsystem stießen wir jedoch auf Anhieb auf gesteigertes Interesse und wurden nach nur wenigen Versuchen den Ansprüchen gerecht.“
Das diffizile Bauteil Frontdeckel wurde zuvor an der Vorderseite geschruppt, diesseits vorbearbeitet, danach vorgestochen, fertig bearbeitet, schließlich abgestochen, und zu guter Letzt in einem weiteren Arbeitsprozess flachgeschliffen. Die Abstechqualität war mit dem bisherigen Werkzeug absolut unbefriedigend – einerseits die Maßhaltigkeit und andererseits die Oberfläche betreffend, weshalb ein größeres Aufmaß gewählt werden musste, das es am Ende zeitaufwändig abzuschleifen galt. „Mit dem Tang-Grip-Stechwerkzeugsystem konnten wir schon kurz nach dem Einfahren erheblich bessere Zerspanungsergebnisse realisieren, und nach nur einem Substratwechsel zur Standzeiterhöhung war die Sache perfekt“, so Hampel.
Stechen mit hohen Vorschüben
Maßgeblich für den Erfolg der Abstechbearbeitung trotz dieser relativ großen Stechtiefe ist die enorme Stabilität und Steifigkeit des Tang-Grip-Werkzeugsystems mit dem tangential geklemmten Abstechschneideinsatz. Diese Einbaulage ermöglicht Stechbearbeitungen mit hohen Vorschüben und sorgt dabei für eine hervorragende Planebenheit bei sehr guten Oberflächen.
Die Werkzeugauslegung und die Schneideinsätze, die mit den verschiedenen Spanformern erhältlich sind, gewährleisten einen freien Spanfluss. Zumal hier, entgegen vieler anderer Stechsysteme, kein Spannfinger vorhanden ist, welcher speziell beim tiefen Einstechen den Spanfluss beeinträchtigt. Schließlich bewirkt die tangentiale Klemmung, dass der Schneideinsatz beim Zurückfahren aus dem Einstich nicht herausgezogen wird, wodurch sich die Prozesssicherheit und damit die Produktivität erhöhen.
Markus Stumm, Produktspezialist Drehen bei Iscar Germany GmbH, ergänzend zum Stechwerkzeugsystem Tang-Grip: „Mit den Tang-Grip-Schneidenträgern in der spanflussoptimierten Bauart können wir diese Stechtiefen problemlos realisieren. Die Kombination aus höherem Schneidenträgerunterbau und dem neuen spanflussoptimierten Schneidenträgerdesign, bei dem die Schneidkante in einer Linie mit der Oberseite des Schneidenträgers also ohne Störkanten verläuft, ist einmalig. Diese sorgt für deutlich mehr Effizienz beim Ein- und Abstechen.“
Die Tang-Grip-Schneideinsätze sind in den Breiten 1,4 bis 6 mm in neutraler, rechter und linker Ausführung mit den Spanformern Typ C und J erhältlich. Ab der Größe 2 bis 6 mm gibt es zudem die Spanformer W, A, M, UT und JT, so dass in der Praxis durch einfaches Auswechseln des Schneideinsatzes auf verschiedenste Werkstoff- und Zerspanungsanforderungen eingegangen werden kann. Die neuen Spanformer-Typen M und JT sind besonders auf die Bearbeitung rostbeständiger Stähle abgestimmt und vereinen eine positive Spangeometrie mit einer stabilen Schneidkante. Da der Plattensitz durch den Schneideinsatz selbst geschützt ist, weisen auch die Halter eine hohe Lebensdauer auf.
Die mit dem Tang-Grip-Abstechwerkzeugsystem in diesem Fallbeispiel erzielten Erfolge sprechen für sich:
  • Eingesetztes Werkzeug: Schneidenträger TGSU 35-3, Schneideinsatz TAG N3C in der Schneidstoffsorte IC908.
  • Werkstück-Außendurchmesser 155 mm, Schnitttiefe 45 mm.
  • Durch Erhöhung der Schnittwerte konnte zusätzlich zu den Qualitätsmerkmalen noch die Bearbeitungszeit pro Teil von 113 auf 63 Sekunden gesenkt werden.
  • Fertigungszeit für 250 Stück insgesamt 4,4 Stunden (anstatt 7,9 Stunden), Einsparung bezogen auf Werkzeug- und Bearbeitungskosten: 31,2 %.
Nachbearbeitungsaufwand reduziert
Dass sich das Stechwerkzeugsystem in der Fertigung von Ibag in Lindlar bestens bewährt, bestätigt abschließend auch der Juniorchef des Hauses Ibag, Manzo M. Damigos, verantwortlich für den Verkauf und das Marketing der HF-Motorspindeln: „Auf Grund des anhaltenden Erfolgs mit den Tang-Grip-Stechwerkzeugen von Iscar haben wir die Fertigung von Frontdeckeln und scheibenförmigen Werkstücken ebenfalls darauf umgestellt. Davon profitieren wir heute in der Produktion durchgängig, da wir mit der Planparallelität von 0,004 Millimeter auf 4 Millimeter Dicke, mit der hohen Oberflächengüte, durch den Wegfall des vorher übermäßigen Wärmeeintrags und der damit verbundenen bläulichen Verfärbung, und schließlich durch das Ausbleiben möglicher Verformungen erheblich weniger aufwändige Nach- und Finishbearbeitung haben. Man muss es einfach so sagen: die Iscar-Stechwerkzeuge spielen in einer anderen Liga und sind der Maßstab.“
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