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Trigon auf der Überholspur

Werkzeugsysteme für die unterschiedlichsten Bearbeitungen
Trigon auf der Überholspur

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Inspiriert durch die Anforderungen der Kunden, sind die Konstrukteure der Werkzeughersteller gezwungen, in immer kürzeren Intervallen neue Werkzeugfamilien zu entwickeln. Erst auf den zweiten Blick, bei einer näheren Betrachtungsweise, lassen sich die unterschiedlichen Werkzeugsysteme von Iscar im Detail unterscheiden und den entsprechenden Anwendern und Bauteilen zuordnen.

Als wegweisender Meilenstein in der Fräszerspanung galt die APKT/ADKT-Wendeschneidplatte von Iscar seit ihrer Einführung im Jahr 1989 lange als Benchmark im Plan-Eckfräsen. Lohnfertiger, Anwender in der Energieerzeugung, der allgemeine Maschinenbau, selbst die auf Produktivität getrimmten Automobilhersteller und deren Zulieferer, wussten die Vorteile dieser weichschneidenden, flexibel einsetzbaren Fräser-Generation zu schätzen.

Erst seit Einführung der doppelseitigen radial oder tangential geklemmten Wendeschneidplatten, welche durch aufwendige und komplexe Sintertechnik weichschneidende Geometrien erhielten, wurde diese Dominanz zumindest in der Massenfertigung und Schruppzerspanung durchbrochen.
Als eine tragende Säule der deutschen Wirtschaftskraft zeigte sich der allgemeine Maschinenbau jedoch oft unbeeindruckt von den neuen Hochleistungswerkzeugen – dieses Anwender-Klientel schätzt nach wie vor die Vielseitigkeit und Flexibilität der einseitigen axial-positiven Frässysteme.
In diesem Zusammenhang stehen bedingt durch kleine Losgrößen oder Einzelteilfertigungen Prozesssicherheit und die Bauteil-Qualität an erster Stelle. Wichtige Auswahlkriterien sind hierbei die Fähigkeit zum Rampe- und Taschen-Fräsen, Bohrzirkularfräsen und die Abdeckung eines weitreichenden Werkstoffspektrums mit möglichst wenigen Fräswerkzeugen.
Mit oben beschriebenen Kundenzielen vor Augen und den Schwachstellen der A-Platten im Gedächtnis, entstand folgerichtig die Nachfolgegeneration in Trigon-Form mit jetzt drei positiven gedrallten Schneidkanten.
Verstärkte Klemmschrauben
Zunächst sticht der wirtschaftliche Kostenvorteil von etwa 30 Prozent ins Auge. Technologisch bietet dieses Design weitaus mehr. So wurden beispielsweise die Klemmschrauben, ein Schwachpunkt speziell bei den kleineren Plattengrößen, in der Schneidkantenlänge 7 mm um 50 Prozent und in der Schneidkantenlänge 10 mm im Querschnitt um 90 Prozent verstärkt. Auch die Plattendicke wurde maximiert, was dem Gesamtsystem mehr Stabilität und Prozesssicherheit verleiht.
Die Planschneide, verantwortlich für die Oberflächengüte auf der Fräsfläche, wurde kürzer ausgeführt, was zu weniger Reibung und Schnittdruck führt. Dies ist speziell bei langen Werkzeug-Auskraglängen ein gewinnbringender Aspekt.
Die wendelförmige Schneidkante der Hauptschneide sowie die Mikro-Geometrie wurden mit Hilfe neuester Bearbeitungsverfahren auf die aktuellen Marktanforderungen angepasst.
Die HM390 Trigon-Wendeschneidplatten mit 90 °-Anstellwinkel sind zum Fräsen von Schultern, Nuten und ebenen Flächen ebenso einsetzbar wie zum schräg Eintauchen und Bohrzirkularfräsen. Durch die axial- und radial-positive Einbettung in die Fräskörper können je nach Schneiden-Geometrie und Schneidstoff Stahl und Gusseisen, aber auch schwer zerspanbare Superlegierungen bearbeitet werden.
Bezogen auf die Schruppzerspanung ist der Kompromiss zwischen Flexibilität und Wirtschaftlichkeit bereits gelungen. Durch moderne Sintertechnologien können auf doppelseitigen Wendeschneidplatten Schneiden-Geometrien realisiert werden, welche das Eintauchen in einer Rampe und auch Bohrzirkularfräsen ermöglichen. Beispielsweise sehen sich Hersteller von Gehäusen nunmehr in der Lage, ihre unwirtschaftlichen Frässysteme mit zwei Schneidkanten pro Wendeschneidplatte zum Zirkularfräsen oder Planen bei Auskraglängen größer 2,5 x D durch eine neue wirtschaftliche sechs-schneidige Trigon-Wendeschneidplatte zu ersetzen.
Für die Schruppzerspanung
Mit einer Schneidkantenlänge von 16 mm ist die Helido H690 Wendeschneidplatte mit 90 °-Anstellwinkel eher für die Schruppzerspanung im allgemeinen Maschinenbau geeignet. Ähnlich wie bei der einseitigen, radial-positiven Heli-IQ-Mill HM390 wurde auch bei diesem Frässystem die Planschneide soweit als möglich reduziert, um die Kontaktfläche zwischen Planschneide und Werkstück zu verringern, was einen positiven Effekt auf die Bearbeitung mit langen Auskraglängen hat.
Die Helido H690-Fräser gibt es im Durchmesserbereich von 50 bis 250 mm. Sie eignen sich zum Nuten- und Planfräsen von Gusseisen sowie legiertem und rostbeständigen Stahl. Die Fräser können 90 °-Schultern bis zu einer Schnitttiefe von 14 mm bearbeiten.
Die Wendeschneidplatten sind aus den neuesten Iscar Sumo Tec-Schneidstoffen hergestellt und bilden eine sehr gute Balance aus Verschleißfestigkeit und Zähigkeit. Aufgrund seiner Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit kommt das Frässystem Helido H690 bevorzugt im Maschinen- und Anlagenbau zum Einsatz.
Beide Werkzeugfamilien, sowohl die einseitige Heli-IQ-Mill HM390 mit drei Schneidkanten als auch die doppelseitige Helido H690 mit sechs Schneidkanten werden sukzessive durch neue Schneiden-Geometrien und Schneidstoffe ausgebaut.
Planfräser mit einem Anstellwinkel von 45 °
Eine vergleichbare Historie findet man bei den typischen Planfräsern mit 45 °-Anstellwinkel. Ursprüngliche auf der ISO-Normung basierende doppelt-positive Wendeschneidplatten wie die SEKN… wurden im Laufe der letzten 20 Jahre von herstellerspezifischen Systemen wie den acht-schneidigen oktogonalen Wendeschneidplatten verdrängt.
Verbesserte Pressverfahren eröffneten in den letzten zehn Jahren neue Möglichkeiten zur gezielten Optimierung, um sich den geänderten Marktanforderungen anzupassen.
Der Trend zu doppelseitigen Wendeschneidplatten mit dem Ziel, die Produktivität durch eine stabilere Wendeplatten-Einbettung zu steigern und gleichzeitig den Preis pro Schneide zu reduzieren, führte zu 8-, 10-, 12-, 14- und 16-schneidigen Wendeschneidplatten. Eine logische Entwicklung, um im täglichen Preiskampf wettbewerbsfähig zu bleiben.
Abhängig von der Anzahl der Schneiden der Wendeschneidplatte entstehen unterschiedliche Plattenformen, was sich in verschiedenen Anstellwinkeln widerspiegelt.
Schwalbenschwanzähnliche Einbettung
Im Jahr 2012 wurde durch die Entwicklung des Planfrässystems Dove-IQ-Mill IQ845 ein weiterer Meilenstein von Fräswerkzeugen erreicht. Erstmals gelang es, eine doppelseitige Planfräsplatte axial-positiv in den Fräskörper einzubetten. Daraus entstand ein robustes Gesamtkonzept, basierend auf einer schwalbenschwanzähnlichen Einbettung der Wendeschneidplatten, was hohe Vorschübe und Zustellungen ermöglicht. Gleichzeitig bleibt die weichschneidende Fräser-Charakteristik einer doppelt-positiven Wendeschneidplatte erhalten.
Verglichen mit der bisherigen einseitigen oktogonalen Wendeschneidplatte ähnlicher Abmessung kann die doppelseitige acht-schneidige IQ845 deutlich höhere Vorschübe und Zustellungen absorbieren und brilliert in diesem Vergleich klar durch eine deutliche Produktivitätssteigerung.
Das Design dieser außergewöhnlichen Wendeschneidplatte führte zwangsläufig zu einer extrem breiten Planfase, welche beim Planfräsen verantwortlich für die Oberflächengüte ist. Unter stabilen Bedingungen und angepassten Schnittdaten sind dadurch Oberflächengüten von Ra 0,15 oder Rz 3 möglich, für die im Regelfall aufwendige einstellbare Fräswerkzeuge benötigt werden.
Die Einsatzgebiete dieser neuen Planfräser finden sich in allen Werkstoffgruppen und Industriesegmenten, beispielsweise beim Schlichtfräsen von Turbolader-Gehäusen oder beim Fräsen von Sichtflächen im Anlagen- und Maschinenbau.
Trigon-Systeme klar im Trend
Die Kernaufgaben eines Vetriebsmitarbeiters – guter Service und technische Beratung – sind notwendig, um bei der Vielzahl der unterschiedlichen Frässysteme das optimale, auf den Kunden zugeschnittene Frässystem ausfindig zu machen.
Ob einseitig, doppelseitig, axial oder tangential angeordnete Schneiden, jedes Fräserkonzept ist auf die verschiedensten Bedürfnisse der Anwender abgestimmt und unter richtiger Verwendung wertschöpfend. Besonders am Beispiel des durch Einzel- und Kleinserien geprägten Maschinen- und Anlagenbaus lässt sich ein Trend hin zu flexiblen Trigon-Systemen klar erkennen.
Iscar Germany GmbH www.iscar.de

Der Autor
Marco Reiß ist Produktmanager Fräsen bei Iscar

Auf einen Blick
Heli-IQ-Mill HM390:
Drei Schneiden zum Preis von zwei
Stabiles Platten- und Schraubenkonzept
Rampe- und Bohrzirkularfräsen
Helido H690:
Wirtschaftliche sechs Schneiden
Rampe- und Bohrzirkularfräsen
Geeignet auch bei Auskraglängen über 2,5 x D
Dove-IQ-Mill IQ845:
Sehr gute Oberflächengüte
Stabile Einbettung der Wendeschneidplatte im Träger
Weicher Schnitt
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