Der Test war einzigartig: Bei Ingersoll Werkzeuge in Haiger ging man mit einer 60-kW-Spindel, einem 20er Fräser und 50 mm Tiefenzustellung bis zu 80 Prozent an die Leistungsgrenze und fräste einen Werkzeugstahl mit 1000 N/mm2 Zugfestigkeit. Besonders spektakulär dabei war, wie die Späne fein aus der Kontur geführt wurden und welche Höchstleistungen die Späneförderer der Maschinen bringen mussten. Möglich wurde das mit der Frässtrategie „wellenförmiges Schruppen“ von Edgecam.
Einerseits geht es in Tests darum, die Leistungsgrenzen von Werkzeugen auszuloten, anderseits sind es Musterwerkstücke von Kunden, bei welchen häufig das Zeitspanvolumen und die Standzeiten der Werkzeuge über künftige Investitionen entscheiden. Deshalb war man beim Unternehmen Ingersoll Werkzeuge auf der Suche nach einer entsprechenden Frässtrategie für die 2D- und 3D-Bearbeitung. Vom wellenförmigen Schruppen hatte man bereits gehört und auch schon einige Tests gefahren. Bei den Verantwortlichen Marc Beimborn und Michael Schneider, Leiter Tec Center Ingersoll Werkzeuge, hatten die allerdings keine Begeisterung hervorgerufen
Über einige Kontakte wurde man dann auf die CAD/CAM-Software Edgecam von Camtech aufmerksam. Wie die ersten Tests zeigten, ließen sich damit ausgesprochen hohe Schnittdaten realisieren. „Wir waren begeistert, wie die Werkzeuge selbst durch hochfeste Werkstoffe gingen und die Späne absolut sauber aus der Kontur geführt wurden“, so Beimborn. Grenzen wurden den Zerspanspezialisten aber von den Späneförderern einiger Maschinen aufgezeigt, die für ein derart hohes Spanvolumen nicht ausgelegt waren. Eine Situation, wie sie Beimborn bislang nicht erlebt hatte: „Die Maschinen waren teilweise auf ein derart hohes Spanvolumen gar nicht ausgelegt. Deshalb ist es ratsam, bei einem solch immensen Spanvolumen die Schnittgeschwindigkeiten den Späneförderern anzupassen.“
Bei herkömmlichen Strategien wird der Vorschub bei jedem Satz dem Spanvolumen angepasst, gestaltet sich also variabel. Mit zunehmender Umschlingung reduziert man den Vorschub. Bei Edgecam dagegen ist die Bahn nicht konturparallel, sondern wellenförmig, der Span wird dem Volumen angepasst. Das heißt, bei Innen-Eckbereichen reduziert Edgecam den seitlichen Bahnabstand, bei Außenecken wird er vergrößert, um einen konstanten Eingriffswinkel sicherzustellen. Für Camtech-Geschäftsführer Ulrich Rienks ein Vorteil, der sich nicht nur in der NC-Ausgabe sehr anwenderfreundlich auswirkt: „Nach dem Werkzeugwechsel lässt sich so der Konturvorschub anpassen, während bei herkömmlichen Strategien Veränderungen nur noch über das Potentiometer möglich sind. Besonders interessant ist aber, dass wir diese Strategie nicht nur bei 2D- und 3D-Konturen einsetzen, sondern auch im Umfang. Zusätzlich bieten wir auch eine wellenförmige Einstichschrupp-Strategie für das Drehen an, die auf den gleichen Algorithmen basiert.“
Zuwächse bei den Standwegen bis zu 50 Prozent
Nun arbeiten zirka 80 % der Ingersoll Kunden auf modernen universellen Bearbeitungszentren. Teilweise sind hier Motorspindeln bis 30 000 min-1 verbaut. Verständlich, dass man da mit Hochvorschubwerkzeugen versucht, ein Maximum an Zerspanvolumen zu erreichen. Fährt man so mit einem VHM-Fräser mit voller Schnitttiefe aber geringem seitlichen Eingriff, kann die Schnittgeschwindigkeit und die daraus resultierende Spindeldrehzahl in zahlreichen Werkstoffen nahezu verdoppelt werden. Das macht in der Summe diese Strategie so interessant.
Edgecam hatte bei Ingersoll Werkzeuge aber nicht nur Auswirkungen auf das Zeitspanvolumen, sondern auch auf die Standzeiten der Werkzeuge. So wurde beispielsweise ein Fräser mit Durchmesser 20 mm, fünf Schneiden am Umfang, mit einer Tiefenzustellung von 50 mm eingesetzt. Mit der herkömmlichen Strategie wäre es dabei zu Vibrationen in den Eckbereichen gekommen, die eventuell zu Mikroausbrüchen geführt hätten. So zumindest sieht es Schneider: „In dieser Situation ist ja nicht nur die Umschlingung, sondern auch der gleichmäßige Schnitt des Werkzeugs wichtig. Der große Vorteil ist deshalb, dass man zum Beispiel beim Einsatz von Vollhartmetallwerkzeugen die gesamte Schneidenlänge nutzen kann. Im Bereich von Werkzeugstahl auch bei 3D-Konturen – ob erhaben oder vertieft – hat das bei uns in der Summe zu Standwegzuwächsen bis zu 50 Prozent geführt.“
Camtech GmbH & Co. KG www.camtech.de
Ingersoll Werkzeuge GmbH www.ingersoll-imc.de
Breites Produktspektrum
Als Produzent von Standard- und Sonderwerkzeugen entwickelt und projektiert Ingersoll Werkzeuge nach Anforderungen der Kunden. Die breitgefächerte Produktpalette umfasst im Wesentlichen: Fräs, Dreh-, Stech- und Bohrwerkzeuge mit Wendeschneidplatten (z. B. Eck-, Plan-, Schaft-, Scheiben- und Profilform-Fräser sowie Stech- und Drehwerkzeuge) in Standard- und Sonderausführung, nachschleifbare Fräswerkzeuge, Hartmetall-Wendeschneidplatten, HSS- und Hartmetallmesser, Werkzeugaufnahmen, Werkzeugspannmittel und Gewindewirbelsysteme. Zum Kundenkreis zählen sowohl kleine und mittelständische Firmen als auch multinationale Großkonzerne.
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