Fräsen Leistungsfähige Fräswerkzeuge steigern Zerspanvolumen

Redakteur: Bernhard Kuttkat

Schnelligkeit, Genauigkeit und hohe Oberflächenqualität sind gefordert, wenn es um das Bearbeiten großer Bauteile wie Schweißkonstruktionen oder Formrahmen für Spritzgießwerkzeuge geht. Leistungsfähige Fräser, mit beschichteten Wendeschneidplatten bestückt, tragen dazu bei, diese Forderungen zu erfüllen.

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Bild 1: Fräsen einer Grundplatte aus dem Werkstoff 1.1730. Parameter: Drehzahl 680 min–1, Schnittgeschwindigkeit 214 m/min, Vorschub 2000 mm/min, Zeitspanvolumen 240 cm3/min, Standzeit des Fräsers 90 min.
Bild 1: Fräsen einer Grundplatte aus dem Werkstoff 1.1730. Parameter: Drehzahl 680 min–1, Schnittgeschwindigkeit 214 m/min, Vorschub 2000 mm/min, Zeitspanvolumen 240 cm3/min, Standzeit des Fräsers 90 min.
( Archiv: Vogel Business Media )

Zulieferunternehmen für die Automobilindustrie sowie die Automatisierungstechnik, wie die Schmid GmbH in Neuenstadt am Kocher, müssen oft große Bauteile wie Schweißkonstruktionen oder labile Grundplatten aus dem Werkstoff 1.1730 bearbeiten, die unterschiedliche Aufmaße haben und schwierig zu spannen sind. Die Abmessungen des Bauteils von 2000 mm x 1850 mm und die geringe Dicke der Grundplatte von 40 mm können beim Fräsen schnell zu Vibrationen führen, die zum vorzeitigen Versagen der Schneidstoffe führen.

Bisher wurden Rundplattenfräser mit 160 mm Durchmesser mit Wendeschneidplatten in P40-Qualität mit PVSR-Beschichtung eingesetzt. Zeitspanvolumen und Standzeit waren jedoch aufgrund der Fertigungsbedingungen unbefriedigend. Für Abhilfe sorgten Baseworx-Fräser mit achtseitigen P40-Wendeschneidplatten mit PVTi-Beschichtung und extrem positivem Spanwinkel für wenig Schnittdruck.

Die zu bearbeitende Grundplatte hatte an mehreren Stellen unterschiedliche Aufmaße bis zu 4 mm. Die beim 160-mm-Rundplattenfräser entstandenen Schwingungen sind durch den Einsatz des im Durchmesser kleineren Baseworx-Fräsers (100 mm) und den extrem positiven Spanwinkel (vorher 0°, jetzt 20°) eliminiert worden. Programmiert direkt an der Maschine mit gleich bleibenden Bahnabständen und konstantem Gleichlauf, konnte das Bauteil in kürzerer Zeit gefertigt werden (Parameter: Schnittgeschwindigkeit 214 m/min, Vorschubgeschwindigkeit 2000 mm/min, Drehzahl 680 min–1, Vorschub pro Zahn 0,32 mm, Schnitttiefe 1,5 mm, Schnittbreite 80 mm).

Beim Bearbeiten auf einer horizontalen 5-Achs-Soraluce-Fräsmaschine mit SK-50-Spindel und 37 kW Leistung, wobei diese Leistung nur zu einem geringen Teil genutzt wurde, traten keine Schwingungen mehr auf (Bild 1). Dem um knapp 50% kleineren Werkzeugdurchmesser stehen ein 35%iges höheres Zeitspanvolumen (240 cm3/min) und eine längere Standzeit (90 min) gegenüber.

Leistungsfähige Werkzeuge sind auch im Werkzeug- und Formenbau gefragt, beispielsweise beim Bearbeiten von Formrahmen für Spritzgießwerkzeuge. Besonderes Augenmerk beim Bearbeiten solcher Formrahmen legt die Wonde GmbH in Heiligkreuzsteinach auf die Fertigungsgenauigkeit und Oberflächengüte sowie auf die Wirtschaftlichkeit im Bezug auf die Werkzeugkosten. Bisher wurden die Formrahmen mit einem Vollhartmetall-Vielzahnfräser mit 25 mm Durchmesser bearbeitet. Dabei ist jedoch die Arbeitstiefe durch die vorgegebene Schneiden- beziehungsweise Werkzeuglänge stark begrenzt.

Für diesen und auch viele andere Anwendungsfälle werden nun Slotworx-Fräser mit P40-Wendeschneidplatten und PVGO-Beschichtung verwendet. Die gewünschte Genauigkeit wurde innerhalb kürzester Zeit erreicht. Das Bearbeiten der Formrahmen aus dem Werkstoff 1.2312, für das Werkzeuge mit Längen über 100 mm erforderlich sind, ist prozesssicher, extrem genau und kostengünstig. Der zu bearbeitende Formrahmen (Bild 2) hatte nach der Grobzerspanung ein Aufmaß von 1 mm. Programmiert wurde das Bauteil im Z-konstanten Kreistaschenzyklus mit gleich bleibender Zustellung in radialer und axialer Richtung. Das Bauteil wurde auf einem dynamischen 5-Achs-Bearbeitungszentrum bearbeitet.

Die Auskraglänge des Fräsers mit einem Durchmesser von 52 mm und sechs Schneiden betrug 178 mm. Gefräst wurde mit einer Drehzahl von 4000 min–1, einer Schnittgeschwindigkeit von 314 m/min und einem Vorschub von 2000 mm/min.

Weitere Informationen: Pokolm Frästechnik GmbH & Co. KG, 33428 Harsewinkel, Tel. (0 52 47) 93 61-0, info@pokolm.de

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