Hochleistungszerspanung Viel zerspanen in kurzer Zeit mit konventionellen Maschinen

Redakteur: Bernhard Kuttkat

In der Hochleistungszerspanung (High-Performance-Cutting, HPC) lassen sich selbst mit konventionellen Maschinen ohne großen Aufwand erhebliche Steigerungen beim Zeitspanvolumen erzielen. Mit spezialisierten Werkzeugen und Werkzeughaltern können Anwender dafür sorgen, dass die höhere Leistung nicht auf Kosten der Qualität, der Standzeiten oder der Maschine erreicht wird.

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Ein großes Zeitspanvolumen erzielt das Universalspannfutter Sino-R, bei perfekten Oberflächen und maximaler Schonung der Schneide.
Ein großes Zeitspanvolumen erzielt das Universalspannfutter Sino-R, bei perfekten Oberflächen und maximaler Schonung der Schneide.
( Archiv: Vogel Business Media )

Bei der Hochleistungszerspanung müssen Werkzeughalter ihren Mann stehen und zugleich jede Menge wegstecken. Reine Kraftprotze schaffen zwar locker das gewünschte Spanvolumen, ziehen jedoch oft genug die Werkzeugschneiden, die Maschinenspindel und die Werkstückoberflächen in Mitleidenschaft. Deutlich besser fahren Anwender mit robusten Präzisionswerkzeughaltern, die zusätzlich zur Kraft auch eine ordentliche Portion Cleverness mitbringen. Neben perfektem Rundlauf sind eine hohe Steifigkeit und eine möglichst ausgeprägte Schwingungsdämpfung gefragt. So lassen sich bei minimalem Werkzeugverschleiß hohe Zeitspanvolumina und brillante Oberflächen erzielen.

Das Hauptziel ist eine maximale Produktivität

Verglichen mit herkömmlichen Zerspanungsverfahren werden die Werkstücke beim Hochleistungszerspanen mit höheren Schnittgeschwindigkeiten, größerer Zustellung und größerem Vorschub bearbeitet. Das Ziel ist ein hohes Zeitspanvolumen. Verglichen mit dem reinen High-Speed-Cutting (HSC), also der Zerspanung bei hoher Schnittgeschwindigkeit, weist das HPC meist langsamere Schnittgeschwindigkeiten und dafür deutlich größerer Schnitttiefen auf. Außer dem reinen Zerspanprozess werden beim HPC meist auch alle anderen an der Produktion beteiligten Faktoren eingebunden. Das Ziel ist es, maximale Produktivität und Prozesssicherheit zu gewährleistet.

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Wichtig sind Steifigkeit und Schwingungsdämpfung

Aufgrund der hohen Vorschübe steigen beim HPC die Bearbeitungskräfte und damit die Belastung von Maschinen und Werkzeug. Das komplette System aus Spindelkasten, Spindel, Werkzeughalter, Werkzeug und Werkstück verhält sich wie eine Kette, die nur so stark sein kann wie ihr schwächstes Glied. Grundsätzlich ist deshalb für das komplette System eine möglichst hohe Steifigkeit anzustreben. Um schädliche Schwingungen während der Bearbeitung zu vermeiden, werden Komponenten mit einer geringen Masse und mit möglichst kurzen Biegearmen eingesetzt. Mit steifen, leichten sowie rundlaufgenauen Werkzeugen können auch konventionelle Werkzeugmaschinen zum HPC eingesetzt werden. Der enormen Wechselbelastung der Schneide halten speziell auf das Verfahren abgestimmte Schneidstoffe stand, die aus Hartmetall, Cermet oder kubischem Bornitrid bestehen, beschichtet und teilweise zur Bruchsicherheit faserverstärkt ausgeführt sind.

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