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maschine+werkzeug 06/2019

Sichereres Hartfräsen

Fräsen

Gemeinsam mit MMC Hitachi Tool hat Gebhardt Werkzeug- und Maschinenbau die Fräsprozesse analysiert und optimiert, um einen absolut störungsfreien 24/7-Betrieb sicherzustellen.

Der trockene Schrupp-Prozess mit dem sechs-schneidigen Torus-Einschraubfräser ASRM-2040 von MMC Hitachi Tool mit 40 Millimetern Durchmesser, bestückt mit GX2140-Platten. Bild: Gebhardt/MMC Hitachi Tool

Der trockene Schrupp-Prozess mit dem sechs-schneidigen Torus-Einschraubfräser ASRM-2040 von MMC Hitachi Tool mit 40 Millimetern Durchmesser, bestückt mit GX2140-Platten. Bild: Gebhardt/MMC Hitachi Tool

Firmenchef Markus Gebhardt berichtet: »Wir haben weniger Mitarbeiter als Maschinen, weshalb die Maschinen Tag und Nacht laufen müssen, ohne dass jemand danebensteht. Daher setzen wir konsequent auf Automatisierung, und zwar so, dass wir trotzdem flexibel bleiben.«

Der Fräsbereich zählt für Gebhardt dabei zu den wichtigen Stellschrauben. Schließlich stellt die 24/7-Fertigung mit hundertprozentig konstanter Bearbeitungsqualität extrem hohe Ansprüche an die Prozesssicherheit. Dabei wird die Rolle der verwendeten Fräswerkzeuge sowie Bearbeitungsstrategien häufig unterschätzt.

Stempel-Frästests

Gebhardt Werkzeug- und Maschinenbau hat sich beim Fräsen einen hohen Stand erarbeitet. Schon seit vielen Jahren kommen in Baienfurt die qualitativ in der oberen Klasse angesiedelten Produkte von MMC Hitachi Tool zum Einsatz.

Im Rahmen von Tests sollte beim Werkzeugbauer die Geometrie eines etwa 1.500 Millimeter langen, 400 Millimeter breiten und 250 Millimeter hohen Stempels zum Ziehen von Aluminium aus unvergütetem, relativ gut zerspanbarem Gesenkstahl 40CrMnNiMo8 (1.2738) aus dem Vollen geschruppt werden.

Dieses recht große Teil wurde ausgewählt, weil es eine typische Bearbeitungssituation repräsentiert und 1.2738 bei Gebhardt zu den Standardwerkstoffen zählt. Dabei ging der Prozessoptimierer des japanischen Werkzeugherstellers nach dem ganzheitlichen Optimierungskonzept ›Production 50‹ vor, das von MMC Hitachi Tool speziell für spanabhebende Prozessketten im Werkzeug- und Formenbau entwickelt wurde.

Das Ergebnis hat die Erwartungen weit übertroffen, weshalb die ermittelten Werte heute in Baienfurt als Referenz gelten. So hat sich die Standzeit mit den Werkzeugen von MMC Hitachi Tool bei Bauteilen dieser Art zwischen 30 und 40 Prozent erhöht. Plattenbrüche kommen nicht mehr vor.

Die Platte wird heute durchgängig zum Schruppen auf allen Maschinen vom Baustahl bis hin zu hochlegierten Stählen eingesetzt, wobei man die hohen Standzeiten bei jeder dieser Anwendungen erreicht. Zudem hat die Geschwindigkeit deutlich zugelegt. In dem Versuch wurde die Bearbeitungszeit auf 240 Minuten gesenkt – das war rund 30 Prozent schneller.

Hartbearbeitung

Angespornt von diesen signifikanten Verbesserungen beim Schruppen sollte ein weiteres Projekt herausfinden, ob sich mithilfe von MMC Hitachi Tool auch die Hartbearbeitung weiter optimieren lässt. Darum wurden zwei zweischneidige, unterschiedlich beschichtete Kugelfräser (EPBTS-TH, HGOB-PN) mit 10 Millimetern Durchmesser einem Vergleichstest mit insgesamt sieben Kugelfräsern ähnlichen Typs anderer Hersteller unterzogen.

Als Versuchsobjekt diente ein leicht zu messender, 100 Millimeter hoher Block mit einer Länge und Breite von 80 Millimetern aus verschleißfestem und auf etwa 60 HRC vorgehärtetem, chromlegiertem Kaltarbeitsstahl X155CrVmo12–1 (1.2379), der bei Gebhardt der Standardwerkstoff bei der Hartbearbeitung ist.

Der Versuchsaufbau bestand zudem aus einem eingeschwenkten Kugelfräser, mit dem in einem Winkel von 30 Grad fünf Stunden auf einem einzigen Punkt durchgefräst wurde. Wenn der Kugelfräser nach diesen fünf Stunden keinen Verschleiß aufweist, so der Rückschluss, kann man in der Praxis mit zehn Stunden Standzeit aufgrund der hier wechselnden Bedingungen an der Kugelflanke rechnen.

Bei den Tests blieben alle Bearbeitungsparameter stets gleich, Ausgangspunkt waren die Schnittwertvorgaben und die Erfahrungen mit MMC Hitachi Tool. Gemessen wurde die Oberfläche, die Abweichung zum Nullmaß also zum programmierten Maß – sowie die Konizität, also der Abbau vom Fräswerkzeug im Prozess. Das Ziel war ein wirklicher Eins-zu-eins-Vergleich zwischen einem teureren und einem billigeren Werkzeug.


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Unternehmensinformation

MMC Hitachi Tool Engineering Europe GmbH

Itterpark 12
DE 40724 Hilden
Tel.: 02103-2482-0
Fax: 02103-2482-30

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