Große Maschine, große Gewinde

Gewindefräsen - Der Lohnfertiger Leipert Maschinenbau GmbH in Kraichtal-Landshausen hat sich auf die Bearbeitung von hochgenauen Großbauteilen für die Energiebranche spezialisiert. Mit dem STC-Gewindefräser von Mimatic konnte das Unternehmen bei der Herstellung von Großgewinden über 70 Prozent Zeit einsparen und die Standzeit deutlich verlängern.

Von eins bis drei

Der von Mimatic entwickelte STC-Gewindefräser (›Sectional Thread Cutting‹) wurde speziell für große Gewinde ab M24 aufwärts konzipiert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gewindefräsern werden keine Hartmetallplatten, sondern bis zu drei Hartmetallringe mit bis zu 30 Schneiden in einem Halter untergebracht, die mit einem Drittel der Zirkularbewegung ganze Gewinde fräsen können. »Es ist vor uns noch keiner auf die Idee gekommen, einen Gewindefräser mit drei Schneidringen auf den Markt zu bringen«, erklärt Schoppe. Die Hartmetallringe werden durch austauschbare Distanzhülsen auf dem Halter befestigt.

Die Länge der Distanzhülsen ist dabei genau vorgegeben und entspricht dem Abstand des Gewindegangs. Je nach Gewindelänge und Steigung lassen sich verschiedene Distanzhülsen für den STC-Gewindehalter auswählen. Durch die hohe Anzahl der Schneiden und die Zahnteilung mit sehr kleinen Abständen werden auch die Schwingungen im Bearbeitungsprozess reduziert, was zu einem ruhigeren Lauf führt. Dadurch verschleißt das Werkzeug weniger. Das STC-Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Schnittkräfte gleichmäßig auftreten und die Gesamtschnittdrücke deutlich geringer sind, was eine höhere Gewindequalität ermöglicht. Die von Mimatic entwickelte Quadrogon-Schnittstelle des Werkzeugs kann die Schnittkräfte zudem auf eine größere Fläche verteilen und Spannungsspitzen reduzieren. STC-Fräser lassen sich mit einem, zwei oder drei Hartmetall-Schneidringen ordern. Die STC-1-Version mit einem Hartmetall-Schneidring kommt für größere Gewindetiefen wie 3 x D zum Einsatz, da die durch den Schnittdruck erzeugte Auslenkung beim Hochleistungsfräsen ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf.

Bei kürzeren Gewinden wie 2 x D werden zwei, bei 1,5 x D drei Schneidringe eingesetzt. Je nach Bedarf gibt es den STC-Fräser mit unterschiedlichen Aufnahmen, beispielsweise mit Weldon-Schaft oder schwingungsgedämpftem Power Shrink Chuck von Haimer für höhere Beanspruchungen. Der Bearbeitungsvorgang ist dabei stets gleich: Der STC-Gewindefräser taucht in das Kernloch ein und arbeitet sich zirkulierend von unten nach oben vor. Je mehr Schneidringe im Einsatz sind, desto kürzer ist dabei der Weg. Durch das Zirkulieren aus dem Kernloch heraus gibt es auch keine Kollision mit Spänen, die sich möglicherweise in einem Sackloch ansammeln würden. Der Kühlschmierstoff wird dabei durch das Innere der Aufnahme geführt und tritt direkt an den Schneidringen über den Distanzhülsen aus.

Leipert entschied sich, den STC-Fräser in der Variante ›STC 3‹ mit drei Hartmetall-Schneidringen auf der Waldrich Coburg Powertec 7000 für die Fertigung der 80 Gewinde des MAN-Kompressors zu verwenden. An der Maschine mussten dafür ein paar Anpassungen vorgenommen werden, unter anderem wurde ein separater Zyklus programmiert. »Für die Gewindebearbeitung mit dem STC-Fräser waren ein paar neue Parameter notwendig, weil es sich dabei um keinen normalen Gewindezyklus handelt. Man muss beispielsweise nicht ganz aus dem Gewindeloch herausfahren. Es musste auch für den Maschinenbediener nachvollziehbar sein«, erklärt Vollweiler. Anschließend startete die Erprobungsphase mit der Fertigung von ein paar Gewinden, um ein Gefühl für den Fräser zu bekommen. Nach Erstellung des Zyklus ging es in die Produktion.

• 1: Große Maschine, große Gewinde
• 2: Große Bearbeitungsvielfalt
• 3: Von eins bis drei
• 4: Über 70 Prozent Zeit eingespart