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maschine+werkzeug 08/2014

Prozesssichere Hartbearbeitung

Technik - Werkzeuge

Beim Hartfräsen setzt Walther Wolf in Wendelstein seit vielen Jahren auf die Vollhartmetall-Fräser von Hitachi Tool, seit Kurzem ergänzt durch die neue Generation von Wendeschneidplatten-Fräsern.

Höhere Standzeiten

»Wir erzielen damit wesentlich höhere Standzeiten, die an die von CBN heranreichen, ohne beim Thema Prozesssicherheit Abstriche machen zu müssen.« Jochen Dorlöchter spricht damit das Problem mit Fräsern aus dem verschleißfesteren kubischen Bornitrid (CBN) an, die bei harten Werkstoffen gerne zu Ausbrüchen neigen, vor allem bei längeren Bearbeitungszeiten.

Das prozesssichere Fräsen sei für Walther Wolf nicht zuletzt auch vor dem Hintergrund der Automatisierung extrem wichtig. In diesem Zusammenhang wird von ihm ausdrücklich der Service von Hitachi Tool und die gute Vor-Ort-Betreuung durch Anwendungstechniker Andreas Lehner gelobt. »Ohne diese Unterstützung hätten wir bei der spanenden Hartbearbeitung nicht den hohen Stand erreicht, den wir heute haben«, sagt Dorlöchter.

Hierzu tragen in Wendelstein auch die TH-beschichteten VHM-Tieflochbohrer der WHNSB-Reihe von Hitachi bei, mit denen sich – in eine zuvor erstellte kurze Führungsbohrung – Tiefen bis zu einem 30-fachen Werkzeugdurchmesser in einem Arbeitsgang herstellen lassen. »Wir bohren mit Schrumpffutter und Minimalmengenschmierung damit in Werkstoffe bis 58 HRC«, erklärt Dorlöchter, »und sind pro Bohrung gegenüber früher rund 30 Prozent schneller geworden.«

Die in den letzten eineinhalb Jahrzehnten enorm gestiegene Leistungsfähigkeit insbesondere der Fräswerkzeuge hat zu einer paradoxen Entwicklung geführt. Es wird immer mehr gefräst, weshalb der – bei der Werkzeugbeschaffung ohnehin schon dominierende – Kostenblock für Fräser zunehmend größer wird. Ein guter Weg, um hier gegenzusteuern, ist die Verwendung von Wendeschneidplatten.

Vor diesem Hintergrund entstand bei Hitachi eine neue Generation von Wendeplatten-Fräsern speziell für die Hartbearbeitung. Sie verbinden sozusagen höchste Präzision, Rundlaufgenauigkeit und Prozesssicherheit von VHM-Werkzeugen mit den Kostenvorteilen der austauschbaren Schneidplatten. Auch diese Werkzeugreihe, deren Durchmesser bauartbedingt bei 8 bis 10 Millimeter beginnt und die als Kugelkopf-, Torus- und Planfräser eingesetzt werden kann, ist seit rund eineinhalb Jahren bei Walther Wolf im Einsatz.

Das Ergebnis kann sich sehen lassen, wie das Beispiel eines Werkzeugeinsatzes aus Warmarbeitsstahl 1.2343 mit einer Härte 53 bis 54 HRC zeigt. »Wir schlichten die Außenkonturen mit den Torus-Wendeschneidplatten-Fräsern ASPV und ASPV-Mini direkt auf Endmaß mit einem Ra von 0,08 Mikrometern«, erklärt Jochen Dorlöchter. »Damit erreichen wir eine Oberflächenqualität, die das Polieren überflüssig macht – und dies bei rund 30 Prozent niedrigeren Werkzeugkosten.«

Überwachter Verschleiß

Natürlich sind an dieser Präzision nicht nur die Fräswerkzeuge alleine der bestimmende Faktor. Neben dem Gesamtsystem Maschinenkinematik, Spindel, Spannmittel und Werkzeug spielen ebenso die Frässtrategien der CAM-Software – bei Walther Wolf wird mit Creo NC von PTC programmiert – sowie Einflussgrößen wie der Werkzeugverschleiß eine entscheidende Rolle.

Auch bei Letzterem überlässt man in Wendelstein nichts dem Zufall. So wird in den beiden Röders-Bearbeitungszentren per Laser nach jedem Werkzeugwechsel der Fräser bis auf zwei Mikrometer genau gemessen und das Ergebnis als Korrekturwert an die Maschinensteuerung geschickt. Über die Funktion 3D-Werkzeug-Radiuskorrektur kompensiert die CNC-Maschine die Konturbahnen, ohne dass die NC-Programme im CAM-System neu berechnet werden müssen. »Weil wir auf diese Weise stets mit den Ist-Daten des Werkzeugs fräsen, erzielen wir zusätzlich Genauigkeit«, sagt Jochen Dorlöchter und erwähnt einen weiteren Nebeneffekt: »Da wir zwischendurch immer wieder nachmessen, lassen sich die teuren Fräswerkzeuge länger einsetzen.«

Mit den neuen Fräs- und Bohrwerkzeugen von Hitachi Tool hätten sich die Werkzeugstandzeiten deutlich erhöht, erklärt Dorlöchter. Mindestens ebenso wichtig sei, dass man hinsichtlich Präzision, Oberflächengüte und Prozesssicherheit noch mal ein kräftiges Stück vorangekommen ist. Ohne den Support von Hitachi Tool wäre dies allerdings kaum umzusetzen gewesen, ist der Firmenchef überzeugt. »Denn ein Werkzeug lebt nicht nur von seinen Daten, sondern auch durch die Informationen, wann und wie man es am besten verwendet – und durch den Service, der dahinter steckt.«

www.hitachitool-eu.com

  • VHM-Fräser der Epoch-21-Reihe im Einsatz.

    VHM-Fräser der Epoch-21-Reihe im Einsatz.

  • Montierte Hitachi-Werkzeuge im Magazin der Fertigungszelle ›Chameleon‹, die automatisch in die beiden HSC-Maschinen von Röders eingewechselt werden.

    Montierte Hitachi-Werkzeuge im Magazin der Fertigungszelle ›Chameleon‹, die automatisch in die beiden HSC-Maschinen von Röders eingewechselt werden.

  • Jochen Dorlöchter (links), Inhaber und Geschäftsführer von Walther Wolf mit Andreas Lehner, Anwendungstechniker bei Hitachi Tool.

    Jochen Dorlöchter (links), Inhaber und Geschäftsführer von Walther Wolf mit Andreas Lehner, Anwendungstechniker bei Hitachi Tool.

  • 4/5 Polieren überflüssig: Werkzeugeinsatz aus Warmarbeitsstahl 1.2343 mit 53 bis 54 HRC (rechts), auf Endmaß geschlichtet mit dem Torus-Wendeschneidplattenfräser ASPV-Mini (links). 6 Einsatz für Schrägverzahnung.

    4/5 Polieren überflüssig: Werkzeugeinsatz aus Warmarbeitsstahl 1.2343 mit 53 bis 54 HRC (rechts), auf Endmaß geschlichtet mit dem Torus-Wendeschneidplattenfräser ASPV-Mini (links). 6 Einsatz für Schrägverzahnung.

  • Bild 5: Prozesssichere Hartbearbeitung

    Bild 5: Prozesssichere Hartbearbeitung

  • Bild 6: Prozesssichere Hartbearbeitung

    Bild 6: Prozesssichere Hartbearbeitung

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Unternehmensinformation

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