Kampf den Vibrationen

>> Eine maximale Bearbeitungsstabilität ist eine grundsätzliche Zielsetzung. Vibrationen, hervorgerufen durch Werkstück, Werkzeugmaschine bis hin zum Werkzeug sorgen häufig für Probleme in der Fertigung. Dies kann zu negativen Einflüssen im Produktionsablauf führen, angefangen von der Beeinträchtigung der Oberflächengüte bis hin zu Standzeiteinbusen. Nicht zu ver- gessen die Gefährdung der Mitarbeiter durch eine entstehende Lärmbelastung. Nicolas Vernier (Verkaufsdirektor, Dixi Polytool) zeigte auf, wie es möglich ist mit optimierten Werkzeuggeometrien Vibrfationen erheblich zu reduzieren.

Anbieter zum Thema

Vischer & Bolli AG

Blaser Swisslube AG

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Dixi Outils S.A.

Das Westschweizer Unternehmen Dixi Polytool S.A. – spezialisiert auf VHM - und Diamant-Werkzeuge - tätigt konstant hohe Investitionen in Forschung und Entwicklung, um neue Werkzeugtechnologien am Markt zu etablieren und die Fertigungsprozesse zu optimieren. Auf dem Swissmem-Zerspanungsseminar zeigte das Unternehmen auf, welche Einflüsse sogenannte Makrogeometrien – in diesem Fall Drallsteigung und Teilung - auf den Zerspanungsprozess haben. Schaftfräser mit ungleicher Drallsteigung und ungleicher Teilung bringen spezifische Vorteile beim Zerspanen, insbesondere das Reduzieren von Vibrationen. Wird darüber hinaus darauf geachtet, in welchen Bereichen sich die Werkzeuge optimal einsetzen lassen, können sich effektive Produktivitätssteigerungen und Qualitätsoptimierungen ergeben.

Ungleiche Drallsteigung und ungleiche Teilung

Die Schaftfräser des Typs Dixi 7264 weisen sowohl eine ungleiche Drallsteigung als auch ungleiche Teilung auf und verfügen über vier Schneiden (Z = 4) und entsprechen mit einer Schnittlänge von zirka 2 x D der DIN 6527. Es handelt sich prinzipiell um Universalfräser welche sowohl zum Schruppen als auch zum Schlichten zum Einsatz kommen können. Der Fräser vom Typ Dixi 7264 ist von Ø 3 mm bis 20 mm ab Lager erhältlich und mit einer sogenannten Cutinox-Beschichtung versehen, die auf Rosftfrei-Bearbeitungen entsprechend hin entwickelt wurde. Die Eigenschaften dieser Beschichtung sind:

• ausgezeichnete Hitzebeständigkeit.

• sehr gute Abrasionsfestigkeit.

• und ein gute chemische Stabilität bei hoher Temperatur.

Vibrationsverhalten verbessert sich

Diese Fräser eignen sich hauptsächlich für die Konturbearbeitung mit hohen Schnitttiefen „ap“. Bei niedriger Zustellung ergeben sich durch die ungleiche Teilung auf jedem Zahn, unterschiedliche Kräfte. Bei größeren Zustellung („ap“) hilft die ungleiche Drallsteigung die Kräfte auf jedem Zahn zu mindern.

Die Kombination beider Faktoren ergibt tangentiale Schnittkräfte, die sich auf jeden Zahn unterschiedlich auswirken und somit das Vibrationsverhalten verbessert.

Schaftfräser mit ungleicher Drallsteigung

Die Schaftfräser Dixi 7253 (Z=3) und 7254 (Z=4) zeichnen sich lediglich durch eine ungleiche Drallsteigung aus. Ihre Teilung ist gleichmässig. Sie haben eine kurze Nutzlänge (1 x D) und sind darüber hinaus hinterschliffen. Diese Fräser sind von Ø 3 mm bis 20 mm ab Lager erhältlich. Die kurzen hochsteifen Ausführungen entsprechen der HPC Technologie (HPC – High Performance Cutting, z. dt. Hochleistungsfräsen) mit hoher Spanabfuhr.

Der Dixi 7253 kommt hauptsächlich für die Bearbeitung von Nuten zum Einsatz. Während der Dixi 7254 mit seinen vier Schneiden in der Konturbearbeitung seine Stärken ausweist. Diese Werkzeuge sind besonders für Bearbeitungen mit hohen seitlichen Zustellungen „ae“ geeignet. Bei solchen Anwendungen ist eine ungleiche Teilung eher nachteilig. Denn: einzelne Werkzeugsschneiden müssten viel höhere Schnittkräfte verkraften, was Schneidenausbrüche zur Folge haben kann. Daher ist das Werkzeug für hohe seitliche Zustellungen (Konturbearbeitung) mit einer ungleichen Drallsteigung ausgestattet, um die Vibrationen zu verhindern.<<

Welcher der drei neuen Fräser für den jeweiligen Einsatz der richtige ist, ist darüber hinaus abhängig von detaillierten Informationen der Anwendung. Hier spielen Material, geforderte Oberflächenqualitäten, Werkstückgeometrien, Aufspannungsverhältnisse, Maschine usw. eine nicht unerhebliche Rolle. Apropos Maschine. Aufgrund geringerer Neigung zu Vibrationen beim Bearbeiten, steigert sich nicht nur Präzision am Werkstück, auch die Spindellager bringen es dadurch auf eine höhere Lebensdauer.

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