Tangentiale Ebenenschlichtbearbeitung

Das Ebenenschlichten neu erfunden

| Redakteur: Luca Meister

Bild Flansch: Tangentiales Ebenenschlichten: optimales anschmiegen an die Fläche
Bild Flansch: Tangentiales Ebenenschlichten: optimales anschmiegen an die Fläche (Bild: Open Mind)

Mit einer neuen CAM-Strategie für das Ebenenschlichten möchte der CAM-Hersteller Open Mind Technologies AG die Fräsbearbeitungen für das Schlichten revolutionieren. Die hocheffiziente Strategie reduziert die Fertigungszeiten und erhöht gleichzeitig die Oberflächengüte sowie die Werkzeugstandzeit. Ein grosses Einsparpotenzial ist also möglich.

Technologien für das Schlichten von Ebenen gelten seit Langem als ausgereift. Es kamen und kommen immer wieder viele Erweiterungen oder Verbesserungen auf den Markt, aber eine wirkliche Weiterentwicklung war lange nicht dabei. Das soll sich jetzt ändern: Mit seiner neuen Strategie «Tangentiales Ebenenschlichten» veröffentlicht Open Mind in seinem Release der CAM-Lösung «hyperMILL 2016.1» eine echte Innovation. Sie verspricht Unternehmen in der spanenden Fertigung signifikante Zeiteinsparungen von bis zu 90 Prozent beim Schlichten von Ebenen. Gleichzeitig sind eine optimale Oberflächenqualität und längere Werkzeugstandzeiten zu erzielen. Doch welche Komponenten sind einzusetzen, um diese Effizienzsteigerungen zu ermöglichen?

Neue CAM-Strategie, neuer Fräsertyp

Zwei zentrale Aspekte ermöglichen den enormen Effizienzsprung: die neue CAM-Strategie «Tangentiales Ebenenschlichten» und ein neuartiger Fräsertyp. Um ein perfektes Zusammenspiel von beiden Faktoren zu gewährleisten, wurde ein neuer Werkzeugtyp entwickelt, der konische Tonnenfräser.

Zur Entwicklung des neuen Fräsers wurde folgender Ansatz gewählt: Alle Werkzeuge in Tonnenform nutzen nur einen Ausschnitt des Kreisumfanges, ein sogenanntes Kreissegment. Dadurch lassen sich grosse Radien umsetzen. Vorteil der Tonnenform ist also der grosse Werkzeugradius, der wesentlich grössere Bahnabstände bei gleicher theoretischer Rautiefe im Vergleich zu Kugelfräsern erlaubt. Für den konischen Tonnenfräser wurde die Form noch weiter verbessert. Das sehr kompakte Werkzeug zeichnet sich durch einen extrem grossen Radius aus, der somit eine optimale Anstellung an die Flächen erlaubt.

Ein einfaches Beispiel verdeutlicht die Einsatzmöglichkeiten des Werkzeugs. Der konische Tonnenfräser hat einen Radius von 500 Millimeter, dieser entspräche einem Kugelfräser-Durchmesser von 1000 Mil­limeter. Es ist leicht zu erkennen, dass solche Fräsausgaben mit den konventionellen Werkzeugen nicht umzusetzen sind.

Die Vorteile liegen auf der Hand: signifikant reduzierte Fertigungszeiten, besonders hochwertige Oberflächengüten, längere Werkzeugstandzeiten sowie eine geringere Werkzeuganzahl.

Fertigungsunternehmen profitieren enorm. Bedeutet die Kombination aus neuer CAM-Strategie und neuem Fräsertyp einen klaren Wettbewerbsvorteil bei der Ebenenschlichtbearbeitung.

Know-how konsequent umgesetzt für CAM-System

Open Mind war einer der ersten CAM-Hersteller, die sich so intensiv mit der 5-Achs-Bearbeitung mit speziellen Fräsern auseinandersetzte. «Dieses Know-how floss in die Entwicklung der neuen Strategie des tangentialen Ebenenschlichtens», so Peter Brambs, Principal Engineer of Product Innovation bei Open Mind in Wessling. «Bei uns im Haus begann die Geschichte mit den Tonnenfräsern vor mehr als 15 Jahren. Damals haben wir bei einem Projekt für einen Schweizer Kunden einen Tonnenfräser genutzt. Es musste eine komplexe Schraube mit konkaven Flanken programmiert werden», erinnert sich Peter Brambs. Für die Bearbeitung einer Kompressorschnecke schien den CAM-Experten ein Tonnenfräser besonders gut geeignet. Doch kein Hersteller konnte das passende Werkzeug liefern, daher wurde der Fräser bei einer kleinen Werkzeugschleiferei gefertigt. «Ich will damit nicht behaupten, dass wir hier den Tonnenfräser erfunden haben, ich denke, den gab es schon in den 70er-/80er-Jahren, jedoch waren wir sicher die Pioniere, die diese Fräserform konsequent in einem CAM-System unterstützt haben», so Brambs weiter. «Bereits 2002 haben wir diesen Werkzeugtyp in hyperMILL unterstützt und schon damals mit Kollisionsvermeidung für den Schaft.»

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