Extrem leichtschneidende Werkzeuge punkten auch bei grossen Bauteilen Was weichschneidende Fräswerkzeuge bringen

Redakteur: Matthias Böhm

Durch den Einsatz von extrem leichtschneidenden Eckfräsern der Serie «HiPosTrio» von Ingersoll konnte ein Zerspanungsproblem bei der Bearbeitung grosser Komponenten bei der Firma Dileb im saarländischen Lebach gelöst werden.

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Bearbeitungsposition des Eckfräsers 63 mm am Werkstück.
Bearbeitungsposition des Eckfräsers 63 mm am Werkstück.
(Bild: Ingersoll)

Als Spezialist für die Bearbeitung grosser Komponenten für den anspruchsvollen Schwermaschinenbau sieht sich die Fertigungsleitung und Fertigungssteuerung bei dem Zulieferunternehmen Dileb (siehe Kasten) grossen Herausforderungen, in Bezug auf das zu bearbeitende Material wie auch auf die Werkstückabmessungen, gegenüber.

Bearbeitung der Lamellen eines Plattenstreckers

Bei einem häufig zu bearbeitenden Werkstück – einem sogenannten Plattenstrecker – sind die Greifer zu bearbeiten. Blech- und Plattenstrecker dienen zum Richten und Kaltverfestigen gewalzter Bleche und Platten, zum Beispiel von Aluminiumplatten für die Flugzeugindustrie. Dieses Streckrichten erzeugt gute Planheit und Spannungsarmut im Blech. Hierdurch wird die Verzugsgefahr bei der Weiterverarbeitung durch Laserschneiden oder Stanzen enorm minimiert.

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Vibrationsanfällige Zerspanung in 5 m Höhe

Das bei Dileb zu bearbeitende Bauteil hat die Abmessungen 3750 mm x 4150 mm x 190 mm. Diese Abmessungen sind einer der Gründe für die Schwierigkeiten, die in der Vergangenheit bei der Bearbeitung dieses Bauteiles auftraten, denn die Zerspanung findet bauteilbedingt in fast 5 m Höhe statt und ist durch die ungünstigen Spannverhältnisse sehr vibrationsanfällig. Ein weiterer Grund für die schwierige Bearbeitung liegt im zu zerspanenden Werkstoff. Hierbei handelt es sich um hochfesten Feinkornbaustahl der Bezeichnung S 690. Diese Art Feinkornbaustähle nehmen im konstruktiven Stahlbau eine immer grössere Rolle ein. Als bekanntes Beispiel für die Verwendung dieses hochfesten Feinkornbaustahles sei die berühmte Autobahnbrücke von Millau (Viaduc de Millau) genannt.

Anspruchsvolle Rahmenbedingungen gefordert

Die Feinkornbaustähle der hier erwähnten Gruppe werden als «relativ gut zerspanbar» eingestuft, jedoch nur, wenn jegliche Vibrationen vermieden werden und die Zerspanung auf einer möglichst steifen Maschine stattfindet und der Abstand zwischen Bearbeitung und Aufspannung möglichst gering ist. Hiermit ist dann auch das zentrale Problem dieser kritischen Bearbeitung beschrieben. Es muss ein hochfester Werkstoff fünf Meter über der Aufspannung möglichst vibrationsfrei gefräst werden.

«HiPosTrio»-Planfräser im Einsatz

Im Sommer 2014 stellte sich die Fertigungsleitung von Dileb die Aufgabe, die nicht zufriedenstellende Bearbeitung der Plattenstrecker-Bauteile zu optimieren. Herr Stephane Maira (Projektleitung/Arbeitsvorbereitung) gab dann auch diese Aufgabenstellung weiter an Herrn Karl-Heinz Hettig (Beratung und Verkauf Ingersoll). In einem ersten Beratungsgespräch waren sich die beiden Herren sofort einig, dass ein extrem weichschneidendes Werkzeugkonzept die Vibrationen bei der kritischen Zerspanung reduzieren könnte.

Werkzeug-Durchmesser: 63 mm bis 250 mm

Die Wahl von Herrn Hettig (Fa. Ingersoll) fiel auf die neue «HiPosTrio»-Serie. Die Schaft- und Eckfräser dieser neuen Serie basieren auf der Geometrie der äusserst erfolgreichen und tausendfach bewährten HiPos-Linie für die BOMT-Wende-schneidplatten. Trotz der zusätzlichen Schneidkante konnten die Vorteile der hochpositiven 2-schneidigen BOMT beibehalten werden.

Die Bearbeitungstests wurden auf der Original-Bearbeitungsmaschine, einem Schiess-Bohrwerk, mit Werkzeugen mit Durchmesser 63 mm bis 250 mm durchgeführt.

Theorie hat sich voll bestätigt.

Die Frästests liefen von Beginn an sehr erfolgreich und die Theorie, dass eine hochpositive, leichtschneidende Geometrie eine vibrationsfreie Zerspanung verspricht, hat sich voll bestätigt. Die Standmengen der neuen Werkzeuge haben sich, im Vergleich zu den bisher verwendeten, verdoppelt bis verdreifacht, bei einer 30 % bis 40 % höheren Schnittgeschwindigkeit.

Insgesamt hat sich die Wahl der «HiPosTrio»-Eckfräser als Volltreffer erwiesen. Das Resultat zeigt deutlich, dass positive, leichtschneidende Werkzeuge nicht nur erste Wahl für kleinere leistungsschwächere Bearbeitungsmaschinen sind, sondern dass es auch in der Bearbeitung von sehr grossen Bauteilen auf leistungsstarken Bearbeitungszentren kritische Zerspanungen gibt, bei denen hochpositive Werkzeuge ihre Vorzüge komplett ausspielen können. <<

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