Im zweiten Teil des Swissmem-Zerspanungsseminar-Rückblicks werden Einblicke in Koordinatenschleifprozesse von Fräsmaschinen, die spezifische Entwicklung von Kühlschmierstoffen bis hin zur Optimierung von Werkzeugtechnologien für spezifische Anwendungen gegeben, nicht zuletzt, um Produktivität und Prozesssicherheit für eine zukunftsfähige Produktion zu erhöhen.
Das Swissmem-Zerspanungsseminar bringt Werkzeugentwickler und Anwender zusammen, um letztlich die Fertigungsprozesse zu optimieren.
(Bild: René Näf)
Alle zwei Jahre treffen sich die Schweizer Zerspanungsspezialisten am Swissmem-Zerspanungsseminar. Pascal Streif (Ressortleiter Industriesektoren, Swissmem) verantwortete die Organisation der Veranstaltung, die nach einer Coronaunterbrechung wieder real stattfinden konnte. René Näf machte in der einleitenden Rede darauf aufmerksam, dass die Schweizer Werkzeughersteller technologisch zu den führenden Spezialisten gehören, was nicht zuletzt die Stärke des Werkplatzes Schweiz widerspiegle. In diesem zweiten Teil werden die Entwicklungen der Zerspanungstechnik, die im ersten Teil (Ausgabe SMM 10, 2022) begonnen wurden, vervollständigt.
Wie komplex die Entwicklung von Kühlschmierstoffen ist, machte Tobias Mathys (Process Engineering Manager, Blaser Swisslube) deutlich: «Bei der Entwicklung eines neuen KSS ist es wichtig, folgenden Aspekten gerecht zu werden. Sei dies von der Human- und Maschinenverträglichkeit oder Hautverträglichkeit her bis hin zu einer optimalen Performance in der Metallbearbeitung im Bearbeitungsprozess. Aus diesem Grund verfügen wir über ein hauseigenes Technologie-Center, wo spezifische Produkte- und Leistungstests durchgeführt werden können. Darüber hinaus muss immer ein Auge auf die aktuelle Entwicklung der Prozesse am Markt geworfen werden, damit kein Trend verpasst wird und wir immer die optimale Lösung anbieten können. Die Humanverträglichkeit hat immer oberste Priorität.»
Blaser entwickelt darüber hinaus spezifisch auf Hochleistungswerkstoffe (Inconel, Turbinenteile) ausgelegte KSS, wie T. Mathys gegenüber dem SMM sagte: Im Fokus sind in diesem Sektor eindeutig die Leistung und Performance. Darüber hinaus ist es entscheidend, die Standzeit der Werkzeuge mithilfe des richtigen Kühlschmierstoffs zu verlängern. Damit der Kühlschmierstoff unter möglichst realen Fertigungsbedingungen getestet werden kann, sei es entscheidend, reale Testumgebungen zu haben. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang, dass genau die Bearbeitungsparameter (ae, ap, fz, vc) gefahren werden, welche auch die Hersteller benutzen, um den optimalen KSS zu entwickeln. Ein weiterer wichtiger Faktor im Medizin- wie auch Luftfahrtsegment seien die entsprechenden Zulassungen. Je nach Bearbeitungssituation kann ein spezifischer KSS eingesetzt werden, um die Produktion zu optimieren. T. Mathys: «Es ist ähnlich wie bei Werkzeugen für die Zerspanung. Je spezifischer ein Prozess ist, umso perfekter kann ein passender Kühlschmierstoff ausgewählt werden. Wird auf einer Maschine nur Titan zerspant, kann ein dafür entwickelter KSS in Bezug auf die Leistung und Performance ausgewählt werden. Hat man eine Bearbeitungssituation mit einem breiten Materialmix, wie dies oft bei Lohnfertigern vorkommt, rückt die ‹Stabilität› des Kühlschmierstoffes in den Vordergrund. Hier beeinflusst eine lange Standzeit des Kühlschmierstoffes die Produktivität positiv.»
Herausforderungen beim Langdrehen
Thomas Forrer (Head of Segment Multidec, Utilis) ging konkret auf die Herausforderungen der Werkzeughersteller beim Langdrehen ein. Er sagte, Langdrehen erfordere Werkzeuge, auf die man sich vollumfänglich verlassen könne. Dies betreffe sowohl die Spankontrolle, insbesondere beim Langdrehen, als auch die Verbesserung der Standzeit bei gleichzeitiger Beibehaltung der Oberflächen- respektive Bauteilqualität.
Ausführung von Kantenverrundung
Hier spielt auch die Ausführung der Kantenverrundung eine wichtige Rolle, Th. Forrer: «Eine Kantenverrundung dient in erster Linie der Verstärkung der Schneidkante. Sie ist besonders für die Bearbeitung von Werkstückdurchmessern von über 4 mm interessant, da hier mit grösseren Vorschüben gearbeitet wird.»
Das heisst aber auch: eine verrundete Schneidkante eignet sich normalerweise nicht für die Bearbeitung mit Vorschüben von unter 0,01 mm pro Umdrehung. Darüber hinaus müsse die Ausprägung der Kantenverrundung passend zum Radius der Wendeschneidplatte gewählt werden.
Reduktion der Zykluszeit
Am Beispiel eines Drehteils aus X5CrNi18-10 zeigte Th. Forrer auf, wie die Zykluszeit reduziert werden kann. Th. Forrer sagte dazu: «Es geht immer darum, die Bearbeitungszeiten zu verkürzen. Je nach technischen Anforderungen an das Werkstück gibt es Parameter, welche zwingend eingehalten und daher nicht verändert werden können. Wo herkömmliche ISO-Schneiden in Bezug auf das Verhältnis zwischen Vorschub und Oberflächengüte an ihre Grenzen stossen, spielen unsere Werkzeugentwicklungen ihre Trümpfe aus. Bei gleicher Radiusgrösse ermöglichen sie einen bis zu 50% höheren Vorschub bei gleichbleibender Oberflächenqualität. Hinzu kommt ein weiterer wichtiger Parameter im Bearbeitungsprozess, nämlich die perfekte Spankontrolle. Insbesondere bei langspanenden Werkstoffen wie rostfreien Stählen, Titanlegierungen, bleifreiem Kupfer und Nickel-Basislegierungen.»
Auch Werkzeug-Standzeit entscheidend
Gleichwohl sei es bei bereits gut optimierten Zykluszeiten manchmal schwierig, diese weiter zu verkürzen. Für Hersteller von Präzisionswerkzeugen bestehe die Herausforderung deshalb darin, Werkzeuge zu entwickeln, welche eine längere Standzeit erlauben, dabei eine optimale Spankontrolle gewährleisten und zudem den Oberflächenanforderungen während der gesamten Standzeit gerecht werden. Solche Aspekte verringern den Aufwand des Bedieners an der Maschine. Denn sobald die Haube einer Maschine offen ist, bedeutet dies sofort einen Verlust an Produktivität.
Stand vom 30.10.2020
Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.
Einwilligung in die Verwendung von Daten zu Werbezwecken
Ich bin damit einverstanden, dass die Vogel Communications Group AG, Seestrasse 95, CH-8800 Thalwil, einschließlich aller mit ihr verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.
Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.
Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden.
Recht auf Widerruf
Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://contact.vogel.de/de/smm abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.
Fraisa gehört – mit gesamthaft 600 Mitarbeitenden weltweit – zu den grössten Werkzeugherstellern der Schweiz. Mit Toolexpert hat das Unternehmen eine der umfangreichsten Schnittdatenbanken u. a. für Bohr- und Fräswerkzeige entwickelt.
Auf die Frage, wie die Schnittdaten für die jeweiligen Werkstoffe ermittelt und welche Parameter berücksichtigt werden, antwortete Lars Vadala (Projektingenieur Applikationssupport, Fraisa SA): «Die Entwicklung der Schnittdaten fängt schon vor dem Entwicklungsprozess der Werkzeuge an, indem wir unserer F&E Zielschnittdaten vorgeben, die mit dem zu entwickelnden Werkzeug erreicht werden müssen. Sobald das fertige Produkt vorliegt, werden diese Schnittparameter validiert und weitere Anwendungsfälle wie auch Werkstoffe getestet. Dafür verwenden wir eigens kreierte Formeln, die zum Beispiel auch die chemischen Elemente oder Zugfestigkeiten der Werkstoffe berücksichtigen. Getestet wird in bis zu 32 Werkstoffklassen und bis zu 12 Anwendungsfällen mit 3–4 verschiedenen Durchmessern. Hierfür investieren wir je nach Werkzeugkonzept 400–700 Maschinenstunden.»
Digitaler Werkzeugzwilling
Fraisa entwickelt darüber hinaus digitale Zwillinge. Sie enthalten die perfekten Schnitt- und Geometriedaten. Dies unterstützt den Anwender schon beim einfachen Suchen der Schnittdaten im Toolexpert, wo er diese Daten rauskopieren kann. Lars Vadala: «Den grössten Nutzen erfährt der Anwender jedoch, wenn er über ein TDM- oder CAM-System verfügt, wo wir eine Schnittstelle realisiert haben. Bei diesen Schnittstellen werden alle Daten automatisch übernommen.» Aktuell werden Hyper-Mill, MDM und Top-Solid unterstützt, weitere sind in Arbeit.
Schnittdaten automatisch ins CAM einlesen
Damit die Prozesse automatisiert ablaufen können, sind Normierungen wichtig, wie Lars Vadala sagte: «Ohne Normierung keine Automatisierung. Das heisst, es ist immer von Vorteil, wenn der Kunde Daten nach einer gewissen Norm hinterlegt hat. So können Anwendungsfälle und Werkstoffe beim Kunden auch besser mit unserer normierten Datenstruktur im Tool-Expert gemappt werden. Das Anlegen von Geometrie- und Schnittdaten funktioniert so automatisch und entfällt als Arbeitsschritt beim CAM-Programmierer.»
Nutzen sensorischer Werkzeughalter
Auch zur zukünftigen Rolle von Schwingungs- und Kraftsensoren in der Zerspanung äusserte sich L. Vadala: «Wir verwenden schon seit Jahren sensorische Werkzeughalter in der Entwicklung und Validierung. Diese werden jedoch vor allem zur Prüfung der Schnittkräfte und Drehmomente verwendet. Für Schwingungsprofile setzen wir auf eine Simulationssoftware oder eine auf der Maschine gemachte statische Prüfung, welche eine Stabilitätskarte ausgibt. Beide Verfahren werden anschliessend auf der Maschine verifiziert, um einen Punkt zu finden, wo das Bearbeitungsumfeld einen nicht zu grossen Einfluss haben sollte.»
Ziel ist es vor allem, sichere Prozessdaten anzugeben, die nicht immer das höchste Zerspanungsvolumen bringen. Letzteres muss dann in der konkreten Anwendung ermittelt werden, wenn gewünscht.
Superkritische sCO2-Kühlung:
Bei der Kühlung mit sCO2 wird Karbondioxid in superkritischem Aggregatszustand (überkritisches CO2 verfügt über die gleiche Dichte wie eine Flüssigkeit, verfügt aber über die Viskosität eines Gases) zum Austritt möglichst nahe der Werkzeugschneide geführt. Je nach verwendetem System geschieht das mit bis zu 140 bar Druck und einem minimalen Anteil an Schmierstoff. Beim Austritt fällt der Druck ab, das CO2 fällt in den gasförmigen Zustand.
Im Idealfall wird die Maschine gleich ab Werk mit einem entsprechenden System (z. B. von Fusion Coolant Systems) ausgestattet. Die Aufbereitung und die Zuführung unterscheidet sich von klassischen Kühlschmierstoffen wie Emulsion und Öl, die Nachrüstung einer bestehenden Maschine bedingt daher erheblichen Aufwand.
Auf die Rolle von Werkzeughaltern und Spannzangen bezüglich sCO2-Kühlung angesprochen, antwortete Andi Näf (Product Manager Powrgrip, Rego-Fix AG): «Zum einen muss bei einem System mit CO2-Zuführung im flüssigen Zustand sichergestellt werden, dass diese möglichst keine Veränderung im Querschnitt aufweist. Allfällige Kammern und Hohlräume können zu einem verfrühten Druckabfall führen, dabei können diese Hohlräume zufrieren. Unser Powrgrip-System kann das CO2 mit einem angepassten Kühlschmierrohr für die Schnittstellen HSK und Capto direkt zum Werkzeug leiten. Bei der Zuführung von sCO2 ist dies weniger heikel und es werden diesbezüglich keine Anpassungen nötig.»
Wichtig: Geringere Querschnitte der Kühlkanäle
In beiden Fällen müssen jedoch, falls peripher und nicht durch ein Werkzeug mit Innenkühlung gearbeitet wird, die Querschnitte der Kühlkanäle oder -bohrungen reduziert werden. Bei Emulsion oder Öl sind diese im Bereich von Ø 2 mm, bei der Verwendung von CO2 zwischen Ø 0,1 und 0,3 mm. Diese Anforderung hat einerseits damit zu tun, dass bereits eine geringe Menge CO2 zur ausreichenden Kühlung genügt. Weiter müssen am Werkzeughalter Entlüftungsbohrungen angebracht werden, diese verhindern im Falle einer undichten Stelle zwischen Spindel und Aufnahme einen Überdruck im Hohlraum innerhalb der HSK- oder Capto-Schnittstelle, welcher bei einem Werkzeugwechsel schlagartig entweicht und Beschädigungen verursachen kann.
Generell können zur sCO2-Kühlung Standardwerkzeuge eingesetzt werden. Einzig die Anforderung an kleinere Kühlbohrungen bei Werkzeugen mit IKZ ist ähnlich relevant wie bei den Werkzeughaltern und Spannzangen. In der Regel werden diese – für klassische KSS-Kühlung – so gross wie möglich ausgeführt. Eine spezifische Lösung für die Anwendung mit CO2 hat Eskenazi am Zerspanungsforum vorgestellt: Die Kühlbohrungen werden dort mit einem Laserverfahren in das fertige Werkzeug angebracht, sehr kleine Durchmesser sind damit möglich (siehe auch SMM 10, Swissmem-Zerspanungsseminar, Teil 1).
Vorteile durch sCO2-Kühlung
Derzeit werden die effizientesten Bearbeitungsmethoden durch einige Endanwender, vor allem aber durch Forschungsinstitute evaluiert. Das Unternehmen Rego-Fix arbeitet mehrheitlich mit dem Kompetenzzentrum für spanende Fertigung in Tuttlingen/DE zusammen, das Projekt wird von GF Machining Solutions unterstützt. Zusammengefasst sind in den folgenden Fällen vielversprechende Resultate erzielt worden:
Schwer zerspanbare Werkstoffe mit hoher Wärmeentwicklung an der Schneide (Titan, Inconel …): Erhebliche Standzeiterhöhung, reduzierte Prozesskräfte, bessere Oberflächengüten, reduzierte Gratbildung.
PEEK/UHMWPE: Stark reduzierte Gratbildung und einhergehend bessere Oberflächengüten.
Allgemein Bereich Medical: Erheblich reduzierte Kontamination des Werkstückes mit Öl, Reduktion des Reinigungsaufwandes.
Bereich Edelmetall: Keine Belastung der Späne mit Schmierstoff, erzielt einen höheren Preis im Recycling.
Langspanende Kunststoffe: Insbesondere beim Bohren werden die Späne durch die Kälte spröde und brechen leicht. Dies führt zu einer erheblich verbesserten Prozesssicherheit.
Integration von Koordinatenschleifen
Die Anforderungen, wirtschaftlich und präzise zu fertigen, bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit, nehmen zu. Jürg Solenthaler stellte in diesem Zusammenhang am Swissmem-Zerspanungsseminar ein Konzept vor, welches das Fräsen/Hartfräsen und Koordinatenschleifen auf einem Bearbeitungszentrum vereint. Ein Konzept, das durch Wirtschaftlichkeit, Präzision und einfache Programmierung zu überzeugen weiss und herausragende Präzision bringt.
Jürg Solenthaler (Verkaufsleiter, Fehlmann AG) zeigte die Möglichkeiten des neuen Werkzeugmaschinenkonzepts auf, das neu Koordinatenschleifen in die Fräsmaschine integriert. Aufgrund zunehmender Anfragen aus dem Werkzeug- und Formenbau sowie der Teilefertigung wurde in einem Gemeinschaftsprojekt von Fehlmann AG und Heidenhain eine Lösung entwickelt, die den Anforderungen als neuer Standard gerecht wird. Als Basis dienen die beiden 5-Achs-BAZ Versa 645 linear und die Versa 945.
Hochdynamische Antriebe erforderlich
Die beiden Versa-Bearbeitungszentren in Portalbauweise wurden für das neue Konzept gewählt, weil durch die hochdynamischen Achsen für Dynamik und Präzision maschinentechnisch nichts geändert werden muss. Ausserdem wurden mit diesen Maschinen alle Grundvoraussetzungen geschaffen, diese Verfahren auf einem Bearbeitungszentrum zu vereinen: eine hohe mechanische Grundgenauigkeit, solide Bauweise sowie Temperaturstabilität und ein geringer Wärmegang. Das heisst, man erreicht die Genauigkeit der Maschine auch am Werkstück. Gleichzeitig decken die Versa-BAZ ein sehr breites Anwendungsspektrum ab.
Pendelhubgenerator für kontur- überlagerte, oszillierende Bewegung
Im Detail heisst das: Durch die hohe Konturgenauigkeit von Maschine und Steuerung kann auf eine U-Achse verzichtet werden. Die Zustellung beim Schleifen erfolgt über die Bahnsteuerung. Der Schleifkörper sitzt im Rotationszentrum der Spindel. Während der Bearbeitung einer Kontur führt die Z-Achse eine konturüberlagerte, oszillierende Bewegung aus, die mittels Pendelhubgenerator erzeugt wird. Dank der Integration des Koordinatenschleifens haben Anwender aus dem Werkzeug- und Formenbau die Möglichkeit, sowohl Fräsen/Hartfräsen als auch Koordinatenschleifen direkt auf einer Maschine zu realisieren.
Herausforderung Bohrungsentgratung
Der Werkzeughersteller Heule entwickelt Werkzeuge zum Entgraten von Bohrungen mit Spezialisierung auf die Rückseitenbearbeitung. Die Werkzeuglösungen bearbeiten beide Seiten einer Bohrungen in einem Arbeitsgang – und dies ohne Wenden des Werkstücks oder Stoppen der Spindel. Auch an unebenen Konturen oder bei sogenannten Querbohrungen ist die Bearbeitung möglich. Dadurch werden die Stückkosten der Kunden reduziert und die Prozesssicherheit gesteigert.
Bei der Bohrungsbearbeitung machen Störkonturen oder sich kreuzende Bohrungen das Entgraten oft zur Herausforderung oder sogar unmöglich, wie Andreas Vetsch (Area Sales Manager, Heule Werkzeuge AG) sagte: «Moderne Bauteile weisen immer komplexere Geometrien auf. Unsere X-Bores-Familie ermöglicht die mechanische Entgratung genau solch komplexer Situationen. Das Cofa-X-System besitzt ein vorgespanntes Messer und einen vorne freigestellten Grundkörper. Durch die Freistellung kann das Werkzeug aussermittig in die Bohrung gefahren werden. Die Vorspannung verhindert dabei, dass das Messer einklappt. Im Einsatz kann das Messer in der freien Rotationsrichtung grösseren Unebenheiten folgen. Durch die Vorspannung reduziert sich der Rotationsdurchmesser des Messers und es kann somit näher an Störkontouren herangefahren werden.»
Typische Bauteile, bei denen die Werkzeuge zum Einsatz kommen, sind hydraulische und pneumatische Armaturen oder Komponenten von Pumpen sowie Kompressoren. Dort ergeben sich häufig komplexe Bohrungsverschneidungen. Insbesondere bei Verschneidungen von zwei gleich grossen Bohrungen entstehen sehr schwierig zu entgratende Situationen. Hier kommt beispielsweise die X-Bores-Technologie zum Einsatz, welche die Bohrung prozesssicher bearbeitet und dadurch eine manuelle Nachbearbeitung eliminiert.
Langdrehen gehört seit Jahrzehnten zu den Fertigungsverfahren, bei denen der Fokus auf der Spankontrolle (Stichwort Prozesssicherheit) liegt, die nach wie vor eine Herausforderung ist. Warum das so ist, beantwortete Michel Zuber (Geschäftsführer Bimu AG): «Einerseits kommen stetig neue Legierungen auf den Markt, welche man in der Zusammensetzung und in der Spanbildung verstehen muss. Andererseits braucht es geeignete Spanbruchgeometrien an den Wendeschneidplatten, welche in allen Situationen funktionieren. Also vom Plandrehen über das Längsdrehen mit grosser Spantiefe bis hin zum Schlichtspan mit minimaler Spantiefe ap.»
Bestimmte Werkstoffe sind besonders herausfordernd betreffend Spanbruch? Als Klassiker schlechthin gelte, laut M. Zuber, der rostfreie Edelstahl 1.4301. Seit Jahren sei dieser Werkstoff eine zerspanungstechnische Herausforderung. Gleichwohl zeigt sich hier auch die Stärke moderner Werkzeugentwicklung, wie M. Zuber betonte: «Diese und ähnliche Legierungen können heute dank innovativen Zerspanungswerkzeugen prozesssicher bearbeitet werden. Weiter werden auf Langdrehautomaten oft Nichteisenmetalle bearbeitet, welche jeweils eine weich-zähe Festigkeitsstruktur aufweisen. Auch diese Materialien sind herausfordernd, gerade wenn Elemente wie Silizium oder Blei fehlen.»
Um Spanbruch zu erzeugen, gibt es laut M. Zuber heute die unterschiedlichsten Möglichkeiten. Die Basis sei jedoch immer sehr ähnlich. Meistens seien dies «Aufprallwände», also Blockaden, an welchen der noch heisse Span erneut gestaucht wird und so das einfache Abfliessen unterbricht. Dabei ist es ganz wichtig, dass in dieser Zone eine Beschichtung mit hoher Warmhärte eingesetzt wird, um den Temperaturen standzuhalten.
Die direkte KSS-Schmierung betreffend gibt es laut M. Zuber folgende positive Aspekte: Erstens wird die Zone des Spanbrechers effizient mit Kühlschmiermittel versorgt: Durch die Kühlung direkt am Span reduziert sich die Duktilität des Spans (starke Abkühlung), infolgedessen bricht er leichter und zweitens hat der Kühlstrahl eine hohe kinetische Energie, welche den Span sicher wegspült.
Knochenschraubenfertigung
Der Werkzeughersteller Louis Bélet zeigte anhand zweier neu entwickelter Fertigungsprozesse, wie zum einen die Herstellung des Gewindes und zum anderen das Fertigen des Innensechsrunds (TORX®) einer Knochenschraube realisiert werden kann. Dabei setzt das Unternehmen auf spezifische Zerspanungslösungen, mit dem Ziel, die Prozesse über mehrere Losgrössen stabil zu halten, das Einrichten zu vereinfachen und die Prozesszeit zu verkürzen.
Anforderungen an das Gewindepolygonierfräsen
Beim Gewindepolygonierfräsen muss die Synchronisierung der Spindeln exakt eingehalten werden (Verhältnis 1:1). Nachdem das Werkzeug in der Z-Achse in die richtige Position gebracht wurde, wird mit dem synchronisierten Werkzeug auf die geforderte Gewindetiefe in der X-Achse eingetaucht. Dabei entsteht das komplette Gewinde in einem einzigen Arbeitsschritt, der im Vergleich zu herkömmlichen Gewindeherstellungsverfahren extrem schnell ist.
Darüber hinaus zeigte Sinan Akyol (Leiter Prozessmanagement Digital Solutions) auf, wie mittels des Innenwälzfräsverfahrens der Innensechsrund (Torx) realisiert werden kann. Generell ging es bei der Torx-Fertigung zunächst darum, die Machbarkeit dieses Verfahrens zu bestätigen, um dann in weiteren Schritten die Prozesssicherheit wie auch Produktivität hochzufahren.
Fokus Schneidkantenverrundung
Kein Zerspanungswerkzeug ohne Schneidkanten und deren Verrundung: Die Schneidkantenverrundung ist bei vielen Werkzeugherstellern eine Schlüsseltechnologie. Thomas Gyarmani (Projektleitung, Profin AG) stellte die unterschiedlichen Verfahren zur Schneidkantenverrundung vor, um sich schliesslich auf das Flakkotieren zu konzentrieren. Ein Verfahren zur Schneidkantenverrundung, mit dem die Schneidkantenverrundungen sehr spezifisch und gezielt in geometrisch engen Toleranzen und Formen präpariert werden können. Näheres hierzu im Vorbericht zum Swissmem-Zerspanungsseminar in SMM 10, 2022.
Erfolgreiches Zerspanungsseminar
Das Swissmem-Zerspanungsseminar zeigt regelmässig, dass an der Schneide nach wie vor ein hohes Potential liegt, um die Produktivität nach oben zu schrauben. Der grosse Vorteil dieser Form der Produktivitätssteigerung ist, dass sie sehr einfach umzusetzen ist. Möglich machen die Produktivitätssteigerungen Weiterentwicklungen der Substrate, Beschichtungen bis hin zur Neuentwicklung von Mikro- und Makrogeometrien, die einen positiven Einfluss auf das Zerspanverhalten haben. Und genau diese – alle zwei Jahre präsentierten – Entwicklungsschritte der Schweizer Werkzeughersteller machen das Swissmem-Zerspanungsseminar so erfolgreich. Benötigen Sie Infos zu den hier vorgestellten Technologien, sind untenstehend die Links zu den Unternehmen aufgelistet. SMM