Spanende Bearbeitung: Interessante Produktneuheiten

In letzter Zeit wurden einige spannende Neuheiten für die Feinwerkmechanikbranche vorgestellt, die neue Bearbeitungsmöglichkeiten und Effizienzverbesserungen bringen. Wir stellen hier interessante neue Produkte vor.

Genaue Endmaße

FWT_2008_Produkte1
Die tatsächlichen Maße kennen – Hufschmied versieht seine Werkzeuge mit Endmaßbeschriftung.
Foto: Hufschmied Zerspanungssyteme

Damit Kunden durch Eingabe exakter Ist-Werte zu Werkzeugdurchmesser und Eckenradien eine noch größere Präzision in ihren Zerspanungsprozessen erreichen können, beschriftet die Hufschmied Zerspanungssysteme alle Werkzeuge ihrer Graphit Line und Hard Line mit genauen Endmaßen. Ein verfeinertes Messverfahren macht es möglich, die Abweichungen von den Nennmaßen exakt zu bestimmen und die Werkzeuge in verschiedenen Toleranzklassen anzubieten.

„Nicht jede Bearbeitung verlangt dieselbe Präzision, aber nur wenn man die Ausgangsbedingungen kennt, lassen sich die Prozesse entsprechend steuern. Insbesondere in vollautomatischen Prozessen der Industrie 4.0 gewinnen Werte wie die Präzision von Werkzeugen zunehmend an Bedeutung. Mit der Endmaßbeschriftung wissen unsere Kunden immer genau, woran sie sind – von den günstigeren Werkzeugen mit größeren Toleranzen bis hin zur Spitzengruppe“, erklärt Ralph Hufschmied, Geschäftsführer der Hufschmied Zerspanungssysteme. Zur Qualitätskontrolle und Endmaßbeschriftung misst Hufschmied vier Maße der Werkzeugmakrogeometrie: Durchmesser, Radius (Voll- oder Eckradius), den Rundlauf beziehungsweise Schneidenschlag und die Formgenauigkeit. Je nach Qualitätsprofil wurden drei unterschiedliche Qualitätsniveaus definiert: die Robo-Line mit den weit überdurchschnittlichen Genauigkeitsanforderungen, die Standard-Line und die kostengünstige ECO-Line.

Neue Leistungsklasse

FWT_2008_Produkte2
Der Tieflochbohrer Garant Master Steel Deep kombiniert die Vorteile einer zentralen und einer spiralisierten Innenkühlung.
Foto: Hoffmann Group

Die Produktfamilie Garant Master für die Hochleistungszerspanung bekommt erneut Zuwachs. Mit dem Garant Master Steel Deep bringt die Hoffmann Group einen neuen Tieflochbohrer der Superlative auf den Markt. Das Werkzeug wurde für extrem prozesssicheres Tieflochbohren bei hohen Schnittparametern konzipiert. Optimiert für die Zerspanung von Stahl zeigt der Tieflochbohrer ohne Co-Pilot-Bohrung auch in rostfreiem Stahl und Guss seine ganze Stärke. Hierbei erzielt er eine bis zu dreifache Standzeit im Vergleich zu aktuellen Marktbegleitern. Somit eignet sich der Master Steel Deep vor allem für die Bearbeitung hochwertiger Bauteile, die ein Maximum an Prozesssicherheit erfordert.

In internen Tests hat der neue Bohrer im Vergleich zu seinem Vorgänger sowie zu Produkten der Marktbegleiter erstaunliche Werte erzielt: bis zu dreißig Prozent mehr Zeitspanvolumen, bis zu siebzig Prozent höhere Prozesssicherheit und drei Mal längere Standzeiten. Diese herausragende Leistungsfähigkeit verdankt das Werkzeug einer besonders ausgeklügelten Konzeption: Gerade Hauptschneiden reduzieren die Schnittkräfte, eine verbesserte Spitzengeometrie sorgt für optimalen Spanbruch und ein spezielles Design von Kühlung und Bohrerführung bringt einzigartige Vorteile: Lediglich im Kopfbereich wurde die Innenkühlung spiralisiert ausgeführt, um am verbleibenden Bohrerkorpus eine ungleiche Drallsteigung der Spannuten mit einem adaptiven Spiralwinkel von 15 bis 30 Grad zu ermöglichen. Dies führt zu einem extrem beschleunigten Abtransport der Späne aus der Bohrung und zu mehr Prozesssicherheit bei höheren Schnittwerten. Eine patentierte Bohrerführung bestehend aus Führungsfase und Führungsringen reduziert Vibrationen und ermöglichen eine Bohrlochqualität höchster Güte.

Hohe Zeitspanvolumen

FWT_2008_Produkte3
Selbst wenn Vorschübe und Drehzahlen deutlich erhöht werden, erreicht der HPX-Bohrer bei der Stahlbearbeitung zuverlässig eine höhere Standzeit als Werkzeuge des Wettbewerbs.
Foto: Kennametall

Kennametal hat sein Portfolio an Vollhartmetallbohrern um einen neuen Bohrer erweitert, den HPX-Bohrer für hohe Zeitspanvolumen in Stahlanwendungen. Der HPX-Bohrer wurde eigens entwickelt, um in jeden ISO-P-Stahlwerkstoff schnell und effizient Löcher mit einer Bohrungstiefe bis zu acht mal Durchmesser einbringen zu können. Im Vergleich zu Produkten des Wettbewerbs bietet der neue Bohrer selbst bei Anwendungen mit Trocken- oder Minimalmengenschmierung (MMS) eine bis zu doppelt so lange Werkzeugstandzeit und eine dreimal so hohe Produktivität.

Das Erfolgsrezept ist die besondere Konstruktion des neuen Bohrers. Stähle werden vielfach in der Automobilherstellung sowie in zahlreichen kommerziellen und industriellen Anwendungen eingesetzt. Die hier geforderten hohen Produktionsvolumen lassen sich nur erreichen, wenn die Werkzeuge lange halten und kurze Durchlaufzeiten gewährleisten. Allerdings werden die Werkzeuge gerade bei der Stahlbearbeitung äußerst stark beansprucht. Hier entstehen Kräfte, die einen schnellen Werkzeugverschleiß verursachen. Gerade an den empfindlichen Ecken des Werkzeugs kommt es leicht zu Ausbrüchen. Um diese Schwachstelle zu beseitigen, hat Kennametal an dem Bohrer eine kleine Eckenfase angebracht und die Schneiden des HPX-Bohrers sind gerade ausgeführt. Außerdem wurden die Führungsfasen über die komplette Länge des Bohrers verrundet. All diese Maßnahmen haben zu einer Stabilisierung des Bohrers bei einer gleichzeitigen Reduzierung der Reibung geführt.

Besonders innovativ an dem neuen HPX-Bohrer sind die einzigartige Stirngeometrie und die firmeneigene Mehrlagenbeschichtung. Dadurch können auch Stahlanwendungen mühelos gebohrt werden. Ein weiteres Problem, das häufig beim Bohren von Stahllegierungen aufritt, ist die Bildung von Aufbauschneiden. Diesem Problem begegnete man bei Kennametal dadurch, dass die Schneiden gerade ausgeführt sind und einer besonderen Kantenpräparation unterzogen werden. Ein Präzisionsschliff und hochpolierte Spannuten tragen dazu bei, dass die Reibung abnimmt und die Gefahr der Aufbauschneidenbildung sinkt. Ein eigens für Stahl entwickelter Schneidstoff inklusive einer firmeneigenen AlTiN-Mehrlagenbeschichtung (KCP15B) erklärt warum der HPX-Bohrer für die Hochvolumenbearbeitung von ISO-P-Stahl besonders gut geeignet ist.

Hochpräzises Messen

FWT_2008_Produkte4
Eine Zeitersparnis ergibt sich auch aus der Einfachheit, mit der sich Teile und Baugruppen auf dem Messtisch platzieren lassen, ohne komplexe Positioniervorrichtungen zu benötigen.
Foto: DWFritz Automation

Konventionelle Messsysteme wie Koordinatenmessgeräte (KMG) werden üblicherweise für die Qualitätskontrolle in unterschiedlichen Branchen eingesetzt. Bei den meisten herkömmlichen, kontaktbasierten Inspektionssystemen sind die Messungen durch lange Zykluszeiten geprägt. Auch Umrüstungen zur Messung anderer Teile und die damit verbundene Programmierung führen zu Verzögerungen. Außerdem sind kontaktbasierte Messmethoden nicht zur Erzeugung großer Mengen von Datenpunkten geeignet, die bei komplexen Oberflächen erforderlich sind. Aufgrund dieser Einschränkungen sind Systeme wie KMG keine ideale Lösung für 3D-Inspektionen in der Fertigungslinie. Um diese Probleme zu lösen, hat DWFritz Automation die Zero-Touch-Messplattform entwickelt. Das System nimmt die Messungen zügig mittels mehrerer berührungsloser Sensortechnologien dreidimensional und in Echtzeit vor. Die proprietäre Software von Zero-Touch erstellt anschließend eine hochpräzise, dichte 3D-Punktwolke. Indem komplizierte Programmiervorgänge vereinfacht werden, verkürzt Zero-Touch zusätzlich die Zeit, die für die Systemkonfiguration benötigt wird, von mehreren Tagen auf wenige Stunden. So können wesentliche Einsparungen bei Produktionszeit und -kosten erzielt werden.

Die Architektur von Zero-Touch bietet fünf unabhängige Achsen sowie eine gonio-ähnliche Drehbrücke, die mit mehreren Sensoren – einschließlich Lasern und chromatischer konfokaler Sensoren – ausgestattet ist, sodass keine zusätzliche Zeit für den Austausch eingeplant werden muss. Die Sensorbrücke ist konfigurierbar und ermöglicht eine optimale und geeignete Sensorauswahl, die sich nicht nur für die Messung von komplexen Dimensionen eignet, sondern auch für Teilegeometrien und Oberflächen. Solche Innovationen in Verbindung mit einem horizontalen Drehtisch und drei Translationsachsen führen zu einem höheren Teiledurchsatz und einer erhöhten Kapazität, wodurch eine 100-prozentige Inline-Prüfung anstelle einer reinen Stichprobenprüfung ermöglicht wird.

Mehr Gewinde

FWT_2008_Produkte5
Mit dem Synchron-Gewindeeinsatz AB735 präsentiert Walter eine flexibel einsetzbare Lösung.
Foto: Walter

Die Synchronisation der Maschine, sprich: die Drehung der Spindel im Zusammenspiel mit dem Vorschub, ist einer der entscheidenden Gründe für den Werkzeugverschleiß bei der Gewindeherstellung. Mit dem Synchron-Gewindeeinsatz AB735 präsentiert Walter eine flexibel einsetzbare Lösung, welche die dabei auftretenden Axialkräfte minimiert. Die in allen gängigen ER-Spannzangenfuttern einsetzbare Aufnahme reduziert die Verschleißkräfte beim Gewindebohren und -formen, und damit den Werkzeugbedarf. Vor allem der Verschleiß der Gewindeflanken wird minimiert, da diese beim Anschnitt weniger belastet werden. Die schlanke, kurze Bauform ermöglicht zudem, dass die Aufnahme auch bei beengten Platzverhältnissen (beispielsweise in Drehmaschinen oder Dreh-Fräszentren) eingesetzt werden kann.

Wirtschaftlicher als vergleichbare Systeme, aber ebenso werkzeugschonend, maximiert der Synchron-Gewindeeinsatz AB735 die Werkzeugleistung. Zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit trägt neben der Verschleißminimierung auch die modulare Bauweise der Aufnahme bei: Auswechselbare Frontstücke für unterschiedliche Gewindegrößen beziehungsweise Werkzeugdurchmesser (ER16 bis ER32) können mit derselben Spannzange verwendet werden. Diese passt zudem in alle ER-Aufnahmen, die beim Anwender eventuell bereits vorhanden sind, ohne dass zusätzliche Investitionen anfallen. Ebenso positiv wirken sich die Wartungsarmut und hohe Prozesssicherheit der Aufnahme aus: Zum Beispiel durch eine geringere Bruchgefahr des Gewindewerkzeuges. Walter bietet das Schnellwechselsystem für alle Werkzeugtypen mit oder ohne innere Kühlmittelzufuhr an. Besonders sinnvoll ist der Einsatz überall dort, wo Anwender Gewinde in Serie produzieren und/oder die Synchronisation der Maschine für hohen Werkzeugverschleiß sorgt.

Letzte Aktualisierung: 17.08.2020