Zerspanungswerkzeuge Abtragsrate beim Fräsen von Titan fast verdoppelt

Autor / Redakteur: Carsten Gromoll / Rüdiger Kroh

Das wirtschaftliche Bearbeiten von Titan verlangt ein optimal abgestimmtes System von Bearbeitungszentrum und Werkzeug. Um die Leistung der Maschine auch auf die Schneide zu bringen, ist ein Spindelanschluss mit hoher Spannkraft erforderlich. Dann lässt sich die Abtragsrate nahezu verdoppeln.

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Bild 1: Das optimale Zusammenspiel von Horizontalbearbeitungszentrum, Spindelanschluss und Werkzeug erhöht beim Fräsen von Titanwerkstücken die Zerspanrate.
Bild 1: Das optimale Zusammenspiel von Horizontalbearbeitungszentrum, Spindelanschluss und Werkzeug erhöht beim Fräsen von Titanwerkstücken die Zerspanrate.
(Bild: Kennametal)

Die Bearbeitung hochfester Hochtemperaturlegierungen wie Titan ist für viele Fertigungsstätten wie die Besteigung eines bedeutenden Berges. Maschinenhersteller haben darauf mit Fräs- und Drehmaschinen reagiert, die eine verbesserte Steifigkeit und Schwingungsdämpfung der Spindeln bieten sowie vergleichsweise große Maschinenstrukturen und -motoren, um die erforderlichen spezifischen Schnittkräfte bereitzustellen, bei gleichzeitiger Minimierung der unerwünschten Schwingungen, die die Teilequalität und Werkzeugstandzeit verschlechtern.

Bearbeitung von Titan verlangt nach besonderer Aufmerksamkeit

Ein für die Bearbeitung von Titan optimiertes System mit maximaler Zerspanrate verlangt es, der Werkzeugmaschine und den Eigenschaften des Schneidwerkzeugs viel Aufmerksamkeit zu schenken. Gleiches gilt für den Spindelanschluss. Kürzlich führte der Werkzeugmaschinenhersteller Mitsui Seiki in Verbindung mit dem Werkzeuganbieter Kennametal einen Bearbeitungstest auf einem Titanwerkstück (Ti-6Al-4V) durch, wobei ein CNC-Horizontalbearbeitungszentrum HPX63 zum Einsatz kam, ausgestattet mit vier Kennametal-Werkzeugen, die jeweils einen KM4X-100-Spindelanschluss nutzten.

Zu den wichtigen Auslegungskriterien der Maschine gehören eine große Arbeitsleistung mit einem Tischdurchmesser bis 1050 mm und eine verfügbare Arbeitshöhe (Y-Achse) bis 1050 mm. Der Verfahrweg liegt bei 1000 mm in X- und 900 mm in Z-Richtung. Die Palettengröße beträgt 630 mm. Der B-Achsen-Rundtisch bietet zwölf Umdrehungen pro Minute und verfügt über ein hohes Drehmoment und eine hohe Beschleunigung. Der Eilgang liegt bei32 m/min mit 0,5 g Beschleunigung/Verzögerung und die Schnittvorschubgeschwindigkeit liegt bei 12 m/min.

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