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Deutlich höhere Standmengen

| Redakteur: MM

Wendeschneidplatten-Hochleistungsbohrer sind Alternative zu Vollhartmetallbohrer. Wendeplattenwerkzeuge als Hochleistungsbohrer eignen sich wegen ihrer außergewöhnlicher Stabilität vor allem für...

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( Archiv: Vogel Business Media )

Wendeschneidplatten-Hochleistungsbohrer sind Alternative zu VollhartmetallbohrerWendeplattenwerkzeuge als Hochleistungsbohrer eignen sich wegen ihrer außergewöhnlicher Stabilität vor allem für extreme Bearbeitungsaufgaben wie bei unterbrochenen Schnitten, Gussschrägen und Walzhäuten. Basis dieser Kub-Quatron-Bohrwerkzeuge mit quadratischen Wendeschneidplatten ist ein steifer Grundkörper aus hochfestem Werkzeugstahl mit extremer Zähigkeit. In Standardausführung haben die Bohrer zwei äußerst stabile, quadratische Wendeschneidplatten mit jeweils vier nutzbaren Schneiden.Die Schneidkörper können sowohl als Peripherie- als auch als Zentrumsschneide eingesetzt werden. Ihre Anstellwinkel gewährleisten einen Kräfteausgleich mit tendenzieller radial positiver Abdrängung. Dadurch wird eine hervorragende Bohrungsqualität ohne Rückzugsriefen erreicht. Die Bohrungstoleranz bei diesen Schruppbearbeitungen beträgt ±0,2 mm.Die Werkzeuge gibt es standardmäßig für Bohrungsdurchmesser von 14 bis 44 mm bei Bohrtiefen bis zu 2 3 D. Die Steifigkeit des Grundkörpers ist gleichzeitig eine Voraussetzung für die Verwendung spezieller Schneidstoff-Beschichtungspaarungen. Diese tragen maßgeblich zu den langen Werkzeugstandzeiten und darüber hinaus zu einer sehr hohen Schnittdaten-Bandbreite bei.Standmengen erhöhen bei gleicher ZykluszeitIn der Praxis der vielfältigen Zerspanungsaufgaben wird häufig die Forderung gestellt, bei gleich bleibenden Zykluszeiten die Standmengen zu erhöhen oder die Zykluszeiten zu reduzieren ohne dabei die Standmengen zu verringern. Die leistungsfähigen Wendeplattenbohrwerkzeuge bieten in aller Regel gegenüber vergleichbaren Werkzeugen die Möglichkeit, durch Erhöhung von Schnittgeschwindigkeit und Vorschub kürzere Bearbeitungszyklen und gleichzeitig deutlich höhere Standmengen zu erreichen.Mit den Wendeplattenbohrern können in Abhängigkeit der Applikation sogar Vollhartmetallwerkzeuge ersetzt werden, was ein wesentlich wirtschaftlicheres Bohren bedeutet. Ein Beispiel dafür ist die Lochkreisbearbeitung an der Flanschseite von Unterflurhydranten.Um die Vorschubgeschwindigkeit vf = 382 mm/min zu halten arbeitet der Wendeplattenbohrer mit einer Schnittgeschwindigkeit vc = 135 m/min und einem Vorschub f = 0,16 mm. Der Werkstückstoff ist hier Gusseisen mit Kugelgraphit GGG 50. Der Standweg der Vollhartmetallwerkzeuge lag bei 28 m Bohrweg. Mit einer Schneidkante der Wendeschneidplatten werden 14 m Bohrweg erzielt.Die vier Schneidkanten der quadratischen Wendeschneidplatten reichen demzufolge für den Bohrweg von zwei Vollhartmetallbohrern. Rechnet man die Nachschleif- und Beschichtungskosten sowie das Einstellen der Maschine, ergeben sich Kostenreduzierungen von etwa 70% pro Meter Bohrweg. Dabei sind die Anschaffungskosten für die, bedingt durch das Nachschleifen, hohe Anzahl im Umlauf befindlicher Vollhartmetallwerkzeuge noch nicht berücksichtigt.Die Flanschbearbeitung der Unterflurhydranten erfolgte trocken sowie bauteil- und maschinenbedingt mit einem relativ langen Werkzeug (Durchmesser 18 mm, Länge 282 mm). Bei stabileren Bedingungen sind mit Schnittgeschwindigkeiten bis 150 m/min und Vorschüben bis 0,25 mm durchaus noch akzeptable Standwege möglich.Eine ähnliche Anwendung mit Durchgangsbohrungen ist die Flanschbearbeitung (Bild 3). In dem schwer zerspanbaren rostfreien Werkstoff 1.4571/X10 Cr Ni Mo Ti 8-10 (V4A) brachte der Wendeplattenbohrer auf Anhieb eine Standzeiterhöhung um über 100%. Bei 240 mm/min Vorschubgeschwindigkeit liegt die Schnittgeschwindigkeit bei 170 m/min und der Vorschub bei 0,08 mm.Vorschubgeschwindigkeit beträgt bis zu 600 mm/minIn anderen Werkstoffen wie beispielsweise Bau- oder Automatenstählen wurden Vorschubgeschwindigkeiten von 600 mm/min mehrfach realisiert. Hier entscheiden die besonderen Eigenschaften der Wendeplattenbohrer, wie der steife Grundkörper und die Schneidstoff-Beschichtungspaarungen.Dies ist gleichzeitig die Basis für Anwendungen, bei denen Prozesssicherheit im Vordergrund steht. Dazu gehört unter anderem die Bearbeitung an Zahnrädern aus Vergütungsstahl 1.7033/34 Cr 4. Die besondere Schwierigkeit ist hier die Bohrung am Innenkreis mit Schnittunterbrechung. Mit herkömmlichen Werkzeugen entstehen dabei starke radiale Abdrängkräfte, die bei diesen Extrembearbeitungen häufig zu Werkzeugbruch führen. Durch den größeren Anstellwinkel der Wendeplatte werden diese Abdrängkräfte reduziert. Die geringen Abdrängkräfte der Wendeplattenbohrer ermöglichen auch eine prozesssichere Pleuel-Bearbeitung. In diesem Bereich sind bereits Anwendungen realisiert, bei denen die Standmengen um 50% erhöht wurden.Auch bei Sonderwerkzeugen für Mehrfachoperationen bringt die Wendeschneidplattentechnik Vorteile, wie sich am Beispiel der Bearbeitung von Gelenkwellen zeigt (Bild 4). Dabei wird mit einem auf einem Plandrehkopf angebrachten Werkzeug vollgebohrt, gespindelt und eine Nut eingestochen. Im Vergleich zum herkömmlichen Mehrfachwerkzeug wurde mit dem Wendeplatten-Sonderwerkzeug eine Erhöhung von Taktzeit und Standmenge um 250% erreicht.Wesentlich für die Zerspanung ist eine ausreichende Leistungsfähigkeit und Steifigkeit der Maschine. In allen bisherigen Anwendungen wurde die Zerspanung nur durch das Potenzial der jeweiligen Maschine begrenzt. Hier können durch steifere Werkzeugmaschinen noch deutliche Verbesserungen erreicht werden.