Direktantriebe steigern Qualität und Genauigkeit beim HSC-Fräsen

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Qualität der Hauptspindeln hat sich deutlich gesteigert

Laufruhe beziehungsweise Schwingverhalten sowie Konzentrizität des Werkzeugs sind die wesentlichen Parameter zur Beurteilung von Hauptspindeln. Auch wenn es keine Revolution bei der verfügbaren Lagertechnik in den vergangenen Jahren gab, so hat sich die Qualität der Hauptspindeln, nicht zuletzt wegen der sich ständig verbessernden Fertigungsmöglichkeiten, deutlich gesteigert.

Schwinggeschwindigkeiten von weniger als 1,5 mm/s sind auch bei relativ großen Spindeln erreichbar. Außerdem muss eine relativ hohe maximale Drehzahl von 30000 min—1 nicht mehr zwangsläufig dazu führen, dass die Spindel „schwach“ ist.

Drehmomente bis 50 Nm im unteren Drehzahlbereich schaffen ausreichend Reserve auch für schwere Zerspanungen. In Kombination mit hochsteifen HSC-Maschinen entstehen so enorme Kostensenkungsmöglichkeiten.

Direktantriebe beim HSC-Fräsen bieten neue Möglichkeiten in der Praxis

Welche Möglichkeiten ergeben sich in der Praxis? Für die Vorbearbeitung eines Schmiedegesenks aus dem Werkstoff 1.2714 mit 1600 N/mm2 Festigkeit wurde ein 35-mm-Messerkopf des Herstellers Aura mit fünf Schneiden ausgewählt (Bild 3). Es wurde bewusst eine Auskraglänge von 150 mm vorgesehen, um eine gewisse Flexibilität bezüglich der Gesenkgeometrien zulassen zu können.

Bei 1800 min—1 wurden ein Vorschub von 7000 mm/min und eine Zustellung in Z von 1 mm gefahren. Die hohe Laufruhe bei der Bearbeitung sorgt für lange Standzeiten. Bei der anschließenden Vorschlicht- und Schlichtbearbeitung kam die hohe Dynamik der HSC-Maschine voll zum Tragen. Die Gesamtbearbeitungszeit verkürzte sich um 75%.

Bessere Oberflächenqualitäten auf HSC-Maschinen durch Direktantriebe

Deutliche Verbesserungen ergeben sich auch bezüglich der auf der HSC-Maschine herstellbaren Oberflächenqualitäten. Beispielhaft wurde ein Formeinsatz für ein Spritzgusswerkzeug aus Stavax, 54 HRC, mit höchstmöglicher Oberflächenqualität bearbeitet (Bild 4).

Die Rauhigkeit auf der gesamten Oberfläche liegt bei Ra = 0,01 µm (10 nm). Solche Qualitäten lassen sich inzwischen prozesssicher produzieren, wenn alle Einflussgrößen, also Maschine, Werkzeug und Bearbeitungsstrategie, stimmen.

Ein Ende der schnellen Entwicklung der HSC-Technologie ist nicht absehbar, auch wenn es sich mittlerweile um eine etablierte Technologie handelt. Röders hat die Krise deshalb dazu genutzt, das Entwicklungsteam wesentlich zu vergrößern. Weitere Neuheiten werden folgen.

Dipl.-Ing. Jürgen Röders ist Geschäftsführer der Röders GmbH in 29614 Soltau

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