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Kreissegmentfräser von Franken Größerer Zeilensprung bei der Schlichtbearbeitung

| Autor / Redakteur: Andreas Bremstahler / Andrea Gillhuber

Mit Kreissegmentfräsern lassen sich die Bearbeitungszeiten beim Vorschlichten und Schlichten von Freiformflächen stark reduzieren. Möglich wird dies durch ein Zusammenspiel von Maschine, Werkzeug und Software.

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Vier grundsätzliche Kreissegmentfräser-Typen hält Franken bereit: Tropfenform, Kegelform, Tonnenform und Linsenform.
Vier grundsätzliche Kreissegmentfräser-Typen hält Franken bereit: Tropfenform, Kegelform, Tonnenform und Linsenform.
(Bild: Emuge-Franken)

Zwei Größen bestimmen im Wesentlichen die Oberflächengüte eines Werkstücks: der Werkzeugradius und die Zustellung, auch Zeilensprung genannt. Die Qualität der Oberfläche sinkt mit der Größe des Zeilensprungs und steigt mit zunehmendem Werkzeugdurchmesser bei gleichbleibendem Zeilensprung. Das drückt auch das in der Tabelle 1 genannte Beispiel aus.

Wer also eine kurze Bearbeitungszeit erreichen will, zum Beispiel mit einem Zeilensprung von 5 mm statt 0,5 mm, muss den Werkzeugradius um ein Vielfaches vergrößern, um gleichzeitig eine geringe Rautiefe zu erreichen. Wird aber für eine bestimmte Rautiefe ein Fräser mit 500 mm Radius benötigt, entspräche das im Arbeitsraum einem Werkzeug mit 1000 mm Durchmesser – eine nicht praktikable Lösung!

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Kombination aus Fräser und CAM-System

Die Techniker von Franken und Open Mind arbeiteten gemeinsam an einer Lösung. Um das Gleiche zu erreichen, wurde ein Teil des Kreises, ein Kreissegment, am Fräser abgebildet. Gemeinsam wurde ein erster Tonnenfräser entworfen und Open Mind entwickelte die dazu passenden Strategien für sein CAM-System Hypermill. Schon der erste Prototyp kam so gut an, dass sich Franken entschloss, diese Serie zu erweitern. Mittlerweile wurde eine ganze Werkzeugfamilie unter dem Namen „Kreissegmentfräser“ entwickelt, welche Vorteile beim Fünf-­Achs-Vorschlichten und -Schlichten bringt.

Es gibt diese Fräser in einer Tonnen-, Tropfen-, Kegel- und Linsenform. Diese wiederum stehen in unterschiedlichen Durchmessern und Längen zur Verfügung.

Die Unternehmensgruppe Emuge-Franken pflegt enge Partnerschaften unter anderem mit Werkzeugmaschinenherstellern und CAM-Systemhäusern. Im hier beschriebenen Beispiel waren die Partner Hermle als Werkzeugmaschinenhersteller, in dessen Vorführzentrum der Workshop stattfand, und Open Mind als CAD/CAM-Systemhersteller.

Der Einfluss der Bearbeitungszentren auf das Bearbeitungsergebnis ist natürlich enorm – technischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht. Es geht um

  • Präzision und Stabilität,
  • hohe Dynamik,
  • die Modularität für viele Aufgaben,
  • Bediener- und Wartungsfreundlichkeit,
  • die Automatisierungsfähigkeit und letztlich
  • um die Wirtschaftlichkeit

der Maschinen.

Die Bearbeitungszentren der C-Baureihe von Hermle mit ihren Maschinenbetten aus Mineralguss (EN-GJS-400 bei den Typen C 60/C 50) bilden mit ihrer Stabilität und Schwingungsarmut bei der Bearbeitung von Werkstücken sowie ihrer Langlebigkeit die Basis für die Livedemonstrationen. Die Hermle Bearbeitungszentren, in modifizierter Gantry- oder Portalbauweise, bieten bei geringem Aufstellplatz einen großen Arbeitsraum. Die fünf Achsen entstehen unter anderem durch drei Achsen im Werkzeug und zwei Achsen im Schwenkrundtisch. Neben dem modularen Aufbau der Bearbeitungszentren bietet der Werkzeugmaschinenhersteller auch unterschiedlichste Automatisierungsmöglichkeiten.

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