Mikroschaftfräser für anspruchsvolle Bearbeitungsaufgaben

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Schages GmbH & Co.KG

conplement AG

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Institut für Werkzeugmaschinen u. Fabrikbetrieb d. TU Berlin

Diese Funktionalität sichert die Generierung einer Werkzeuggeometrie, die die Anforderungen individueller Anwendungen erfüllt und eine optimale Stabilität aus mechanischer Sicht gewährleistet. Weiterhin wird es auf diesem Wege möglich, Bearbeitungsparameter und Strategieempfehlungen für eine prozesssichere Mikrofräsbearbeitung zu prognostizieren und dem Anwender für seine individuelle Bearbeitungsaufgabe zur Verfügung zu stellen. Diese Option lässt sich wiederum nutzen, um kalkulierbare Standzeiten und niedrigere Kosten durch einen geringeren Werkzeugbedarf zu erzielen.

Mikrofräser mit neuer Werkzeuggeometrie kommt auf 0,05 bis 2 mm Durchmesser

Der Werkzeugdurchmesser für Mikroschaftfräser mit der neuartigen Werkzeuggeometrie liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,05 und 2 mm. Die effektive Werkzeuglänge liegt zwischen 0,1 und 20 mm, was Aspektverhältnissen l/D von 2 bis 10 entspricht. Der Ansatz ist bei Mikrostirnumfangsfräsern, Mikrotorusfräsern und Mikrostirnradiusfräsern umsetzbar (Bild 1b).

Die Vorgehensweise bei der Optimierung von Mikroschaftfräsern lässt sich mühelos auf die heute etablierte Herstellung von Mikroschaftwerkzeugen durch Schleifen übertragen. Namhafte Werkzeughersteller haben das vorgestellte Konzept bereits unter industriellen Bedingungen geprüft und wirtschaftlich erfolgreich eingesetzt, Mikroschaftfräser mit optimierter Geometrie in das Produktionssortiment aufgenommen und auf den Markt gebracht.

Spannung im neuen Mikrofräser geringer als 50%

Für den technologischen Einsatz der Mikroschaftfräser nach diesem Konzept ergeben sich gleichsam zwei bemerkenswert positive Effekte. Zum einen ist bei gleicher Schnittkraft die maximal wirkende Spannung im Werkzeug im Vergleich zu herkömmlichen Mikroschaftfräsern geringer als 50% (Bild 2). Gleiches trifft auch für die Verformungen zu. Zum anderen sind die Prozessparameter wie Schnittgeschwindigkeiten, Vorschübe und Zustellungen beträchtlich höher wählbar.

Natürlich sind auch diesen Werkzeugen mechanische, allerdings berechenbare Grenzen gesetzt. Besteht beispielsweise die Aufgabe, einen gehärteten Werkzeugstahl mit Aspektverhältnis l/D > 10 komplex dreidimensional zu bearbeiten, wird dies nicht auf direktem Wege durch Mikrofräsen möglich sein.

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