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All in one Multifunktionswerkzeuge erobern die Zerspanung

Von Mag. Victoria Sonnenberg |

Anbieter zum Thema

Rhenus Lub GmbH & Co KG
LRQA Deutschland GmbH
HOPPE Unternehmensberatung

Möglichst viele Arbeitsschritte mit nur einem Werkzeug durchzuführen, liegt in der spanenden Fertigung voll im Trend. Moderne Multifunktionswerkzeuge steigern die Produktivität und senken die Kosten. Die Bearbeitungsmöglichkeiten werden dabei immer vielfältiger.

Multifunktionswerkzeuge bilden etliche Arbeitsschritte in einem ab.
Multifunktionswerkzeuge bilden etliche Arbeitsschritte in einem ab.
(Bild: Tungaloy)

Maschinen müssen sich heute schnell und flexibel rüsten lassen und sich zeitgleich den dynamischen Kundenanforderungen mit oft kleinen Losgrößen anpassen. Abstriche bei der Produktivität durch lange Umrüst- oder Werkzeugwechselzeiten werden nicht mehr akzeptiert, denn sie sind gleichbedeutend mit einem teuren Stillstand.

Obwohl die Steuerungstechnik der Maschinen immer ausgefeilter wird, bleibt die Anzahl der Werkzeugplätze aus Platzgründen weiterhin begrenzt. Je weniger Plätze mit Werkzeugen belegt werden müssen, desto flexibler kann die Maschine beim zu bearbeitenden Teilespektrum eingesetzt werden. Um das Potenzial von Maschinen mit einer geringen Anzahl an Werkzeugplätzen voll auszuschöpfen, braucht es daher Werkzeuge, die mehrere Bearbeitungsschritte in einer Aufspannung durchführen können. Hier kommen sogenannte Multifunktionswerkzeuge ins Spiel. Mit ihnen können Anwender die Bearbeitungszeit im Vergleich zum konventionellen Prozess deutlich verkürzen. Daher sind die Allrounder seit einigen Jahren auf dem Vormarsch.

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Erfolgsfaktoren Schneidstoff und Schneidenanzahl

Wenn zu den Multifunktionswerkzeugen auch Schneidstoffe für die gängigen Werkstoffhauptgruppen angeboten werden, sind der Flexibilität hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten keine Grenzen gesetzt. Um alle Anforderungen abzudecken, werden sowohl universell einsetzbare Mehrbereichssubstrate als auch werkstoffspezifische Substrate benötigt.

Mehrbereichssubstrate sind dann besonders wirtschaftlich, wenn viele unterschiedliche Materialien in der Produktion bearbeitet werden müssen. Auf bestimmte Werkstoffe ausgelegte Substrate erzielen bei den jeweiligen Werkstücken dafür mitunter bessere Ergebnisse. Neben dem Schneidstoff ist auch die Anzahl der Schneiden pro Wendeschneidplatte von entscheidender Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit eines Werkzeugs. Es gilt das Prinzip der Mehrschneidigkeit, denn durch eine erhöhte Schneidenanzahl bleiben die Kosten pro Schneide selbst im Vergleich zu ISO-Werkzeugen gering. Von Tungaloy kommt im Rahmen der Add-Force-Kampagne mit Add Multi Turn ein neues Multifunktionswerkzeug auf den Markt. Mit bis zu sechs Schneiden pro Wendeschneidplatte ist es sehr wirtschaftlich, aber dennoch unkompliziert beim Handling und in der Anwendung.

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Trotz vieler Vorteile und ihrer zunehmenden Beliebtheit sind Multifunktionswerkzeuge noch nicht flächendeckend verbreitet. Das liegt insbesondere an den hohen Anforderungen am Markt. Anwender erwarten Werkzeuge, die trotz vielfältiger Einsatzmöglichkeiten einfach zu programmieren sind. Weiterhin ergeben sich durch den multifunktionalen Einsatz der Werkzeuge besondere Anforderungen an den Plattensitz und die Klemmung der Wendeschneidplatte. Auf keinen Fall sollte sich die Wendeschneidplatte unter multifunktionalen Anwendungsbedingungen im Plattensitz bewegen. Denn dadurch können Maßabweichungen entstehen, die bei besonders präzisionsbedürftigen Anwendungen Ausschuss verursachen.

Immer höhere Präzision und Stabilität

Bei Add Multi Turn, der neuesten Generation von Tungaloy-Multifunktionswerkzeugen, wurde schon in der Entwicklung darauf geachtet, einen speziellen Plattensitz zu konzipieren, um die Wendeschneidplatte unverrückbar im Halter einzuspannen. Durch die stabile Klemmung sind Bewegungen der Platte selbst bei massiver Krafteinwirkung aus unterschiedlichen Richtungen ausgeschlossen. So eignet sich das Multifunktionstool sowohl zum Hochvorschubdrehen, Schruppen als auch zum Schlichten. In konventionellen Drehmaschinen oder Bearbeitungszentren mit B-Achse lassen sich so individuelle und komplexe Konturen herstellen. Darüber hinaus kann man Add Multi Turn einfach wie eine konventionelle C- oder V-Platte programmieren. Dadurch ist das Werkzeug besonders benutzerfreundlich.

Vorschub und Oberflächenqualität Hand in Hand

Die Wahl des Vorschubs bietet bei modernen Multifunktionswerkzeugen wie Add Multi Turn eine Vielzahl an Optionen, wodurch Anwender viel Zeit einsparen. Sowohl konventionelle Vorschübe als auch Hochvorschubdrehen mit 1 Millimeter Vorschub pro Umdrehung und mehr lassen sich mit diesem Werkzeug umsetzen. Durch den speziellen Plattensitz ist sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsdrehen – mit gleichbleibender Präzision – problemlos möglich. Der in die Schneidengeometrie implementierte Wiper-Effekt erzeugt unabhängig vom zu bearbeitenden Werkstoff gute Oberflächengüten, auch bei hohen Vorschüben. Insofern lassen sich moderne Multifunktionswerkzeuge gleichermaßen zum Hochvorschubdrehen und Feinschlichten einsetzen.

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Eine besondere Form der Multifunktionsbearbeitung ist das neuartige Y-Achsen-Drehen. Dabei werden die auftretenden Kräfte in die Werkzeugspindel geleitet. Die Schneide wird durch Positionieren der Werkzeugspindel in einem optimalen Eingriffswinkel zur Werkstückoberfläche angestellt. Das ermöglicht sowohl Längsdrehen (vorwärts und rückwärts) mit erhöhtem Vorschub als auch Profildrehen und Plandrehen. Somit kann der gesamte Drehprozess in einer einzigen Aufspannung mit nur einem Werkzeug stattfinden.

Festsetzen von Spänen am Bauteil oder Werkzeug verhindern

Mit Add-Y-axis-Turn bringt Tungaloy ein neuartiges Werkzeug auf den Markt, das die Grenzen der Flexibilität, Stabilität und Perfomance beim Drehen auf diese Weise neu definiert. Zusätzlich standen bereits bei der Konzeption des Werkzeugs die Themen Spanabfluss und Spanentwicklung im Vordergrund. Moderne Spanformer der Wendeschneidplatten, in Verbindung mit dem auf Spanabfuhr und mit CHP-Kühlung ausgestatteten Design des Halters, verhindern ein Festsetzen von Spänen am Bauteil oder Werkzeug und daraus eventuell resultierende Beschädigungen.

Um die Möglichkeiten moderner Drehzentren und Multitasking-Maschinen voll auszuschöpfen, benötigt man Werkzeuge, die mehrere Bearbeitungsschritte ohne Werkzeugwechsel hintereinander durchführen können. Werkzeug-Allrounder gewinnen daher zunehmend an Bedeutung. Sie werden zudem immer besser. Zeitgemäße Multifunktionswerkzeuge senken die Kosten und steigern die Produktivität im Vergleich zu konventionellen Lösungen erheblich. Gleichzeitig kommen immer neue Werkzeuge auf den Markt, die sich für immer mehr Bearbeitungsschritte und Werkstoffe eignen.

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