Fräsen Produktivität beim Fräsen von Edelstahl um 50% verbessert

Beim Schruppen rostbeständiger Stähle ist der Kompromiss zwischen Spanleistung und Standzeit entscheidend für die Wirtschaftlichkeit. Bei der Überprüfung seiner spanenden Fertigung hat ein Hersteller von Mischanlagen Wege gefunden, die speziell beim Fräsen von harten und zähen Edelstählen zu deutlichen Verbesserungen führten.

Anbieter zum Thema

Baß Antriebstechnik GmbH

Schages GmbH & Co.KG

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Ingersoll Werkzeuge GmbH

Im Bereich der Misch- und Aufbereitungstechnik zählt die Lödige-Gruppe in Paderborn zu den weltweit größten Anbietern. Die einzelnen Komponenten müssen wirtschaftlich zerspant werden und auf der Suche nach Verbesserungen beschäftigte man sich besonders mit dem Fräsen von Taschen aus nicht rostenden, chemisch beständigen und hochwarmfesten Edelstählen. Bei diesen Fräsarbeiten müssen große Spanvolumen in kürzester Zeit abgetragen und gleichzeitig hohe Werkzeugstandzeiten erreicht werden. Deshalb sollten die bislang eingesetzten HSS- und Wendeplattenfräser durch Werkzeuge mit besserer Standzeit und Prozesssicherheit ersetzt werden.

Für die ersten Versuchsreihen mit Fräsern von Ingersoll wurden bei den Mischwerken gängige Taschen aus Werkstoff 1.4462 ausgewählt, die für eine etwa 10 m lange Schleuderwerkswelle mit 250 mm Durchmesser benötigt werden. Die insgesamt zehn Taschen nehmen die entsprechend dem Mischgut geformten Mischschaufeln auf. Zwei speziell geformte Ringtaschen schließen die Welle beidseitig ab. In beide Taschenarten mussten quaderförmige Aufnahmen gleicher Abmessungen für die Mischschaufeln eingefräst werden. Bislang kam dafür ein HSS-Walzenstirnfräser mit 50 mm Durchmesser zum Einsatz, allerdings mit sehr mäßigem Erfolg hinsichtlich Schnittleistung, Oberflächenqualität und Standzeit.

Der gewählte Ingersoll-Eckfräser Typ 2J1C mit 50 mm Durchmesser und fünf Wendeschneidplatten mit einem Anstellwinkel von 90° zerspante mit 84,24 cm³/min ein um rund 6% höheres Volumen als das Wettbewerbsfabrikat. Diesem Ergebnis lagen eine Schnittgeschwindigkeit von 53 m/min, ein Vorschub von 0,1 mm/Zahn, eine Schnitttiefe von 10 mm und eine Eingriffsbreite von 50 mm zu Grunde. Mit drei Zustellungen wurde die Tasche im Gegenlauf nass gefräst.

Ingersoll-Eckfräser beweist mehr Stehvermögen

Im Vergleich zu dem Eckfräser des Wettbewerbs, seine Standzeit reichte für ein Teil, konnten bei annähernd gleichen Schnittbedingungen mit dem Ingersoll-Eckfräser drei Teile bei einer um 50% geringeren Hauptzeit geschruppt werden. Damit wurde eine zusätzliche Maschinenkapazität von sechs Stunden geschaffen. Für die künftige Fertigungsplanung bei Lödige entscheidend ist die hohe Beständigkeit der Wendeschneidplatten gegen Thermoschock bei der Nassbearbeitung. Durch den positiven Schnittwinkel und die scharfe Schneide sind selbst bei Edelstahl Zustellungen bis 10 mm möglich.

Als nächstes wurden zwei Aufsteckkopierfräser vom Typ 5W7K getestet. Zuerst musste ein Fräser, Durchmesser 66 mm, eine Tasche ausräumen. Mit dem ersten Schnitt wurde eine Vollspur gefahren, danach die Kontur im Gleichlauf mit folgenden Daten gefräst: Schnittgeschwindigkeit 120 m/min, Schnitttiefe 2 mm, Schnittbreite 50 mm, Vorschub pro Zahn 0,5 mm.

Im ersten Versuch wurde die Tasche nass mit fünfzehn Zustellungen, danach trocken mit neun Zustellungen gefräst. Dabei bildete sich nach längerer Laufzeit eine kleine Aufbauschneide verbunden mit einem leichten Freiflächenverschleiß, weswegen künftig alle Taschen nass bearbeitet werden. Anschließend wurde ein Kopierfräser mit 80 mm Durchmesser und sechs effektiven Schneiden eingesetzt. Bei weitgehend gleichen Schnittwerten fräste dieser bei der Trockenbearbeitung die Planflächen oberhalb der Tasche in 16,7 Minuten und sorgte für eine deutliche Steigerung der Standzeit im Vergleich zum Rundplattenwerkzeug des Wettbewerbers.

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