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Seite 10 | MAPAL Impulse Hartbearbeitung völlig „stressfrei“ Roland Kreuzer zögerte keine Minute als er für den Drehmaschinenhersteller Hardinge die Werkzeugauslegung für die Hartzerspanung eines Musterteils übernehmen sollte. Ende Februar war die Premiere dieser Bearbeitung auf der METAV in Düsseldorf. Begeisterte Besucher und zufriedene Gesichter bei Hardinge und MAPAL waren der Lohn für die Vorarbeiten. Der Anteil an Zerspanungsmöglichkeiten mit geometrisch bestimmter Schneide nimmt bei der Hartbearbeitung immer mehr zu. Der Grund dafür liegt unter anderem im stetigen technologischen Fortschritt bei Maschinen, Spannzeugen sowie bei Schneidstoffen und Beschichtungen. Daraus ergeben sich erweiterte Möglichkeiten im Hinblick auf Prozesssicherheit, Qualität und Standzeit. Während vor zehn bis fünfzehn Jahren zum Beispiel die Grenzen für die Genauigkeit beim Hartdrehen noch bei IT 8 lagen, sind heute Toleranzen bis zu IT 4 erreichbar. Dadurch werden zunehmend Schleifoperationen überflüssig und viele gehärtete Teile können jetzt komplett auf Dreh- beziehungsweise Drehfräszentren fertigbearbeitet werden. Besonders vorteilhaft ist es, das komplette Paket bestehend aus Prozess, Maschine, Spannmittel und Werkzeugausrüstung aufeinander abgestimmt auszulegen. Die Spezialisten von Hardinge und MAPAL haben deshalb von Beginn an eng zusammen gearbeitet. Zunächst hat sich Andreas Leichsenring von Hardinge ein Werkstück ausgedacht, an dem an möglichst vielen schwierigen Aufgabenstellungen die Leistungsfähigkeit von Die Komplettbearbeitung eines Bauteils mit 58 HRC. Maschine, Spannung und Werkzeug demonstriert werden kann. Ein anspruchsvolles Werkstück Grundsätzlich gilt bei der Hartbearbeitung, dass ein glatter Schnitt beim Drehen einfacher ist als ein unterbrochener und dass Drehen wiederum einfacher ist als Bohren und Fräsen. Also bekam das auf eine Härte von 58 HRC durchgehärtete Musterwerkstück aus 100Cr6 auch entsprechende Geometrien verpasst. Ein unterbrochener Schnitt beim Außen- und Innendrehen sowie Bohr- und Fräsoperationen mit möglichst kleinen Durchmessern gehörten genauso dazu wie das Drehen von Kugelbahnen und das Gewindeschneiden. Die passenden Komponenten Als passende Maschine wurde eine T-51SP-MSY gewählt. Diese Hardinge Maschine wurde speziell konzipiert für die Zwei-Achsen-Hochpräzisionsbearbeitung sowie komplexe Bearbeitungsaufgaben. Die T-51-MSY ist schwingungsgedämpft und verfügt über Hardinge-Spannzangen-Spindel, Gegenspindel, Y-Achse, angetriebene Werkzeuge und C-Achse für Haupt- und Gegenspindel. Die Hardinge eigene BMT-Revolverplatte kann an allen Stationen des Revolvers angetriebene Werkzeuge aufnehmen, die sowohl an der Haupt- und der Gegenspindel zum Einsatz kommen können. Besondere Bedeutung kommt der Trennstelle zwischen Aufnahmebohrung im Revolver und Werkzeugaufnahme zu. Um an dieser Stelle möglichst wenig von der hohen Maschinensteifigkeit zu verlieren, wurden MAPAL Adapter mit HSK-T 63 eingesetzt. Hohe Einzugskräfte, eine exakte Positionierung und eine stabile Plananlage verbunden mit einer kurzen Auskraglänge sorgen beim HSK-T für die bei der Hartbearbeitung notwendige Steifigkeit an der Werkzeugschneide. „Der HSK-T ist durch seine sehr hohe Steifigkeit besonders vibrationsarm und besitzt zudem eine hohe Wechselgenauigkeit“, bestätigt auch Andreas Leichsenring. Nachdem Maschine und Werkzeugspannung bestimmt waren, wurden der Zerspanungsprozess und die dabei in Einsatz kommenden Werkzeuge ausgelegt. Roland Kreuzer wählte aus der umfangreichen MAPAL Produktpalette an Hartbearbeitungswerkzeugen die optimal geeigneten Tools. Mit insgesamt elf Werkzeugen wird in 18 Minuten aus dem leicht verzunderten Rohling ein hochglänzendes, präzises Fertigbauteil.
Werkzeug-Highlights Zunächst werden in der Hauptspindel die Außenkontur überdreht und dann mit einem MEGA-Drill-Hardened am Umfang zwei gegenüberliegende Bohrungen mit Durchmesser 4,8 mm gebohrt. Diese Bohrungen werden dann mit der neuen MicroReam Plus gerieben. Das Besondere an dieser Reibahle ist der stirnseitig aufgelötete Voll- PcBN-Kopf. Durch eine neue Technologie von MAPAL wird nun auch bei kleinen Durchmessern die Bestückung der Schneiden mit dem Superschneidstoff PcBN möglich. Als nächste Operation werden an der Eintrittsstelle der Bohrungen zwei Längsnuten gefräst. Dazu taucht ein 6 mm OptiMill- Hardened unter 3° ins Volle ein und arbeitet dann die 20 mm lange und 5 mm tiefe Nut heraus. In der zentralen 40 mm großen Bohrung kommt eine HPR Wechselkopf-Reibahle mit PcBN Bestückung zum Einsatz. Mit einem Vorschub von f = 0,4 mm bei n = 700 min -1 wird eine Bohrung in der Qualität H7 mit einer Oberflächengüte von Ra 0,25 μm gerieben. Nach der Übergabe des Werkstückes in <strong>Kundennutzen</strong> – Vibrationsfreies Gewinde-, Stech-, Längsdrehen – Gratfreie Bearbeitung bei unterbrochenem Schnitt – Glatte, ratterfreie Oberfläche beim Fräsen – Beste Oberflächen und kurze Bearbeitungszeiten mit Hochleistungsreibahlen Andreas Leichsenring (rechts, Hardinge) und Roland Kreuzer (MAPAL) vor der Hardinge Maschine auf der METAV. die di GGegenspindel g i d l kkommen verschiedene Drehoperationen mit den neuen VersaCut Haltern. Als völlig „stressfrei“ bezeichnet Roland Kreuzer das Gewindedrehen und Andreas Leichsenring bestätigt: „Mit VersaCut sind wir sehr zufrieden. In Verbindung mit dem HSK-T erreichen wir eine enorme Performance.“ Dies bezieht sich auch auf die radiusförmige Kugellaufbahn. Die zu bearbeitende Fläche war dabei von den beiden Nuten unterbrochen. Auch hier leistete ein VersaCut Werkzeug sehr gute Arbeit inklusive einem völlig gratfreien Übergang von der Nut zur Mantelfläche. Seite 11 | MAPAL Impulse „Wir sind begeistert von der tollen Projektabwicklung auf hohem Niveau und der ständigen Präsenz des MAPAL Spezialisten. Zudem eine Top-Qualität aller eingesetzten Werkzeuge. Besser könnte es nicht sein!“ Andreas Leichsenring | Applications Manager bei Hardinge Abbildungen: oben Rohteil sowie fertig bearbeitetes Bauteil. unten: Das Werkstück wird auf der Gegen- und der Hauptspindel komplett fertigbearbeitet. Live-Bearbeitung in der Maschine im Internet unter http://www.mapal.com/produkte/download/videos/hartbearbeitung/ oder einfach nebenstehenden QR-Code einscannen. Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen: Roland Kreuzer I roland.kreuzer@de.mapal.com Michael Gebhard I michael.gebhard@de.mapal.com zum Thema HSK-T: Jochen Schmidt | jochen.schmidt@de.mapal.com
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