02Werkzeuge Das robuste
02Werkzeuge Das robuste Design der Baureihe Helitang T465 ermöglicht eine produktive Bearbeitung mit einer Schnitttiefe von bis zu 19 Millimeter. Bild: Iscar Iscar: So gelingt die wirtschaftliche Fertigung von großen Brocken zuverlässig Starke Werkzeuge für die Großteile-Fertigung Bei der Zerspanung von schweren Bauteilen ist ein ausgeklügeltes Bearbeitungskonzept unerlässlich. Denn für Anwender können der Transport eines Werkstücks in der Halle, die Montage in der Maschine, das richtige Spannen sowie die Auswahl geeigneter Werkzeuge große Herausforderungen sein. Iscar führt eine ganze Reihe effizienter Präzisionswerkzeuge im Portfolio, mit der die wirtschaftliche Fertigung der „großen Brocken“ zuverlässig gelingt. ■■■■■■ Der Umgang mit massiven Teilen ist eine anspruchsvolle Aufgabe und erfordert häufig Sonderlösungen. Bei der Bearbeitung großer Werkstücke wird viel Material abgetragen. Das kann wegen der hohen Beanspruchung zu erheblichen Verformungen an Bauteil oder Werkzeug führen. Ein weiterer Faktor, der Probleme mit der Maßgenauigkeit mit sich bringt, ist die entstehende Wärmeausdehnung: Die großen Abmessungen machen den Zerspanungsprozess im Vergleich zu kleiner dimensionierten Werkstücken deutlich anfälliger. Wird viel Material abgetragen, muss darüber hinaus eine entsprechende Span evakuierung gegeben sein. Diese verhindert ein Nachschneiden der Späne, die Schäden an Werkzeug und Werkstück verursachen können. Das Zusammenspiel von effektiver Prozessplanung, geeigneten Werkzeugmaschinen, einer optimalen Aufspannung und minimalem Bauteile-Wechsel kann solche Herausforderungen meistern. Zerspanungswerkzeuge spielen dabei eine besondere Rolle. Zulieferer aus Branchen wie Energieerzeugung, Luft- und Raumfahrt, Eisenbahn-, Werkzeug- und Formenbau sowie der Schwerindustrie benötigen große, meist auswechselbare Werkzeuge für die Schwerzerspanung, speziell für das Schruppen und Vorschruppen. Die Werkzeuge müssen eine sehr gute Performance bieten, lange Standzeiten ermöglichen und zuverlässig arbeiten. Die beiden letzten Punkte sind besonders wichtig. Ein verschlissenes Werkzeug mitten im Prozess zu ersetzen und ein Werkzeugbruch während der Zerspanung sind inakzeptabel. Um den Anforderungen in der Großteilefertigung gerecht zu werden, bieten Hersteller verschiedene Möglichkeiten, die sowohl auf Stan- 50 Mai 2020
Die Xquad-Wendelschaftfräser-Linie von Iscar eignet sich für die Bearbeitung mit Hochdruckkühlung. Dies erhöht die Produktivität deutlich. Bild: Iscar dard- als auch auf Sonderausführungen beruhen. Iscar bietet hier jahrelanges Knowhow und profunde Branchenkenntnis. Planfräser für die Großteilefertigung Für die Schrupp- und Feinbearbeitung freier und begrenzter Oberflächen sowie die Vorbereitung von Bezugsflächen benötigen Anwender verschiedene auswechselbare Planfräswerkzeuge. Standardlösungen von Iscar haben Nenndurchmesser bis zu 315 Millimetern. Maßgeschneiderte Werkzeuge können auch höhere Abmessungen aufweisen. Die darin montierten Wendeschneidplatten sind für die verschiedenen Werkstoffgruppen optimiert. Standard-Planfräser von Iscar umfassen viele Werkzeuglinien für die Großteilefertigung. Die Baureihe Helitang T465 beispielsweise bietet Fräser mit einem 65°-Anstellwinkel und tangential geklemmten Wendeschneidplatten. Das robuste Design ermöglicht eine produktive Bearbeitung mit einer Schnitttiefe von bis zu 19 Millimetern. Die Helido 890-Linie verfügt über 88°-Planfräser mit doppelseitigen Wendeschneidplatten. Diese Werkzeuge sind besonders für das Fräsen einer Fläche in der Nähe von Schultern geeignet und bieten einen wirtschaftlichen Vorteil: Die quadratischen Wendeschneidplatten haben acht nutzbare Schneidkanten für eine Schnitttiefe bis zu neun Millimeter. Einsatz unter harten Bedingungen Wendelschaftfräser mit auswechselbaren Schneiden punkten beim produktiven Schruppen. Bei Großteilen überzeugen sie beim Herstellen von tiefen Schultern und Kavitäten. Wendelschaftfräser werden auch für das sogenannte „Edging“ eingesetzt – dem Fräsen von breiten, geraden Kanten, aber auch bei der Bearbeitung von Konturen. Iscars Linie für Wendelschaftfräser variiert in der Designkonfiguration mit verschiedenen Schaft- und Aufnahmetypen sowie einem radialen oder tangentialen Wendeschneidplatten-Klemmprinzip. Diese Werkzeuge arbeiten unter harten Schnittbedingungen und sind einer erheblichen mechanischen und thermischen Belastung ausgesetzt. Für das Abtragen von großen Materialmengen ist eine entsprechende Spanformergeometrie nötig, um eine effektive Spanabfuhr sicherzustellen. Durch den Einsatz der Wendelschaftfräser – bestückt mit Wendeschneidplatten mit Spanteilergeometrie für die Erzeugung kurzer Späne – können die Zerspanungsergebnisse deutlich verbessert werden. Schnittkräfte, Vibrationen und thermische Probleme werden dadurch reduziert. Obwohl 90°-Werkzeuge die am häufigsten verwendeten Fräser sind, kommt bei der Bearbeitung von Großteilen auch das Schruppen von geneigten und 3D-Oberflächen vor. Dafür wartet Iscar mit Wendeplatten-Fräswerkzeugen in konischer Ausführung und einem Anstellwinkel zwischen 22,5 und 75 Grad auf. In einigen Fällen, insbesondere im Werkzeug- und Formenbau, ist kombiniertes Schrupp- und Schulterfräsen notwendig. Dropmill-3-Kugelkopffräser wurden speziell für solche Anwendungen entwickelt. Die Fertigung von großformatigen Luft- und Raumfahrtkomponenten aus schwer zerspanbaren Titanlegierungen ist ein extrem metallintensiver Prozess. Das endgültige Gewicht eines Bauteils beträgt nicht selten nur zehn Prozent oder weniger als das des Rohteils. Die Xquad-Wendelschaftfräser-Linie, eines der neuesten Produkte von Iscar, ist für das hocheffiziente Fräsen von tiefen Kavitäten und breiten Kanten in Titanteilen vorgesehen. Diese Werkzeuge eignen sich für die Bearbeitung mit Hochdruckkühlung, was die Produktivität deutlich erhöht und die Standzeit verbessert. Die Werkzeuge haben sich bereits bewährt: erreichten beispielsweise Anwender mit einem Xquad-Fräser mit 80 Milli- Hochvorschubfräser kommen hauptsächlich beim Schruppen von Planflächen, Kavitäten und 3D-Oberflächen zum Einsatz. Bild: Iscar Mai 2020 51
