Schlichten von Außenhautteilen, Strategie ? Werkzeugwahl ? Schnittwerte

Hallo!

Ich bin im Werkzeug- und Formenbau tätig und hauptsächlich Fräsen wir für die Automobilindustrie. In letzter Zeit haben wir leichte Probleme mit der Oberflächenqualität besonders bei den sogenannten "Außenhautteilen"
Im Normalfall Schlichten wir mit torischen Werkzeugen mit WSP (CBN, CERMET oder HSC05). In letzter Zeit hatten wir oft Kundenvorgaben, so dass wir mit Kugel Ø16 Schlichten mussten. VHM-Kugelfräser halten bei uns nicht durch (Fräszeiten von 6 Stunden und mehr bei unentwegtem Einsatz). Wir haben dann Versuche mit Wendeplatten von POKOLM gemacht (HSC05), aber kommen nur in GG25 gut voran. Bei ST52, GGG70, Stahlguss oder ähnlichen Materialien haben wir noch keine sinnvolle Methode gefunden.

Ich suche Leute mit Erfahrung in diesem Bereich.

? Was für Materialien bearbeitet ihr
? Welche Programmierstrategien werden benutzt
? Was für Werkzeuge kommen zum Einsatz
? Welche Schnittwerte verwendet ihr

Für weitere Fragen und Anregungen bin ich jederzeit offen!

Auf welcher Maschine wird geschlichtet?

Wieviel Schlichtaufmaß lasst Ihr?

Welches Material wird zerspant?

Welche Fräser werden eingesetzt?

Welche Schnittwerte?

Welche Art der Kühlung? Luft? Luft-Öl? Kühlschmiermittel? Garnix?

Bei welcher Art der Bearbeitung treten Probleme auf? (Taschen, 5-Achs...)

Zum Schlichten dienen uns drei Maschinen:

? KOLB Varimat HSG (15.000 U/min, 10.000 mm/min)
? JOBS 131/L (15.000 U/min, 30.000 mm/min)
? JOBS LinX (6.000 bzw. 24.000 U/min, 50.000 mm/min)

Das Schlichtaufmass beträgt in der Regel 0.2 mm
Werkzeug: DEPO Ø20 R3.5 oder Ø15 R3.5, Schneidstoff HSC05 in Stahl (Schnittwerte habe ich jetzt leider nicht im Kopf) und CBN in Guss (S10.350 F8.300). Programmiersystem WORK-NC, Strategie: Schlichten Kopieren, Optimieren, dann Restmaterial

... funktionierte bislang relativ gut.

Bei Kugel Ø16, Schneidstoff HSC05 (POKOLM) kommen wir allerdings auf keinen grünen Zweig...
Schnittwerte im Stahl: S6.000 F3.200, Strategie: Schlichten Kopieren, Optimieren oder 3D Konstanter Bahnabstand, dann Restmaterial

Als Kühlmittel dient ausschließlich Luft oder Sprühnebel

Andere Vorschläge?

Noch flott ne andere Frage...benutzt Ihr seitdem andere Aufnahmen?

Was ist dieses HSC 05 für ein Zeug? Hast Du da vielleicht einen Link? Müsste wissen welche Geometrie der Fräser hat und ob er beschichtet ist oder nicht.

Ach ja...

Die Probleme treten hauptsächlich bei der 3D-Bearbeitung auf. 5-Achs-Programme sind derzeit eher die Ausnahme.
Die Oberflächengüte ist einfach nur mittelmäßig, was bei Außenhautteilen nicht gerade von Vorteil ist. Ich würde gern wissen wollen, was in anderen Betrieben so für Strategien gefahren werden. Welche Werkzeuge sind zu empfehlen, welche Schnittwerte und Schneidstoffe etc.

HSK 63 und HSK 100

Schrumpftechnik von DEPO und POKOLM

In normalem Baustahl kann ich Dir TIN-Beschichtung wärmstens ans Herz legen. Damit hatten wir immer Bomben Oberflächengüten.

Und Strategien...da hatte ich damals Mastercam zur Verfügung nicht work-nc.

Waren das Kugelfräser aus Vollhartmetall mit Beschichtung?

Welche Schnittwerte habt ihr gefahren?

Welches Kühlmittel? Luft oder "Wasser"?

Kugelfräser hatten wir nicht, aber Radienfräser. Also 16er Fräser mit 8er Radius...manche nennen den Kugelfräser, ich sage Radienfräser. VHM-TIN beschichtet, manche auch TiAlN.(2 Zähne)

Schnittwerte:

vc=150m/min
fz=0,17
n=30001/min
vf=1000mm/min
ap=0,05-0,5mm
ae=voll!!!

Kühlmittel war unser Kühlschmiermittel.

PS: Die Werte kommen Dir natürlich etwas langsam vor, aber lieber etwas langsamer und einen zufriedenen Kunden, als andersrum.

Hallo Nixblicker,

Du schreibst in einem Deiner Beiträge: Mit Kugel D16 WSP von Pokolm S= 6000 U/min., F=3500, das sind 0,3mm Vorschub pro Zahn - find ich ein bischen viel um top Oberflächen zu erhalten.
Bei welchen Auskraglängen arbeitet ihr, ist ja auch kein unwesentlicher Punkt!
VHM ist in dem Durchmesser etwas teuer, dieser Meinung bin ich auch.
Ähnliche Werkzeuge gibts seit der Metav auch bei FRANKEN zu erwerben.
Wir haben in vielen Werkstoffen bis hin zu 66 HRC sehr gute Ergebnisse erzielt. Die Schnittstellen sind zu den Herstellern die Du momentan einsetzt kompatibel.
Wenn Du möchtest schicke ich Dir welche zum probieren. (mit Schnittwerten selbstverständlich)
Für weitere Infos kannste ja ne Mail oder so schicken.

Gruss

Jörg

Gut, da muss ich mich leider noch mal berichtigen...

Ø16 R8 (POKOLM) HSC05 in Baustahl haben wir versucht mit S8.000 und F3.200 (entspricht fz=0.2) POKOLM gibt an zwischen 0.15 und 0.3 mm Vorschub pro Zahn. Aber wie gesagt klappt das nicht so toll. Die Oberfläche reißt's nur so auf.

Gibt es hier noch andere Leute, die auch für die Automobilindustrie Teile herstellen? Bin an Erfahrungsaustausch bezüglich Werkzeugen und/oder Schlichtstrategien sehr interessiert. Vor allem was Qualität und Zeitaufwand betrifft. Wir hören immer öfter von unseren Kunden, dass diese mit z.B. 16-er Kugel Teile in Größe einer Heckklappe oder Tür Schlichten und das in geringerer Zeit als wir mit angeblich besserer Qualität. Kann ich mir aber bei den oben angegebenen Vorschüben nicht vorstellen. Wenn wir mit torischen Werkzeugen schlichten, dann meißt mit CBN in Guss bei S10.350 und F8.300. Sieht auch immer sehr gut aus. Doch selbst dann läuft so ein Teil an die 14 Stunden! In Stahl arbeiten wir mit HSC05 oder CERMET und S6.300 und F5.000, da frage ich mich immer wie andere das machen, wenn es denn so wenig wie möglich kosten soll...

Hallo Nixblicker,
im Grunde seid ihr schon auf dem richtigen Weg.
Bei vielen Großformenbauern hat sich im Guss CBN bewährt. Nur wird dann mit Vc bis 1000 m/min gefahren. Macht beim 15R3,5 S= 21.000 ; Vf = 13.000mm/min. Eine Tür für einen Sprinter läuft dann so 6-8 Std.
Vielfach kommt auch ein 12R5 CBN zum Einsatz (2 Schneider). Mit dem kommt man besser in die Ecken. Bei CBN ist es wichtig das in scharfen Innenecken (Sicken) das Restmaterial schon vorher herausgeholt wird. Dadurch vermeidet man Vibrationen und Ausbrüche im CBN. Als Aufmass ist 0,1 bis 0,15 die Regel, da dann der Verschleiß bei Vc 1000m nicht zu hoch wird. Zur Zeit Testen wir einen 16R5 Z2 mit CNB. Vorteil : bessere Oberfläche als 16R3,5 (Radius R5) und 12R5 (Eingriffswinke des 16 `er).
Auch hier Vorschub 10.000.
Die Strategie ist bei Flachen Bauteilen wie Tür , Dach, Motorhaube) :
Einschwenken der Z Achse auf 10 bis 15 Grad. Drehung um X ca. 30 bis 45 Grad. Dann Pendeld hin und her. Steile Bereiche werden vorher separat bearbeitet.

Zu deiner Einsteckplatte von Pokolm : 2 Schneiden sind zu wenig (bei HM und den niedriegen Vc Werten).
Wenn Kugel dann entweder CBN für den Guss oder Hartmetall- Wechselköpfe. Diese von uns Angebotenen Köpfe gibt es in verschiedenen Geometrien. Z. B. 16R8 Z4. Der Vorteil ist ein Schnell zu Wechselnder Kopf, da die Aufnahme aus VHM immer eingeschrumpft bleibt und der Preis gegenüber einem guten VHM Fräser. Die Kosten liegen hier bei ca. 40 - 50% Ersparnis.

Schnittwerte im GGG70L -> Vc 450m S= 9000 Vf = 7000 ap 0,2 ; ae 0,2 Zeile. Die Standzeit ist ca. 3 Std. -> Hier ist natürlich die Bauteilform / Geometrie sehr stark massgebend. Die Oberläche ist sollte gegenüber der WSP 16R8 besser sein (hab ich noch nicht getestet) da der Anschliff VHM - Typisch ist. Eine Einsteckplatte ist wenn überhaup nur leicht Positiv im Spanwinkel. Daher auch das Ausreißen im ST 52.

Wenn du mehr Infos brauchst melde dich einfach per Mail.

Gruß SIGO

Hallo,

mit welchem Wirkdurchmesser des Kugelfräser arbeitest du denn? Wie viele Schneiden hat deine Kugel?

Sind das eher flache Teile (vermute ich) oder auch Steilwandige Bereiche?

Davon ist die Drehzahl absolut abhängig.

Wenn du Steile Bereich fährst, greift deine Kugel vielleicht nur ca. bei D10 - D12 ein. Machst du nur flache Bereiche näherst du dich stark dem Zentrumsschnitt (Schnittgeschwindigkeit 0). Das heisst, dein Fräser arbeitet vielleicht nur noch in einem Bereich von D2 - D5.

Wahrscheinlich beste Abhilfe: Spindel anstellen, um aus dem Zentrumsschnitt rauszukommen (Wenn es bauteilbedingt möglich ist). Ich würde einen Wirkdurchmesser von D8 anstreben.

Nur mal um den Unterschied darzustellen:

Flache Bereiche mit Wirkdurchmesser D5 bei vc=150m/min ---> 9550 U/min
Steile Bereich mit Wirkdurchmesser D10 bei vc=150m/min ---> 4770 U/min

Macht also schon einen Unterschied, wie der Kugelfräser im Eingriff ist.

12er Kugel ist im Formenbau nicht gleich 12er Kugel.

Berichte mal, ob du eher flache oder steile Bereiche bearbeitest.


Vielleicht hilft es ja ein bisschen.

Gruß Michael

Hallo Zusammen,

kurz um HSC 05 ist eine Hartmetallsorte von Pokolm
im Bereich K 05 einzuorden.

Wenn ihr Oberflächen Probleme habt (im Guss Bereich)

Es gibt 3 Möglichkeiten

Pokolm Fräser 16 R 3,5 mit Duoplug (VHM Stange) und Schraub Schrumpf Technik oder

im 16 R3,5 mit CBN
oder

Torus Fräser 12 R 5 von Voha als 3 Schneider Speziell für GGG und Ne Mat. entwicklet mit Hermesmeyer und Greweling , Marienfeld

wenn Ihr unterstütung braucht eicfach bei Pokolm oder Voha melden

Gruß
Michael Rolf

Wenn ich dich richtig verstanden habe, dann ergibt sich daraus ein Anstellwinkel von A 30-45° während C etwa 10-15° geschwenkt wird, oder wie meinst du das?

Die Geometrie ist da stark unterschiedlich. Wir hatten auch schon Teile, die sowohl sehr flache, als auch sehr steile Bereiche hatten (z.B. Tank - Aussenhaut) bei so einer Geometrie kommt von Ø16 bis 0 (über Spitze schneidend) alles als Wirkungsdurchmesser in Frage. Die Schlichtprogramme teilen und mit unterschiedlichen Anstellungen zu fräsen brachte auch nicht die gewünschten Erfolge, da das Fräsbild in den einzelnen Bereichen sehr unterschiedlich ausfällt und somit an den Übergängen hässliche "Ränder" (wenn meist auch nur optisch) entstehen. Das wiederum ist für unseren Kunden schon wieder genug zum meckern und Preis drücken...

Hallo Nixblicker,
welche Achsen das bei dir sind kann ich nicht sagen. Auf alle Fälle das Werkzeug um 10 - 15 Grad schräg stellen. Dazu eine Grunddrehung um 30 - 45 Grad um das Bauteil diagonal zu bearbeiten.

Gruß Sigo

Hallo Nixblicker,

kann sein dass diese Werkzeuge Dein Problem beheben!
Sie werden einfach auf den Träger geklemmt, durch eine konische Rückzugsbüchse verklemmt sich der Schneidkopf auf den Träger.
Ist eine präzise Klemmung, und kann auch in der Maschine gewechselt werden.



Es gibt 2 Varianten:

Variante 1:

Kugelfräser D16 und 20mm Z=2, D25mm Z=4


Variante 2:

Torusfräser D16 und 20 Z=6, D25 Z=8


Das würde in ST52 bei Vc 300m/min, bei einem Fräser 16 R4 mit Z6 und fz von 0,15mm eine Drehzahl von 6000 und einen Vorschub von 5400 machen.
Die Geometrie mit 5° positivem Spanwinkel ist für Deine Werkstoffe wie gemacht!

Das ganze natürlich mit MMS um der Oberfläche was gutes zu tun!

Lasse Dich nicht von den Preisen verschrecken, sie sind 3 Jahre alt!

Ich würde Dir welche zum Test zur Verfügung stellen, hast ja nicht viel zu verlieren.

Warte auf Deine Antwort!

Gruss

Jörg

Ach so... (bei mir wäre das C 30 - 45° und A 10 - 15°)

So machen wir das in der Regel auch schon - geht aber eben nur bei flachen Konturen.

Hallo Nixblicker.

zu diesem Thema haben wir auch eine fast 2jährige Odysse durchgemacht,
um endlich die derzeitigen Preise und geforderten Qualitäten heranzu-
kommen.
Wir sind ein Grossformenbauer der Komplettformen bis zu Stossfänger-
grösse herstellt und Lohnbearbeiter für fast alles mögliche(vom kleinen
Zamak-Model über Cubingmodelle bis zum riesen Tiefziehwerkzeug).
Kann dir gleich mal sagen,nur an den Werkzeugen liegts nicht,man muss
das ganze Umfeld ändern.
Von der Konstruktion angefangen bis zum Intervall der Kühlagregate
der Maschine.
Kontruktiv muss besonders darauf geachtet werden das das CAD-System
Class-A fähig ist und auch so konstruiert wird,was womöglich schon ein Systemwechsel oder ein neues System mit sich bringt.
Die Wahl der CAM-Systeme dauerte allein 1Jahr mit allen Test/Benchmarks/
Fräsversuche und auch jetzt wird immer wieder verglichen.So kann z.B.
nicht jede Steuerung mit den vom CAM-System generierten Punkten gleich
gut umgehen,was bei Grossteilen schon sichtbar in Qualität und Zeit ist.
Ausnahme ist Fidia,die lässt sich ans CAM-System anpassen.
Das CAM-System sollte intern die Polynomflächen zur Berechnung verwenden und CAD-Funktionen bieten um bei heiklen Bereichen
mit Zusatzflächen optimale Fräsergenisse zu erzielen und wenn möglich
Programme als Spline ausgeben können.Ganz wichtig ist auch wie das
Restmaterial berechnet wird,nur Kugelabrollverfahren usw. oder das
tatsächliche.Spätestens bei der Restmaterialerzeugung trennt sich
die Spreu vom Weizen bei den CAM-Systemen hinsichtlich Qualität und
Bearbeitungs- und Berechnungszeit.Genauso sollte des Restmaterial-
schruppen optimal sein,den wenn mit einem 12er mit 10.000mm/min
nachgeschruppt wird sollten keine Materialanhäufungen übersehen werden.
Auf die Maschinensteuerungen sollte auch geachtet werden,am besten
die Steuerung auch vom Steuerungshersteller an Maschine anpassen
lassen und nicht ohne Frästests mit realen Bauteilen und Test-Bauteilen
(aber nicht die gern verwendete BMW-Welle) mit den bekannten Hürden für CAM/Maschine/Steuerung die Maschine abnehmen.Dabei werden
z.B. die Messsyteme direkt ausgewertet(nicht über Steuerung) die
Schwingungen der Antriebe,Dehnung der Spindeln beim Beschleuigen usw.
ausgewertet.Nur ein bischen an den Maschinenparemetern für
Geschwindigkeitsvorsteuerung,Beschleunigung usw. zu spielen bringt
da fast nichts.Aus den Ergebnisssen der Tests sollten auch entsprechende Funktionen(Look-Ahead,Dämpfung,Vorsteuerung usw.) programmiert werden,die je nach Bearbeitung aktiviert werden.
Auch auf das Kühlverhalten der Maschine sollte geachtet werden,nicht
das z.B. ein Kühlagregat immer erst bei 25Grad einschaltet bis 20Grad
runterkühlt und sich dann wieder ausschaltet.Ist am Teil fast nicht sichtbar
und im 1/100 Bereich wird z.B. von DC nicht abgenommen.Die wollen z.B.
an einer Motorhaube über die grosse Fläche nichts derartiges haben,wenn
jetzt aber aussen im Bereich Blechfalze ein restmaterialfeld 0.02 zu tief
ist das wiederum egal,weil wenn später die Sonne auf das Lackierte Teil
scheint das nicht sichtbar ist.Deshalb ist auch die Flächenqualität des
CAD-System und die Facettierungsfreie Erzeugung von Programmen so wichtig,weil jeden noch so kleine krümmungsunstetigkeit später sichtbar
wird.
Genauso werden bei den Vorschüben,Standzeiterwartungen und
Verschleisverhalten die Werkzeughersteller schon ganz schon eingeschränkt.Dann können eben doch nicht mehr alle alles.
Bei uns sollte eine Kugel D8 eben mal kurz 30-40 Stunden Standzeit
beim Schlichten von 6 mal 3 Metern haben,ohne grossen Verschleiss.
Denn jedes wiederanfahren ist sichtbar,selbst auf der genausten Maschine.Ist aber auch wiederum nur zu schaffen wenn CAD/CAM/Maschine/Steuerung passen,sonst ist auch bei 15Std. Ende.
Und so weiter und weiter,es hatt uns nicht umsonst so viel Zeit gekostet
auf den Stand zu kommen,wo wir jetzt sind.Und trotzdem fräsen zur
Zeit die Italiener die meisten Grosswerkzeuge(und so gross ist der Markt
nicht) weil sie immer noch einen Tick schneller und günstiger sind.

Super, da spricht jemand mit richtiger Erfahrung.

Unsere Maschinen haben FIDIA Steuerungen - letzte Neuanschaffung war eine Lin X der Firma JOBS mit FIDIA C20 X-POWER. Aber die Kiste hat mehr Macken als unsere Uralte FQW von Heckert

Als wir damals in Italien waren, um die Maschine abzunehmen, haben die Italiener eine Woche an der Achsoptimierung herumgehampelt und nichts gescheites auf die Beine gestellt.

Was für CAD und CAM Programme kommen denn da heute bei euch zum Einsatz? Bei uns wird derzeit mit CATIA V5, TEBIS und WORK NC konstruiert bzw. programmiert.

Hallo Nixblicker,

CAD: Catia V4/V5, Pro/E, UG, IDEAS, ICEM-Surf und Tebis.
CAM: WorkNC,Powermill und Tebis.

Im CAD sind im Class-A Bereich Catia V5(allerdings mit extra Modul)
ICEM-Surf unserer Meinung nach die Besten.Dafür sind z.B. die
anderen wieder bei Baugruppen(Gesamtwerzeug) besser,so das
nur die Oberfläche mit z.B. über Icem erstellt wird.

CAM: Tebis immer noch nicht zu schlagen bei Oberflächengüte und
Laufzeit.Programme bereiten auch den wenigsten Steuerungen
Probleme.Schruppmodul z.Zeit eins der besten auf dem Markt.
Die Arbeit mit Tops hat wesentlichen Einfluss auf die Qualität
und Laufzeit.Allerdindings ist der Schulungsaufwand gross,und
die Anschaffungskosten auch.Allderdings hat man diese Kosten
ab einer gewissen Bauteilgrösse auch schnell durch Laufzeitver-
kürzungen wieder reingeholt.
Sehr gute Dirktschnittstellen.

WorkNC war mit 16 Lizensen früher unser Hauptsystem,hat allerdings
grosse Schwächen im Bereich Schruppen/Nachschruppen und im
3+2Achs.Laufzeit und Oberfläche sind Durchschnitt.Mit Restmaterial
kommen viele Steuerung nicht zurecht und werden ausgebremst.
Besonders bei Restmaterialkonturen liegen Welten zu Tebis bei
Qualität und Laufzeit.
Bei kleinen Teile sehr schnell in der Berechnung,bei grossen Teilen
wirds extrem langsam und die Handhabung im Visu-NC ist sehr
beeinträchtigt.
Hat viele gute Sachen zu bieten wie z.B. Halterkollisionskontrolle und
ist einfach in der Bedinung,was aber wiederum verleitet "0815"
Programme zu erstellen.Preislich noch ok.

Powermill: Hat sozusagen WorkNC fast abgelöst.Vereint die leichte
Bedienung und Handhabung von WorkNC mit fast den
Leistungen von Tebis in Qualität und Laufzeit.


Derzeit im Test befindet sich Visi(CAD+CAM).

Vielen Dank noch mal für die vielen nützlichen Hinweise und Tipps. Eine Frage zur Steuerung und deren Optimierung hätte ich noch...

Habt ihr bei euch auch FIDIA Steuerungen? Und wer hat die Optimierung an der Maschine bei euch vorgenommen? Um da die richtigen Parameter und all das zu finden gehen doch sicherlich ein paar Tage ins Land, oder? Bei uns hat ja damals nur der Maschinenhersteller versucht die Maschine zu optimieren und auch nur die "beliebte" BMW-Welle dafür genutzt. Ist es eventuell auch möglich, dass der Bediener direkt an den Parametern "schrauben" kann und wo müsste er dann besonders acht geben?

Hallo Nixblicker ! ( Kai?)

Wie Hummel schon erwähnte , eigentlich ist es zur Zeit recht heikel , aufgrund der derzeitigen Kundenanforderungen A-Claas ( Aussenhautteile ) mit WNC zu programmieren . ( Lichtkammertests ) der Kunden. WNC rechnet auf Hilfsmodellen . Polyeder , Mashes . Ihr braucht blos mal ein von WNC erzeugtes Schlichprg. ins Tebis laden und dann auf Bauteilverletzung zu prüfen . Was die Optimierung der Fidia betrifft evtl. mal mit DMG in Verbindung setzen ( ATC - Zyclus ) . Ansonsten kann auch nicht mal die Fidia , die von WNC erzeugten " hakligen " Werzeugbahnen " ,"weich" kompensieren .