Stirnstechen (axiaes Stechen) mit Iscar Stahl

Moin,

Maschine: CND Drehmaschine Traub TNA400
Steuerung: Traub TX8i

vielleicht kann mir ja jemand ein paar Tipps geben. Folgende Sachlage: Ich/Wir müssen immer mal wieder, mal mehr, mal weniger tiefe und breite Taschen axial Stechen. Dafür benutzen wir die Stirnstechstähle von ISCAR. Die sind sicher vielen hier geläufig. Leider haben wir immer wieder Probleme mit dem ersten Schnitt. Dieser muss ja im Durchmesserbereich des Stahles liegen. Besonders bei 16MnCr5 gibt es Probleme, also eben weiche Werkstoffe. Der Span will einfach nicht brechen. Mit einem 4mm breiten Stirnstechstahl, VC=150 und F0.2, bekommen wir nur Fließspäne.



Was wir schon probiert haben:

1. Mehr Vorschub und Schnittgeschwindigkeit = Werkzeugbruch (Das hat der Stahl aus irgendeinem Grund nicht mitgemacht, wahrscheinlich ist ein Span dazwischen gekommen).

2. Stechen mit Spanbruch (G74 bei Traub), funktioniert soweit passabel. Aber wird hier nur einmal der Span nicht richtig abgeführt, resultiert das sehr schnell wieder zum Werkzeugbruch.
Parameter für G74 die wir bisher probiert haben: G74 Z-10 K0.1-0.3 D0 F0.22

3. Stechdrehen (in Z zustellen und dann in X plandrehen) läuft ok, die Zustellung in Z ist allerdings problematisch. Der Span läuft nicht immer ab und wickelt sich gerne mal um das Werkzeug. Somit keine Prozesssicherheit.

So langsam gehen mir auch die Ideen aus. Machen wir etwas falsch? Ich würde mich über Erfahrungen eurerseits sehr freuen. Stirnstechen ist auch überhaupt nicht mein Ding.

Ich würde sagen der Weg mit G74 ist schon die Richtung vom Prinzip
Arbeite auch an traub Steuerungen

Einfach die erste Tiefe aufteilen ohne Rückzug ich nenn es zitterspann

N10
G1 w-0,5 F0.1
G4 x0.1
N20
G22 P10 Q20 H9

So sollten die Späne sauber abgeführt werden es kann sich kein Span beim an und wegfahren dazwischen klemmen

Du musst je nach Material mit denn werten Spielen bis du einen schönen Spann hast

Einmal notiert weißt du was funktioniert

Danke für den Tipp, ist notiert und wird mal ausprobiert!

Wir haben auch Axialeinstiche und das nur in Edelstahl, ist auch so ein Problem.

Die erste Maßnahme ist viel Kühlmittel, am besten mit Hochdruck.
Aber nicht so schräg von der Seite wie das so üblich gemacht wird, das klappt nicht.
Wir haben uns extra Kühlmitteladapter gebaut.
 a.PNG ( 50.71KB ) Anzahl der Downloads: 45


Das macht schon mal einen deutlichen Unterschied.

Wenn das nicht ausreicht, dann gibt es noch eine Möglichkeit, jedoch ohne CAM das trochiodales Drehen kann ist das mit viel Denken verbunden.

Zum Schruppen nimmt man eine runde Platte, ich mal mal ein Bild wie man fährt:
 b.PNG ( 12.72KB ) Anzahl der Downloads: 45


Beim gelben Pfeil geht es los, dann im Vorschub die blaue Kontur, dann im Eilgang die rote gestrichelte. Dann wiederholt sich das ganze (rote Kontur).

Wenn Du eine Wendeplatte mit R3 hast, dann 3*15% = 0,45 als Zustellung von blauer zu roter Kontur mit 3*20% = 0,6 mm/U als Vorschub. Schnittgeschwindigkeit lass erst mal bei 150, es geht aber mehr.

Macht schwitzende Finger beim Einfahren, aber wenn es mal läuft... meine Werker sind begeistert.

Andreas.

Der Beitrag wurde von Andreas1964 bearbeitet: 06.09.2023, 09:40 Uhr

Das ist eine sehr ausführliche Antwort. Ich danke dir für die Tipps.
Ich werde das mit dem Kühlmittel mal an meinen Vorgesetzten ran tragen. Meiner Meinung nach nun nicht der größte Aufwand so etwas zu verwirklichen.

Die Sache mit dem trochiodalen Drehen ist aber wieder etwas schwierig. Unsere Konturen lassen meist keine großen Radien in den Ecken zu.
Höchstens R0.8. So kommt das mit der Radiusplatte wohl leider nicht in Frage, auch wenn es ein guter Einwand ist. Ich glaube dir auch dass das gut läuft. Wir machen für einen Kunden etwas ähliches. Zum auskammern einer Freidrehung benutzen wir auch Radienstähle und fahren das ganze per Stechdrehen. Läuft sehr zufriedenstellend. Aber auch alles per CAM erstellt.

Doch, das geht!

Die runde Platte ist nur zum Schruppen und dann hast Du halt einen großen Eckenradius in der Ecke.
Wenn Ihr ein CAM habt, dann sollte das nicht wirklich ein Problem sein, das weiß ja wo das aktuelle Rohteil ist. (naja, mein SolidCAM weiß das... meistens).

Wenn euer CAM kein trochiodales Drehen kann, dann könnt ihr trotzdem einfach mit einem Stechzyklus die Nut schruppen. Der PP muss dann halt umgestrickt werden so das bei einem Schalter "X" dann nicht der Stechzyklus (G74) sondern Dein Makro mit dem trochiodalen Drehen ausgegeben wird. Das ist nicht so wirklich schwierig.

Danach nimmst Du ganz normal den Stechstahl wie bisher und drehst die Ecken einmal vor und dann die Nut fertig.

Das zu realisieren ist für einen Programmierer eine Aufgabe die Spaß macht.

Andreas.

Hallo,

hast du schon mal daran gedacht die Nut als Schruppoperation zu fräsen also mit einem angetriebenen Werkzeug in X anstellen das Futter drehen lassen und dann langsam in Z-Achse eintauchen.
Hat bei mir immer super funktioniert.

Mit freundlichen Grüßen

Da hast du recht und darüber habe ich auch schon nachgedacht. Mir kam halt dann nur der Gedanke dass das ganze möglicherweise etwas eng wird wenn man nur 12 Werkzeugstationen hat und zu den normalen Werkzeugen auch noch einen weiteren Stechstahl einbauen muss.
Aber vom Prinzip her ist das eine sehr gute Idee. Danke für den Tipp! :-)

Der Beitrag wurde von Paddyo0 bearbeitet: 07.09.2023, 15:28 Uhr

Hallo XB1090,

ja den Gedanken habe ich auch schon gehabt. Nur leider habe ich damit keinerlei Erfahrung. Ansich aber auch kein Problem, man kann ja alles lernen und Erfahrung damit sammeln.
Hast du da vielleicht mal ein Beispiel? Wie funktioniert das ganze? Über C-Achse oder Futter mit Drehzahl drehen lassen? Wie schnell das ganze?
Wenn möglich könnte man ja auch eigentlich gleich die ganze Freidrehung so herstellen, wenn es die Geometrie erlaubt.

Der Beitrag wurde von Paddyo0 bearbeitet: 07.09.2023, 15:29 Uhr

Hallo Paddy,

ich habe das ganze immer mit Siemens Shopturn unter Kreisnut von 0 bis 360 Grad programmiert und bin dann helikal eingetaucht.
Hat soweit super funktioniert.
oder du probiertst eventuell noch mal einen anderen Hersteller beim stechen vielleicht Arno Werkzeuge die funktionieren im Moment bei mir besser als Iscar.

Danke, ist auch notiert und wird bei der nächsten Gelegenheit ausprobiert. Ich meine wir haben noch von Sandvik Stechstähle. Leider nicht so viele Größen.
Das werde ich auch nochmal ausprobieren.

Hoi Patrick
Wenn der Span nicht bricht, wären Stirnlöcher eine Option. Der Span bricht, aber halt unterbrochener Schnitt.

Auch eine Möglichkeit. Ob das dem Stahl allerdings so gefällt?
Wie viele Stirnlöcher wären sinnvoll? Zwei? Oder reicht schon eines?

Der Beitrag wurde von Paddyo0 bearbeitet: 08.09.2023, 15:55 Uhr

Nochmal zum helikalen eintauchen. Ich habe das heute mal Probeweise auf unserer Traub programmiert und bin in der Luft gefahren. Dabei habe ich mich doch ziemlich gewundert wie langsam das ganze doch ist. Folgendes habe ich geschrieben:

G97 S3=4000 T0404 M303 (mehr geht mit den AGWs nicht)
G94 (mm/min)
G0 X100 Z0
M17
G0 C0
G1 Z-10 C12000 F960
...


Für 2mm tiefe hat das ganze ca. 45 Sekunden gedauert.. ist das so normal? Hab ja damit gerechnet dass es länger dauert aber so viel länger?
Leider habe ich auch wenig Erfahrung mit dem ganzen.

Der Beitrag wurde von Paddyo0 bearbeitet: 08.09.2023, 16:02 Uhr

Hallöle,
ändere mal dein C-Wert. 12000 was für Angsthasen. Da macht deine Spindel für die 10mm 33 Umdrehungen. Ich würde mal mit 3600 anfangen. Das sind dann 1mm in Z pro Spindelumdrehung. Ich geh davon aus das di he nach Stabilität ind Zustand der Agw's den wert nochmal halbieren kannst.
Gruß Gantner

Was ich da oben geschrieben habe ist tatsächlich nicht richtig. Bin noch von den alten Werten ausgegangen.
Geschrieben hatte ich zum Schluss folgendes:

G1 Z-1 C360
G1 Z-2 C720

Damit bin ich auf die ca. 45 Sekunden für 2mm gekommen ...
Empfinde ich für etwas viel Zeit für 2mm oder hab ich einfach nur keine Ahnung? :-D

Der Beitrag wurde von Paddyo0 bearbeitet: 08.09.2023, 16:48 Uhr

Wie groß ist denn der Fräserdurchmesser.
Du machst jetzt pro Umdrehung 1mm. Wenn du nicht gerade ein 1mm fräser hast geht da bestimmt noch mehr. Ein 6er Fräser sollte doch 3mm können.
Dann bist du mit 3x rumfahren schon fast auf tiefe.
Da musst du mal rumprobieren.
Gruß Gantner

Ich hätte jetzt einen D6er oder D8er Fräser genommen. Was geht und was nicht muss ich ausprobieren. Ich weiß nicht wie stark unsere AGWs sind.
Wir Bohren damit meist nur Lochkreise und ab und an wird mal eine Schlüsselweite gefräst.

Der Beitrag wurde von Paddyo0 bearbeitet: 08.09.2023, 20:46 Uhr

Man kann durchaus mit einem Fräser eine Nut mit der C-Achse auf der Stirn fräsen, aber rumprobieren?

Vor dem Glück mit Computern kommt die Mathematik und etwas RTFM:

Beim Fräsen brauchen wir den Vorschub für XYZ-Achsen in mm/min aber die C-Achse dreht mit Grad/min!

Wenn wir keine Funktion eingeschaltet haben die eine korrekte Vorschubumrechnung für die C-Achse macht, dann ist es entweder a...langsam oder gibt Bruch.
Üblicher Weise interpolieren (fast) alle Maschinen die Achsen so das diejenige mit dem längsten Weg den Vorschub vorgibt.

Sagen wir mal wir stehen auf X80:
Wenn wir G1 G94 C1 Z-10 F100 sagen fährt die Z-Achse mit 100 mm/min und die C-Achse wird interpoliert.
Wenn wir G1 G94 C360 Z-10 F100 sagen fährt die C-Achse mit 100 Grad/min und die Z-Achse wird interpoliert!

Nehmen wir mal einen VHM Fräser Ø6 bei Vc80 kommen wir auf S4244 und bei 3 Zähnen mit 0,018 fz kommen wir auf F229.

Nehmen wir mal einen Ø80 an auf dem der Fräser beim Eintauchen steht. Vorschub für die C-Achse in Excel:

A2: 229
B2: 80
C2: =RUNDEN((360/(PI()*B2)*A2);0)
= 328 Grad/min

Die nächste Frage ist wie groß der Tauchwinkel des Fräsers sein darf.
Fräser mit verstärktem Kern haben eine schlechte Spanabfuhr beim Tauchen und können nur 2°-3°!
Wohin jedoch spezielle Fräser für z.B. Passfedernuten (je nach Mat) bis zu 45° können.

Sagen wir mal die Nut soll 15 tief werden. Wie groß darf nun die Zustellung in Z sein?

Wir sind mal vorsichtig und nehmen mal 2°, das macht auch weniger Probleme bei der Spanabfuhr.

A5: 2
B5: =B2*PI()
C5: =B5*TAN(BOGENMASS(A5))
= 251,33 Fräsweg
= 8,78 max. Zustellung

Also müssen wir 720° drehen bis wir auf dem Grund sind und dann nochmals eine Umdrehung um den Boden flach zu bekommen.
Man muss sich aber auch im klaren sein das wir nach den ersten 360° eine Zustellung von 7,5mm haben die der Fräser im Vollschnitt fährt!
Da wir ja auch noch 2° dabei schräg eintauchen hat der Fräser schon ganz gut zu ackern.

G0 X80 Y0 Z2
G1 G94 Z0 F229
G1 C720 Z-15 F328
G1 C1080
G0 Z2

Macht bei diesem Beispiel 3*251,33/229 ≈ 3,3 Minuten

Dann musst Du die Nut dennoch mit dem Stechstahl schlichten, den Einstich mit einer Fase entgraten geht mit einem Schaftfräser nicht.

Ob sich das zeitlich rechnet?

Und da ein Fräser nun deutlich teurer als eine Stechplatte ist sage ich jetzt mal als Notlösung wenn gar nichts mehr geht... ja, aber ansonsten fragwürdig.

Andreas.

@ Andreas 1964

Hat es mal wieder blendend erklärt und kurz vorgerechnet ich würde es definitiv auch mit
Spannbruch machen bei schmalen Einstichen, bei breiten Einstichen würde ich das trochodial machen wie Andreas schon sagte! Das wird die Prozess sicherste Lösung sein die es gibt und auch die effizientes

@ Andreass ich frag mich nur schon lange ob man für das fräsen auf der drehmaschine gewisse Vorteile hat bei schwer zerspannbaren material

Ich hab da mal angefangen einen Zyklus zu schreiben der liegt noch halbfertige in der Schublade. Aber ob das so Sinn macht wie ich mir das vorstelle weiß ich selber noch nicht

Ich erkläre mal kurz grob wie ich mir das vorgestellt hab



Gehen wir mal von einer kreistasche aus vorgebohrt von innen nach außen
Fräser D12 HPC
Standard werte

S12000
Vf 6000
Ae 0,8
Ap auf einmal sagen wir einfach ma 20

Agw max S4000
S max 6000

Nehmen wir mal beide Drehzahlen zusammen währen das bei Spindel Mitte

Gesamt S10000
Dann ziehen wir meinet wegen 1000 umdr von der hauptspindel ab bleiben uns 1000 umdr für Vorschub und effektive Drehzahl S9000

Dann muss man nur noch die Drehzahl erhöungsuf vf mm/ min auf die wkz Schneide rechnen und nach außen fahren mit konstanter Drehzahl Verlangsamung die dann denn konstanten Vorschub an wkz Schneide ergibt ich hab da auch schon was rum programmiert aber irgendwie hab ich da noch parr denk Fehler drin

Muss mal mein Pgm raussuchen


Was hältst du davon?

Würde ich nicht machen.

Aus meiner Erfahrung heraus (und ich habe viele Jahre mit Traub und angetriebenen WZ gearbeitet) sind angetriebene WZ bei weitem nicht so leistungsfähig wie richtige Frässpindeln. Ist ja auch kein Wunder, die Stabilität kommt aus der Lagerung und die Dämpfung aus der Masse der Spindel.

Das Spindellager einer Fräsmaschine hat grob über den Daumen Ø150 oder größer, ein angetriebenes WZ Ø50 oder kleiner.
HPC Fräsen mit einem 12er Fräser... ein angetriebenes WZ kommt da leicht an seine Leistungsgrenze.

Aber egal, mag ja bei Dir möglich sein.

Das nächste Problem was man dabei bedenken muss, was ist wenn der Fräser mal den Geist aufgibt und sich zusetzt?
Die Hauptspindel hat ein vielfaches an Leistung als das angetriebene WZ und die beiden drehen gegenläufig / gegeneinander.
Musst Du selber mal abschätzen was passiert wenn beim Schruppen die Hauptspindel versucht den Fräser links rum drehen zu lassen.
Mehr Leistung als der rotierende Antrieb hat bringt es nicht, nur Schnittgeschwindigkeit.

Aber egal, mag ja bei Dir möglich sein.

Es gibt letzten Endes 3 Fragen die entscheiden können ob das sinnvoll ist oder nicht.

a) Wie hoch ist die Materialabtragsrate / Zeitspanvolumen?

Je höher der Wert, desto schneller ist das Teil fertig. Auf dem Papier ist das leicht zu entscheiden, kann man ausrechnen.
In der Praxis stellt sich dann die Frage ob die technologischen Einsatzdaten Bestand haben, also muss man einen Versuch machen.

Das Zeitspanvolumen beim Drehen ist in der Regel höher als beim Fräsen => also nein.

b) Wie groß ist der Preisunterschied der eingesetzten Werkzeuge?

Drehwerkzeuge bedeutet Wendeplatten (meistens gesintert), HPC-Fräser bedeutet geschliffenes VHM-Werkzeug.
Daher ist die Wendeplatte IMMER sehr viel günstiger als ein VHM Werkzeug => also nein.

c) Bringt es einen Vorteil im Ablauf?

Selbst wenn das Fräswerkzeug teurer und weniger schnell ist kann es dennoch sinnvoll sein dieses einzusetzen.

Wenn ich Probleme habe beim Drehen und der Werker ggf. sogar alle Nase lang die Maschine anhalten und die Späne entfernen muss, dann macht der Fräser Sinn wenn er problemlos läuft. Nur eine Maschine die läuft produziert...

Bleibt nur Papier und Bleistift rausholen, ordentlich anspitzen und beide Fälle ausrechnen.

BTW, es gibt mittlerweile Hochvorschubfräser auch in kleinen Durchmessern die schräg eintauchen können.
Die schlagen idR auf einer Fräse auch jeden HPC-Fräser.
Wenn es bei Dir Sinn macht würde ich das mal durchdenken.

Andreas.

Ja du wirst höchstwahrscheinlich recht haben ich
Hab das mal Probier in Edelstahl 4404 und da hat es sehr gut funktioniert ich hab das nur grob ausgerechnet und so mal getestet der fräser ist da zügig durchgesaust hab fast Angst bekommen
Aber waren auch nur 10 teile

Was ich als Vorteil fanden waren die Spann Abfuhr die war wirklich super


Aber bei Standard Materialien mach das definitiv kein Sinn.
Deshalb hab ich denn Gedanken irgendwie mal abgestellt und nicht weiter gemacht

Ich hatte das mal auf der Traub Hausmesse gesehen und musste es einfach Versuchen
Die haben auch auf dem Dreh fräs Zentrum ist ja eine richtige Spindel mit capto Aufnahmen ein 80 meserkopf schräg angestellt und so in kürzester Zeit ein außen Durchmesser und innen Durchmesser rausgeschruppt das sind auch ordentlich Späne geflogen

Ja du wirst höchstwahrscheinlich recht haben ich
Hab das mal Probiert in Edelstahl 4404 und da hat es sehr gut funktioniert ich hab das nur grob ausgerechnet und so mal getestet der fräser ist da zügig durchgesaust hab fast Angst bekommen
Aber waren auch nur 10 teile

Was ich als Vorteil fand waren die Spann Abfuhr die war wirklich super


Aber bei Standard Materialien mach das definitiv kein Sinn.
Deshalb hab ich denn Gedanken irgendwie mal abgestellt und nicht weiter gemacht

Ich hatte das mal auf der Traub Hausmesse gesehen und musste es einfach Versuchen
Die haben auch auf dem Dreh fräs Zentrum ist ja eine richtige Spindel mit capto Aufnahmen ein 80 meserkopf schräg angestellt und so in kürzester Zeit ein außen Durchmesser und innen Durchmesser rausgeschruppt das sind auch ordentlich Späne geflogen

Der Beitrag wurde von clubby300 bearbeitet: 12.09.2023, 11:41 Uhr