Toleranzproblem bei der Bearbeitung von 1.2312, Zu großer Fräserverschleiß!

Hallo,

ich benötige mal ein paar Tipps für folgendes Problem:

Ich muss ein Bauteil mit den Maßen 300x180 aus 1.2312 bearbeiten. Das Material hat eine Härte von 33 HRC.
Bei dem Werkstück handelt es sich um eine Formhälfte einer Kunststoffform. Ich muss an diesem Teil Dichtflächen und Konturbereiche Fertigfräsen. Die Dichtflächen sind sehr groß ca. 50% des Werkstücks. Selbstverständlich unterliegen die Dichtflächen sehr niedrigen Toleranzen (+/- 0.01).

Leider ist der Verschleiß von 0.04mm am Werkzeug sehr hoch.

Als erstes Mal mein Einstellungen und Gegebenheiten:

Als Schlichtwerkzeug, kann ich nur einen Kugelfräser mit dem Durchmesser 2mm (Zähneanzahl = 2) einsetzten.

Das Werkzeug ist ein BEC-K von Hitachi also eine Hochgenaue Kugel. Die Fräsertoleranzen liegen bei 0/-0.01 auf dem Durchmesser und 0/-0.005 auf dem Radius.
Die Drehzahl liegt bei 19000 1/Min und der Vorschub bei 2000 mm/Min daraus ergibt sich ein fz von 0.05mm. Ae beträgt 0.05mm und Ap 0.1mm. Gekühlt wird mit Kühlschmiermittel.

Das ganze wird auf einer Yasda YBM 640 bearbeitet. Diese Maschinen werden ja in Fachkreisen als sehr genau bezeichnet.

Die Programme habe ich mit Unigraphics NX1 erstellt. Als Strategie habe ich ein Kontur-Zig gewählt. (Achsparalles Verfahren als Einweg).

Was kann ich eventuell noch optimieren um die Dichtflächen so genau wie möglich zu fräsen?

Hi Sven

hab auch mal ein paar Jahre Spritzgussformen gebaut, aber Dichtflächen
hab ich da immer nach dem Fräsen geschliffen und die Konturen poliert.
Geht das bei euch net?

Grüße aus Landau

Big Pappa Bear

Hallo,

@ Big Pappa Baer: Mit schleifen und polieren meinst Du sicherlich das Tuschieren und poliert habt Ihr die Kontur evtl. in Entformungsrichtung oder einen optischen "glattstrich" mit dem Stein und am Schluss mit 400er Schmirgelleine.

Bei Swen ist das Problem dass er keine Tuschierarbeit mehr haben will oder darf, (ist auch das Ziel bei der HSC-Bearbeitung) also die manuelle Nacharbeit auf ein minimum zu reduzieren.

@ Swen: Bei einem ap von 0,1mm hast Du gerade mal einen effektiven Schneidengurchmesser von 0,87mm das ergibt bei N=19.000 U/min. gerade mal eine Schnittgeschwindigkeit Vc von 52 m/min., finde ich persönlich ein bischen wenig für diesen hohen fz von 0,05 mm.
Was sagt denn die Technik von den Japanern zu Deinem Problem?
(Würde mich persönlich mal interessieren)

Bei dem vergleichbaren Werkzeug von FRANKEN (1976A.002) würde ich folgende Technische empfehlung geben:

Vc 200 (52) m/min.
fz 0,03 - 0,04 mm
ap 0,05
ae 0,03 - 0,05 (je nach gewünschtem Rz)
MMS (Minimalmengenschmierung)
Grund: Bei 19.000 U/min. bekommst Du so gut wie gar keine Emusion an die Schneide. Durch Lufverwirbelungen und Söge wird die Kühlschmierwirkung nicht zu tragen kommen.
Bei der Minimalmengenschmierung kommt der durch die Luft getragene Ölnebel eher an die Schneide - also bessere Schmierwirkung für gute Oberflächen!

Besser noch ist die Kaltluftdüse von FRANKEN hier wird mit ca. -25 Grad gekühlter Druckluft trocken gekühlt, dadurch entsteht auch kein Thermoschock, was aber bei Deiner Bearbeitung wahrscheinlich nicht zum tragen kommt, erst bei Materialhärten über ca. 45 HRc.

Hoffe Dir ein wenig geholfen zu haben!

Gruss

Jörg

Der Beitrag wurde von fraeser1 bearbeitet: 27.08.2004, 21:05 Uhr

Hallo Swen,

da fällt mir noch ne Frage ein!
Wie spannst Du eigentlich den Fräser??
Ist ein ganz wichtiger Prameter bei der hohen Drehzahl!
Wenn Du z.B. in der !!Spannzange oder im Weldon!! spannst solltest Du mal den Rundlauf prüfen!

Gruss

Jörg

Hallo Swen,


habt Ihr schon PKD-Radiusfräser probiert?
z.B. Hoffmann Nr:209240

Gruß

audi

@ audi

,aber PKD-Fräser kann man meines Wissens nicht zur Stahlbearbeitung verwenden, die sind nur für Alu, Buntmetalle und Kunststoffe geeignet.

Zur Stahlbearbeitung werden CBN-Werkzeuge verwendet.


Gruß

peter




http://www.hamoedia.de/html/k2.html

Hallo Swen,

hast du den Tool-Tec(Anwendungshandbuch) von Hitachi nicht zur
Hand? Wenn ich bei dir von einer durchschnittlicher 3-D Bearbeitung aus-
gehe(Berührungspunkt vorderes Drittel/Seite=60/40) komme ich auf:
VC= 300m/min.
fz = 0.06
ap= 0.05xD
ae= 0.02xD

N/min =47.800
vf = 5.740 bei 35HRC und Trockenbearbeitung.

Bei normaler Auskragung und im Schrumpffutter nehmen wir immer
die Werte aus dem Buch, optimale Standzeit und Verschleisverhalten.
Bei längerer Auskragung giebts noch eine Näherungsformel für die
Werte.
@Swen: Das mit dem effektiven Schneidendurchmesser kannst man
bei einem 3-D Programm aber nicht so einfach rechnen wie du schreibst.
Ist so gut wie unmöglich.

Hallo,

@ hummel: hast Du 47.800 U/min. an der Maschine??

Und wegen den effektiven Durchmesser: selbst wenn der Fräser am Umfang schneidet hat er nur Vc 115 m/min. zur verfügung!

In der Regel geht man nie vom optimum aus sondern immer von den schlechtesten Voraussetzungen!
Oder rechnest Du bei einer Autofahrt die Höchsgeschwindigkeit Deines Autos als Durchschnitt??


Gruss

Jörg

Hallo Swen,

hab z.B. standartmässig 42.000U/min(DMU200P),38.000U/min Dropp&Rein Fog,52.000U/min(Mikron) und als von Hand einwechselbare Spindeln 80.000U/min(Hauserspindel),52.000U/min(glaube Fa.Pokolm).
Mit dem Durchmesser hast du vollkommen Recht,hast den Wert kurz
so hingeschrieben.Mit meinem Post darauf wollt ich eigendlich aussagen,
das die VC sich ja andauernt ändert.
Hier die Werte für kleinere Drehzahlen:

VC= 120m/min.
fz = 0.07
ap= 0.05xD
ae= 0.02xD

N/min =19.100
vf = 2.674

@Peter,
oha, da hab ich was verwechselt!

ich glaub es gibt keine CBN-Radiusfräser D=2
Vermutlich halten die den Schnittdruck nicht stand und platzen weg.

Gruß

audi

Hallo zusammen,

erst einmal danke für die vielen Ratschläge.

Nun das eigentliche Problem ist das wir b.z.w. ich was das Stahlfräsen betrifft noch ein wenig in den Kinderschulen stecken. Ich habe zwar meiner Meinung nach schon sehr viel Stahl gefräset und dabei auch die verschiedensten Konturen bearbeitet, aber was halt jetzt noch dazu kommt ist das sehr genaue fräsen.
Und da habe ich halt noch teilweise Probleme. Die aber nicht nur an mir liegen, weil mir eventuell die Erfahrung fehlt, sondern auch daran das, dass fertig Fräsen bei uns in der Firma bei einigen Leuten unbeliebt ist.

@ Hummel: Selbstverständlich habe ich den Tool-Tec Katalog zur Verfügung. Doch leider hat die Yasda nur ein Spindel die 20000 1/Min schafft. Finde ich persönlich auch seltsam und zu wenig, da sie vom Hersteller als sehr gute Maschine für das Hartfräsen angeboten wird.

@ fraeser1: Die Werkzeuge bei uns werden entweder in Spannzangenaufnahmen gespannt oder in Hydrospannfutter. Welches der Bediener eingesetzt hat, kann ich im Moment leider nicht sagen.

Mit dem Anwendungstechniker von Hitachi hat ich schon einmal Kontakt bei einem anderen Problem, bei der Bearbeitung von Vanadis 4 einem sehr zähen Stahl. Sie hatten zwar viele Tipps, aber konnten leider keine brauchbare Lösung liefern.

Du hast recht, wir wollen halt erreichen, dass wir die Dichtflächen nicht mehr oder nur teilweise anpassen müssen. Eigentlich werden sonst alle Bereiche bei uns im Haus erodiert. Wir wollen aber mehr fertig fräsen egal ob weich oder hart. Weil der Prozess schon schneller ist.

Das wir mit Emulsion fräsen finde ich persönlich auch nicht optimal. In der Firma in der ich vorher war, haben wir beim Stahlfräsen ausschließlich mit Luft oder mit Minimalmengenschmierung gearbeitet und sehr gut Erfahrungen damit gemacht. Leider ist man bei meinem jetzigen Arbeitgeber ein wenig festgefahren was das betrifft. Mal schauen ob ich da noch etwas mehr Einfluss geltend machen kann?

@ Big Pappa Bear: Schleifen scheidet aus. Die Kontur ist dafür absolut nicht geeignet. Somit scheidet auch Drahterodieren aus. Polieren geht schon aber machen wir uns nichts vor. Es dauert halt teilweise sehr lange und das was zählt ist schnell zu sein. Zeit ist Geld wie man so schon sagt. Die Time to Marked ist bei unseren Kunden absolut entscheidend. Dabei darf aber die Qualität nicht auf der Strecke bleiben. Die Ansprüche bei uns im Hause sind sehr hoch, was aber auch gerechtfertigt ist, weil die Konkurrens recht groß ist. Und damit meine ich die In-/und Ausländische.

hallo



?? also so was muss doch nun wirklich klar definiert sein !! das scheint mir so typisch nach grossfirmendenkweise zu klingen. da macht mal einer irgendwo im büro ein progi und der arme kerl an der maschine soll damit ein hochgenaues teil herstellen. aus eigener erfahrung kann ich nur empfehlen, dass im werkzeugformenbau der programmierer die teile an der maschine auch umbedingt selbst herstellen sollte. so bleibt die motivation erhalten und man gewinnt durch die tägliche praktische arbeit immer wieder an neuen erkenntnissen dazu.

wie seht ihr das? programmiert bei auch der cnc-fräser selber?

zum geschilderterten problem:
vielleicht ist eine andere vorgehensweise möglich. z.B. die grossen flächenpartien mit einem gösserem fräser fertig (optimale schnittverhältnisse auch bei nur 20000 spindel) zu schlichten und nur noch die randrestzonen mit keineren fräsern nacharbeiten. ich nehm mir z.B. auch die freiheit eine dichtfläche "freizustellen". muss ja nicht auf der ganzen fläche im kontakt zur anderen formhälfte sein. da reicht auch nur die randpartie. ich denke viele werkzeugmacher kennen dieses problem können davon ein liedchen singen. oder habt ihr schon konstrukteure erlebt welche praxisgerecht konstruieren wenn ja - den brauchen wir


bitte deswegen keine bösen antworten deswegen. hab diesbezüglich halt schon einiges gesehen und erlebt ...

mfg roger

Hallo Roger,

das schöne bei uns ist, dass ich mit dem Konstruteur sehr eng zusammen arbeite und das er voll und ganz auf meine Wünsche eingeht und sie auch umsetzt wenn es der Artikel hergibt.
Die Dichtflächen haben wir natürlich auf das nötigste reduziert.

Bei uns ist die Programmierung komplett von den CNC-Fräsern getrennt. Was auch eigentlich kein Problem darstellt.

Das Problem ist halt das festgefahrene Denken. "Wir fräsen seit 20 Jahren mir Emulsion also ist das gut und wir machen das weiter so". Für neuen Technologien sind die alt eingesessenen meist nicht offen.