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Mit High-Speed zu mehr Zeitspanvolumen

Produktivitäts-, Qualitäts- und Standzeitoptimierungen stehen bei anspruchsvollen Fräsanwendungen im Fokus. Prozesssicherheit ist hierfür Voraussetzung und Basis für Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit. Auch die am Markt verfügbaren Maschinen spielen eine zentrale Rolle. Hier ist seit einigen Jahren die Entwicklung zu Maschinen mit mehr Dynamik zu beobachten. Deshalb entscheiden sich Anwender beim Fräsen immer häufiger für ein Hochvorschubfräsverfahren.

Das Prinzip des Hochvorschubfräsens mit hohen Bahnvorschüben bei geringen Schnitttiefen hat seinen Ursprung im Formenbau und ist in diesem Bereich schon seit vielen Jahren Gang und Gäbe. Hier werden die Konturen mit geringen Schnitttiefen in mehreren Ebenen „abgezeilt“ – so kann das Hochvorschubfräsen sein großes Plus voll ausspielen. Dank verbesserter Dynamikwerte der aktuellen Maschinengenerationen können die werkzeugseitig möglichen Bahngeschwindigkeiten auch sicher umgesetzt werden – nicht nur in der Linearbewegung, sondern auch wenn es um die Ecke geht sowie beim Beschleunigen und Abbremsen. Ein weiterer interessanter Einsatzbereich für das Hochvorschubfräsen ist das Schruppen mit angetriebenen Einheiten auf Drehmaschinen. Aufgrund konstruktionsbedingter Drehmoment-Beschränkungen auf unter 80 Newtonmeter ermöglicht das Hochvorschubfräsen eine deutliche Steigerung des Zeitspanvolumens. Letztlich muss die gewählte Bearbeitungsstrategie immer zur vorhandenen Maschine passen.

Vorteile des Verfahrens

Hochvorschubfräsen ist ein sicheres, effektives und flexibles Verfahren. Neben Plan-, Eck- und Formfräsen sind auch problemlos Nuten-, Taschen-, Tauch- sowie Bohr-Zirkularfräsungen möglich. Der Vorteile dieser Bearbeitungsmethode basiert auf dem Prinzip von dünnen und breiten Spänen, die durch einen nur neun bis 17 Grad flachen Anstellwinkel der Wendeschneidplatten erzeugt werden. Vergleicht man die effektive Spandicke bei einem 90-Grad-Eckfrässystem und einem 9-Grad-Hochvorschubfräser, wird der wirtschaftliche Vorteil schnell klar: Während die maximale Spandicke beim 90-Grad-Eckfräsen dem Zahnvorschub entspricht, beträgt die maximale Spandicke bei einem 9-Grad-Hochvorschubfräser lediglich 15 Prozent des Zahnvorschubs (Bild 1). Anders ausgedrückt: Der Zahnvorschub bei einem 9-Grad-Hochvorschubfräser kann um den Faktor sechs gesteigert werden, um die gleiche Spandicke wie beim 90-Grad-Eckfräsen zu erzielen. In vielen Fällen ist es so möglich, das Zeitspanvolumen im Vergleich zum konventionellen Eckfräsen um das Zwei- bis Dreifache zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil des Hochvorschubfräsers ist der schälende Schneideneintritt, der die Belastung der Schneidkanten senkt und zu deutlich verbesserten Standzeiten führt. Beim Eckfräsen hingegen tritt die Schneidkante schlagartig ein, was zu vorzeitigen Beschädigungen und begrenzten Leistungswerten führen kann. Auftretende Schnittkräfte werden beim Hochvorschubfräsen überwiegend axial in Richtung Spindel eingebracht, was die Vibrationsneigung minimiert und speziell bei lang auskragenden Werkzeugen deutlich stabilere Prozesse ermöglicht.

Bei der Programmierung müssen Hochvorschubfräser im NC-Programm meist als torisches Werkzeug angelegt werden; hierbei wird der jeweils theoretische Eckenradius hinterlegt. Die Abweichung zwischen dem theoretischen Eckenradius und der tatsächlichen Hochvorschubgeometrie des Fräsers resultiert in größeren Aufmaßen, etwa in den Ecken, die bei der Nachbearbeitung berücksichtigt werden müssen.

Innovativ auf breiter Front

Im Zuge der weltweiten LOGIQ-Produktkampagne präsentiert ISCAR fünf neu entwickelte Hochvorschub-Frässysteme, die den Durchmesserbereich acht bis 160 Millimeter mit modernen Wendeschneidplattenlösungen abdecken (Bild 2).

Mit NAN FEED (Bild 3) und MICRO 3 FEED (Bild 4) entwickelte ISCAR zwei Hochvorschub-Systeme mit Durchmessern von acht bis zehn Millimetern (Zeff. 2 – 3) oder zehn bis 16 Millimetern (Zeff. 2 – 4). Beide Werkzeugkonzepte sind für Anwendungen konzipiert, bei denen in der Regel VHM-Fräser eingesetzt werden, etwa beim Schruppen. Gegenüber Vollhartmetallwerkzeugen bieten die neuen Werkzeugkonzepte einen deutlichen Vorteil bei der Wirtschaftlichkeit. Die Montage der schraubengeklemmten Wendeschneidplatten (WSP) erfolgt mit Hilfe eines magnetischen Schlüssels, der sie während des Plattenwechsels fixiert. Für eine einfache Systemintegration bietet ISCAR beide Werkzeuge als Schaft- und Einschraubfräser mit MULTI-MASTER-Schnittstelle an.

Die LOGIQ 4 FEED-Fräser (Bild 5) überzeugen durch ihre hohe Abtragleistung, speziell bei der Herstellung von Kavitäten im Werkzeug- und Formenbau. Die Werkzeuge sind in vier Ausführungen verfügbar: Die FFX4 ED-Schaftfräser gibt es in den Durchmessern zwölf, 16, 20, 25 und 32 Millimeter mit zylindrischem und Weldon-Schaft. Die Version FFX4 ED-MM steht mit einem Durchmesser von 16 Millimetern als austauschbarer Fräskopf mit MULTI-MASTER-Schnittstelle und der Fräser FFX4 ED-M als Wechselkopf mit variabler FLEXFIT-Einschraubschnittstelle in 20, 25, 32 und 35 Millimeter Durchmesser zur Verfügung. Aufsteckfräser sind als Variante FFX4 FD in den Durchmessern 32 und 40 Millimeter erhältlich. Die doppelseitigen Wendeschneidplatten der LOGIQ 4 Fräser mit vier Schneidkanten sind besonders weichschneidend und besitzen einen großen Eckenradius für bestmögliche Stabilität an der Wandung.

Das MILL 4 FEED-System (Bild 6) spielt seine besonderen Stärken beim Plan- und Konturfräsen im Maschinenbau, Werkzeug- und Formenbau sowie in der Luft- und Raumfahrtindustrie aus. ISCAR bietet die Werkzeuge mit Durchmessern von 22 bis 160 Millimetern in enger und weiter Teilung für WSP in neun, zwölf und 17 Millimetern an. Die Platten sind radial eingebettet. Dadurch sitzen sie besonders stabil und erlauben auch schräges Eintauchen und Bohrzirkularfräsen. Durch den positiven Spanwinkel ist das Werkzeug besonders weichschneidend. Das MILL 4 FEED-Produktprogramm bietet eine hohe Variantenvielfalt und kann somit in einem breiten Anwendungsbereich eingesetzt werden.

TANG 4 FEED mit 16 Grad Anstellwinkeln (Bild 7) wurde speziell für das Fräsen von Taschen und Kavitäten entwickelt. Dank der tangentialen Einbettung und der großen Eckenradien verfügen die WSP über ein Maximum an Stabilität, die speziell beim Fräsen an der Wandung notwendig ist. Die Werkzeuge sind im Durchmesserbereich 40 bis 100 Millimeter als Aufsteckfräser verfügbar.

Alle Werkzeuge besitzen eine innere Kühlmittelzufuhr an jeder Schneide. Diese wirkt direkt in der Schnittzone und sorgt für eine effiziente Spanabfuhr sowie lange Standzeiten. Bis zu fünf unterschiedliche mit PVD und CVD beschichtete Schneidstoffe sowie angepassten Spanformer-Geometrien runden die Hochleistungspakete ab. Für eine hohe Leistungsfähigkeit bei allen gängigen Werkstoffen bietet ISCAR den Anwendern zwei weichschneidende Wendeplatten-Geometrien.

Durch die neuen LOGIQ-Hochvorschubfrässysteme erweitert ISCAR den Anwendungsbereich dieses Verfahrens um ein Vielfaches und bietet für jeden Anspruch das passende Konzept.

Verantwortlich für den Inhalt dieser Pressemitteilung: ISCAR Germany GmbH

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