Anspruchvolle Option

Vielseitigkeit neuer Modellreihen verschafft Vorteile beim Schneiderodieren von PKD

Der vermehrte Einsatz von Leichtmetalllegierungen im Automobilbau, von Aluminium und anderen Nichteisenmetallen, von Kunststoffen, Füllstoffen, von Kohlenstoff- und Glasfasern sowie von Grafit hat dazu beigetragen, dass der Bedarf an diamantbestückten Werkzeugen steigt. PKD (polykristalliner Diamant) ist ein in der Fertigung seit Jahren verwendeter hochharter Schneidstoff, der auch in der Holzbearbeitung (Möbelindustrie) seine Überlegenheit gegenüber Hartmetallwerkzeugen ausspielt.
Präzisionswerkzeughersteller mussten sich der schwierigen Bearbeitbarkeit von PKD stellen. Die Lösung dieser Aufgabe konnte inzwischen verbessert werden. Das Schneiderodieren von PKD-Schneidplatten spielt dabei eine Schlüsselrolle. PKD entsteht durch Sintern synthetischer Diamantpartikel, wobei die Schneidstoffstruktur metallische Anteile enthält und als Unterlage Hartmetall (Wolframkarbid) dient. Diese metallische Präsenz macht den Schneidstoff elektrisch leitfähig, so dass die Funkenerosion in Form des Drahtschneidens oder des elektroerosiven Schleifens zur Formgebung oder zum Schärfen genutzt werden kann. Eine wichtige und für das Schneid-erodieren prädestinierte Aufgabe ist das Ausschneiden von Schneidplatten aus den gesinterten Ronden (wafers). Eine zweite Aufgabe besteht darin, die fest in das Werkzeug integrierten PKD-Schneidplatten formgebend zu bearbeiten oder nachzuschärfen. Die neu vorgestellte Agiecut Progress erfüllt beide Fertigungsaufgaben.
Für die Leistungsfähigkeit und Qualität beim Drahterodieren von PKD-Schneidplatten ist vorrangig der Generator verantwortlich. Agie hat mit dem Generator IPG (Intelligent Power Generation) und der eCut-Generatortechnologie, die mit der Standard-Schneiderodiermaschine Agiecut Progress geboten wird, den Grundstein für hohe Schnittgeschwindigkeiten und Erodiertechnologien für jede Anwendung gelegt. Damit wurde auch eine Basis für das Schneiderodieren von PKD und die dabei notwendige flexible Impulstechnik geschaffen. Der Draht muss immer verschiedene Metalle durchtrennen, das sind vor allem Hartmetall und Lot unter der aufgelöteten Schneidplatte.
Man kann aber nicht nur von der Maschine und dem Generator reden, sondern muss auch das Programm sehen. Ein Erodierprogramm hat die zu erzeugende Schneidengeometrie und die Erodiertechnologie zu berücksichtigen. In Zusammenarbeit mit der Firma esco GmbH, Aachen, wurde das Windows-Programm EDMmap entwickelt. EDMmap, funktional ein externer Programmierplatz, liefert die aus der Werkzeuggeometrie abgeleiteten NC-Programme für das Messen und Erodieren sowie für das Herstellen oder Schärfen von zylindrischen oder profilgebundenen Werkzeugen. Die messtechnische Erfassung der Ist-Werte für die Positions- und Winkellage wie auch der Spanflächenform der Schneidplatten ist eine Voraussetzung für hohe geometrische Genauigkeit der erodierten Werkzeuge. Möglich ist das direkte Messen in der Maschine oder ¿ im Sinne einer Fertigungsvorbereitung ¿ das Messen auf einem Koordinatenmessgerät von Jauch + Schmider mit OKM-Messsteuerung. Alle Komponenten für die Fertigungsvorbereitung und Fertigung sind datentechnisch vernetzt.
Basis für das Erodieren von Profilwerkzeugen ist die mit einem CAD/CAM-System erzeugte Schneidengeometrie. EDMmap greift auf die entsprechenden DXF-Files zu. Werkzeuge mit beliebig am Umfang verteilten Schneiden lassen sich messen und mit Hilfe von EDMmap geometrisch bestimmen ¿ eine wichtige Option für Schärfbetriebe. Maschinenelemente wie Werkzeugaufnahmen sind in einer Datenbank abgelegt. Schneidenlänge und Werkzeugdurchmesser werden durch den Bediener definiert, Verfahrrichtungen, Freiwinkel, Spanwinkel, Fasenbreite und Anzahl der Schneiden werden eingegeben ¿ die üblichen Parameter einer Werkzeugherstellung.
Die Vorbereitung für das Erodieren auf der Maschine beginnt mit dem Einmessen des Werkzeugkoordinatensystems (reale Einspannlänge, Winkellage). Anschließend wird über eine Serie von Messpunkten ¿ je nach Strategie können sich die Mess-punkte auf der später erodierten Schneidkante befinden ¿ Lage und Form der einzelnen Schneidplatte erfasst. Die Messergebnisse befähigen das Erodierprogramm, von der real vorliegenden Ist-Geometrie auszugehen und solche Korrekturen bei der Bearbeitung der Werkzeugschneiden zu veranlassen, die schließlich beim Einsatz des Werkzeugs im Werkstück zu einem Abbild der Sollkontur führen. Anders gesagt: Eine an der ¿Zahnbrust" gewölbte Schneidplatte braucht zum Fehlerausgleich eine bogenförmige Schneidkante, an deren Erzeugung mehrere Maschinenachsen beteiligt sind. Für den Erodiervorgang ist schließlich noch der Erodierdraht zu definieren und die Anzahl der Schnitte ist anzugeben. PKD wird mit Standard-Erodierdrähten aus Messing (0,1 bis 0,25 mm Durchmesser) geschnitten. Das Programmierergebnis wird grafisch angezeigt und gespeichert.
Die Modellreihen Agiecut Progress, Agiecut Challenge eCut und Agiecut Excellence eCut sind keine Spezialmaschinen für das Schneiden von PKD, sondern sie bleiben leistungsfähige, universell einsetzbare Schneiderodiermaschinen. Ihre Fähigkeit, Schneidplatten aus PKD-Ronden auszuschneiden sowie solche Schneiden im PKD-bestückten Werkzeug formgebend und schärfend zu bearbeiten, verschafft dem Anwender Vorteile, der diese Vielseitigkeit sucht. Als Kenngröße für das Schneiden von PKD-Ronden (Trennschnitt) gelten Schnittgeschwindigkeiten von 4 bis 10 mm/min, je nach Schneidstofftyp und -dicke. Von der Korngröße des Schneidstoffs hängt es ab, welche Oberflächenrauheit an den drahterodierten Flächen erreicht wird. Die erzielbare Schneidkantenschartigkeit beträgt 2 bis 3 µm.

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