Wenn teurer preiswerter ist

Die Einflüsse der Werkzeugspannung auf die Produktivität können gravierend sein. Rundlauf, Spannkraft, Wiederholbarkeit, Schwingungsverhalten, Biegesteifigkeit und Bedienfreundlichkeit sind nur einige Merkmale, die über die Bearbeitungsqualität, die Kosten und die Prozesssicherheit entscheiden. Durch den Einsatz eines Präzisionsspannfutters der Firma Albrecht konnten bei einem Anwender beispielsweise die Kosten pro Auftrag um 37 Prozent reduziert werden.

Die Situation ist bekannt: Trotz fehlerfreiem Fräser, angepassten Schnittdaten und einer zuverlässigen Werkstückspannung sind immer wieder Maß- und Oberflächenprobleme am Bauteil feststellbar. Mit dieser Situation sah sich auch die Firma Plogmann + Co. aus Osnabrück konfrontiert, als sie für das Nutfräsen in C 45 eine Werkzeugausstattung, bestehend aus einem TiCN-beschichteten Vollhartmetall-Schaftfräser mit vier Schneiden und 12 mm Durchmesser sowie ein Weldon-Spannfutter vorschlug. Bei der Ursachenforschung entschied man sich für einen Spannfutterwechsel und ersetzte das Weldon-Spannfutter durch ein Präzisionsspannfutter der Firma Albrecht. Da dieses Futter aus der Reihe APC im Anschaffungspreis annähernd um den Faktor 9 höher lag, mussten seine konstruktiven und anwendungstechnischen Merkmale schon entscheidende Vorteile bieten, um diese Differenz zu rechtfertigen. Deswegen sollten durch verschiedene Versuche die Auswirkungen auf die Werkzeugstandzeit und damit auf die Kosten pro Auftrag ermittelt werden. Die patentierten Präzisionsspannfutter der Baureihe APC übertragen durch ihr Schneckengetriebe in Verbindung mit der speziellen Spannhülse und dem flachem Kegelwinkel höchste Spannkräfte, die bei einem Spanndurchmesser von 12 mm ein Haltemoment von etwa 200 Nm übertragen. Ihre zweiteilige Auslegung mit wenigen Bauteilen gewährleistet eine hohe Steifigkeit und Vibrationsdämpfung und die hohe Wuchtgüte von G 2,5 bis 20.000 1/min schont die Spindellager. Besonders bemerkenswert ist die Rundlaufgenauigkeit von 3 µm bei 2,5 x D. Die Baureihe APC ist mit drei Spannbereichen von 3 bis 14 mm, 12 bis 20 mm und 20 bis 32 mm für Werkzeuge mit Zylinderschaft nach DIN 1835 Form A, B (Weldon) und DIN 6535 Form HA, HB sowie HE lieferbar. Äußerst bedienerfreundlich ist der schnelle und einfache Wechsel auf andere Werkzeugdurchmesser durch den Austausch der Spannhülsen. Sie sind mit Spezialbeschichtung und einstellbarem Längenanschlag lieferbar und sichern beim Werkzeugwechsel eine genaue Längeneinstellung in der Werkzeugaufnahme. Passend für die verschiedenen Bearbeitungszentren und Fräsmaschinen sind die Spannfutter mit Kegelaufnahmen nach DIN 69871, JIS B 6339 (MAS BT), ANSI CAT oder DIN 69893 (HSK) lieferbar. Die ersten Versuchsreihen – die Fräser wurden bei jeweils identischen Schnittdaten in einem Weldon- und in einem APC-Futter gespannt – brachten eindeutige Ergebnisse. Mit dem APC-Futter konnte mit 120 Stück die doppelte Zahl Werkstücke pro Schneidkantensatz bearbeitet werden. Nun war in einer zweiten Versuchsreihe nachzuweisen, dass optimierte Parameter die Unterschiede im Anschaffungspreis von etwa 32 Euro für das Weldon- und etwa 303 Euro für das APC-Futter noch stärker „verschwinden“ ließen. Wie bei den vorherigen Versuchen betrug die Schnittgeschwindigkeit vc = 180 m/min und die Spindeldrehzahl n = 4.775 1/min. Allerdings wurden, um das Potenzial des APC-Futters besser zu nutzen, mit fz = 0,15 mm/Zahn und einem Vorschub von f = 0,6 mm/U fast doppelt so hohe Werte gewählt. Das Resultat beeindruckte: Mit einer Bearbeitungszeit von 0,56 Minuten pro Werkstück und 196 gefertigten Teilen benötigte der Fräser im APC-Futter 44 Prozent weniger Zeit bei gleicher Oberflächengüte und produzierte dabei die mehr als 3-fach höhere Zahl an Werkstücken. Das Ergebnis der abschließenden Wirtschaftlichkeitsrechnung auf der Basis von 1.000 Werkstücken pro Auftrag überraschte selbst die Experten. Die Aufnahme des Fräsers in dem Präzisionsspannfutter APC verringerte die Gesamtkosten pro Auftrag um 37,1 Prozent. Die Präzision des Albrecht-Futters – vor allem die Dämpfungseigenschaft und Rundlaufgenauigkeit – wirkte sich so positiv auf die Arbeitsergebnisse aus, dass der Preisunterschied in der Anschaffung nach kürzester Zeit egalisiert wurde und sich mit dem weiteren Einsatz der Anwendernutzen durch das Konstruktionsprinzip, die Genauigkeit und die Handhabungsvorteile immer mehr verstärkte. Ein eindrucksvoller Beweis für das Spannfutter mit dem „Mehr“ an Präzision.

www.albrecht-bohrfutter.de

www.plogmann.de