Drei Frässysteme gegen Nacharbeit

Sogar das Erodieren können diese Werkzeuge ersparen: Mit den Vollhartmetallfräsern DS, den Schaft- und Schraubkopffräsern DA und den Kombifräsern DM führt die Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH nach Erfahrung von Entwicklungsleiter Matthias Oettle künftig die Spitzenprodukte im Durchmesserbereich von 0,2 bis 32 mm für unterschiedliche Aufgaben und Werkstoffe im Programm.

Was Anwender bislang nicht mit Zirkularwerkzeugen abdecken konnten, funktioniert jetzt mit unserem komplett durchgängigen System aus Vollhartmetall-, Schraubkopf- und Kombifräsern“, erklärt Entwicklungsleiter Matthias Oettle. Mit der anwendungsorientierten Abstimmung von Hartmetallsubstrat, Beschichtung und Schneidgeometrie würden die drei Werkzeugsysteme mit hohen Standzeiten sowie Oberflächen- und Formgenauigkeiten überzeugen, die in den meisten Fällen eine Nacharbeit oder das Erodieren erspart, verspricht Matthias Oettle. Da der Anwender „seine“ Werkzeuge nach Katalog auswählen oder als Sonderausführung kurzfristig beziehen kann, ergeben sich bei der Teilevielfalt im Werkzeug- und Formenbau und den daraus resultierenden Anforderungen an die Produktions- und Lieferflexibilität spürbare Vorteile für die Kalkulation. Außerdem bietet das in vielen Jahren erarbeitete Know-how bei der Werkzeugentwicklung und der Analyse der jeweiligen Anwendungen einen entscheidenden Mehrwert bei der Wahl der Bearbeitungsstrategie und der Werkzeuge. Die Schaft-, Torus-, Vollradius-, Doppelradius- und Schruppfräser mit bis zu sechzehn Schneiden sind zum Bearbeiten von Kupfer, Grafit, Aluminium, Kunststoffen, faserverstärkten Kunststoffen, weichen und gehärteten Stählen sowie von Titan konzipiert. Dafür stehen verschiedene Hartmetallsorten und Beschichtungen zur Verfügung. Die Schäfte in h5-Qualität überzeugen mit einer Rundlaufgenauigkeit von 0,005 mm und sind damit bestens geeignet für die Finish-Bearbeitung. Beim Hartfräsen bis 70 HRC auf HSC-Maschinen erweitern verschiedene Vollradiusfräser das Angebot, wobei besonders die Mikrofräser mit Schneidkreisdurchmessern von 0,2 bis 3 mm und verlängertem Schaft beim Fräsen von tiefen Kavitäten und filigranen Formen zahlreiche Bearbeitungsvorteile bieten. Die vorwiegenden Einsatzgebiete dieser Reihe sind das Nut-, Eck- und Kopierfräsen sowie das Fasen und Zentrieren mit Durchmessern von 8 bis 12 mm. Ihr charakteristisches Merkmal ist die patentierte Verbindung von Schaft und auswechselbaren Fräsköpfen (Wendeschneidplatten). Da ein Schaft als Träger für alle Fräserarten eines Durchmesserbereiches genutzt werden kann, lassen sich hochgenaue Kombinationen bilden, deren Wirtschaftlichkeit neben den überzeugenden Spanwerten vor allem auf dem geringeren Werkzeugbedarf beruht und damit den Aufwand für Lagerung und Bereitstellung deutlich reduziert. Die Hartmetallschäfte stehen in verschiedenen Längen mit 90°- oder 87°/89°-Aufnahme in schrumpfbarer Ausführung zur Verfügung. Mit Schäften bis 140 mm Länge lassen sich damit tiefe Kavitäten erreichen und bei höchster Rundlaufgenauigkeit engste Toleranzen erzielen. Die mit und ohne Eckenradien lieferbaren Mehrschneider sowie Torus- und Schruppfräser bieten mit ihren unterschiedlichen Geometrien, Schneidstoffen und Beschichtungen zahlreiche Möglichkeiten, um in kürzester Zeit die richtige Werkzeugkombination zusammenzustellen. Bevorzugte Einsatzgebiete des DA-Systems sind neben dem Werkzeug- und Formenbau der Maschinenbau, die Medizintechnik und die Luft- und Raumfahrtindustrie. Die aus jeweils sieben Schaft- und Schraubkopffräsern bestehende Reihe mit Durchmessern von 16, 20, 25 und 32 mm ist konzipiert zum Plan-, Eck-, Nut-, Taschen- und Tauchfräsen sowie zum Aufbohren in Stählen, NE-Metallen und Kunststoffen. Ihr herausragendes Merkmal ist die in zwei Größen lieferbare dreischneidige Wendeschneidplatte mit Axial- und Radialschneiden. Fünf verschiedene Eckenradien von 0 bis 1,0 mm bei der großen Platte und drei Eckenradien von 0 bis 0,4 mm bei der kleinen Platte bieten ausreichende Anpassungsmöglichkeiten an die Zerspanungsaufgabe. Je nach Werkzeugdurchmesser sind Schnitttiefen bis 4,8 mm möglich. Die Auslegung der Geometrie erlaubt das exakte Fräsen von 90°-Schultern. Dabei sichert der Viper-Schliff bei der Axialschneide eine sehr gute Oberfläche bei hoher Spanleistung. Der seitlich radiale Bogenschliff erhöht die Stabilität des Werkzeuges und gewährleistet mit der positiven Geometrie einen weichen und ruhigen Schnitt, der insgesamt zu einer deutlich längeren Standzeit führt. Beide Größen sind in zwei Hartmetallsorten lieferbar. Je nach Werkstoff und Schnitttiefe sind bei Stahl Vorschübe pro Zahn bis 0,4 mm möglich. Beim Tauchfräsen können je nach Plattengröße Eingriffsbreiten bis 3 mm oder 4,5 mm gewählt werden, auch das senkrechte Eintauchen ins Volle ist bis zu 1 mm möglich. Alle Halter und Aufnahmen sind mit Hartstoff beschichtet. Neben der Verbesserung des Korrosions- und Verschleißschutzes reduziert die Hartschicht den Verschleiß im Plattensitz und erhöht damit die Produktlebensdauer. Standardmäßig stehen sieben Grundhalter mit Weldon-Schaft und sieben Einschraubfräser, abhängig von Plattengröße und Schneidkreisdurchmesser, zur Verfügung. Für die Einschraubfräser sind zahlreiche Aufnahmen und Reduzierstücke lieferbar, so dass für jede Bearbeitungsaufgabe eine Lösung realisierbar ist. Zum Bestücken angetriebener Werkzeuge im Revolver von CNC-Drehzentren gibt es für die Plattengröße 1 verschiedene Grundkörper mit verkürztem Kopf und Zylinderschaft. Vornehmlich zum Schruppen und Schlichten von Schmiedeteilen empfiehlt unterdessen Horst Tetzlaff, der Leiter der Abteilung Erstausrüstung bei Horn, die neue HR-Geometrie. „Mit unserer neuen Wendeplattengeometrie haben Sie den Spanbruch absolut im Griff.“ Denn die treppenförmige Spanfläche und Spanformrille der neuen Geometrie HR (hard roughing) erzeugt im Voll- und Teilschnitt die für ein prozesssicheres Arbeiten erforderlichen kurzen Späne. Wirrspäne, wie sie beispielsweise bei Schmiedeteilen charakteristisch sind, werden vermieden. Stechwerkzeuge mit HR-Geometrie empfehlen sich deshalb besonders zum Nutstechen und zum Kopieren komplexer Konturen bei langspanenden Werkstoffen. Bei geschmiedeten Werkstücken wird im Voll- und Teilschnitt ein hervorragender Spanbruch bei Schnittgeschwindigkeiten vc 180 bis 220 m/min und bei Vorschüben f 0,18 bis 0,22 mm erzielt. Beim Teilschnitt kann in Abhängigkeit von der Stabilität des Werkstücks und seiner Spannung der Vorschub auf f 0,35 mm erhöht werden. Diese Schnittwerte, anwendbar für die Nass- und Trockenbearbeitung, erfordern jedoch eine stabile Spannung. Die Stärken der HR-Geometrie nutzte ein Hersteller von Zahnrädern für PKW-Getriebe beim axialen Nuteinstechen in die geschmiedeten Teile. Mit den von Horn empfohlenen Schnittdaten erzeugten die Werkzeuge Typ S229 den erforderlichen Spanbruch, um im automatischen Zyklus trocken arbeiten zu können. Unter diesen schwierigen Bedingungen erreichte die HR-Geometrie zusammen mit einer warmfesten Hartmetallsorte eine Standmenge von 250 bis 300 Teilen pro Schneide. Diese bis dahin nicht erreichte Größenordnung wurde zwar freudig registriert, aber als wichtigsten Nutzen bewertete der Kunde die prozesssichere Trockenbearbeitung durch den Spanbruch. Ohne die HR-Geometrie hätte sich als einzige Alternative zur Vermeidung von Wirrspänen eine Vielzahl von Schnittunterbrechungen angeboten, mit all ihren negativen Auswirkungen auf die Belastung der gesamten Wirkstelle. Die Schneidplatten mit HR-Geometrie sind in Breiten von 3, 4, 5, 6 und 8 mm mit der Beschichtung AS 66 ab Lager lieferbar. Die Eckenradien beginnen bei der 3 mm breiten Platte bei R 0,4 mm. Um die hohen Schnittkräfte beim Schruppen sicher übertragen zu können, empfehlen sich als Trägerwerkzeuge Halter in Kassetten- oder Monoblock-Aus-führung.

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