Den Span im Griff mit MAPAL HPR-Hochleistungsreibahlen

Spanbruch als Herausforderung bei der Feinbearbeitung; Massenproduktion von Pleuelstangen aus C70 mit HPR-Reibahlen
HPR110 Durchmesser 35 mm mit Cermetschneiden und spezieller Spanbrechergeometrie für kurze Späne (PresseBox) (Aalen, ) Für Zerspanungsprozesse in der Massenproduktion sind die Anforderungen an die Prozesssicherheit und die Produktivität besonders hoch. Ein Optimum ist hier nur zu erreichen, wenn alle prozessrelevanten Parameter gut aufeinander abgestimmt sind und so eine reibungslose Produktion gewährleisten. Dabei kommen hauptsächlich Hochleistungswerkzeuge zum Einsatz, die hohe Schnittdaten erlauben und so hohe Produktivität bringen. Viele produzierte Teile bedeuten in der Zerspanung allerdings auch viele Späne. Deshalb ist der sichere Abtransport aus dem Arbeitsraum der Maschine ein wichtiger Faktor für eine prozesssichere und reibungslose Massenproduktion. Durch den hohen Automatisierungsgrad in modernen Produktionsanlagen dürfen sich auf den Spannvorrichtungen sowie den Handlings- und Robotersystemen keine Späne ablagern. Anwachsende Spänenester führen unweigerlich zum Stillstand der teuren Anlagen und zu aufwändigen Reinigungsarbeiten. Die Praxis zeigt, dass für die Leistungsfähigkeit von Zerspanungswerkzeugen nicht allein hohe Schnittdaten und dadurch hohe Ausbringungen entscheidend sind, sondern kommt es insbesondere auch darauf an, dass gut abführbare Späne entstehen.

Bei der Feinbearbeitung ist der Spanbruch eine echte Herausforderung, da die sehr dünnen Späne entsprechend flexibel sind und sich nur schwer prozesssicher brechen lassen. Die Spanbrecherstruktur kann nicht generell festgelegt werden sondern ist von mehreren Parametern abhängig. Je nach Material, Schnitttiefe und den gewählten Schnittwerten muss die Spanbrecherkontur entsprechend angepasst ausgeführt werden. Bei Wendeplattenwerkzeugen sind eine Vielzahl von Topographien bekannt, die auf der Spanfläche eingebracht werden und inzwischen auch bei hochharten Schneidstoffen mittels Laserbearbeitung Anwendung finden. Bisher war allerdings bei festen mehrschneidigen Reibahlen das Problem des Spanbruchs nicht zufriedenstellend gelöst, so dass diese Werkzeuge zwar durch ihre hohen Schnittwerte für die Massenproduktion prädestiniert sind, allerdings bei langspanenden Werkstoffen zu Problemen bezüglich der Spanabfuhr führen können. Insbesondere bei Vorrichtungen, auf denen mehrere Bauteile gespannt werden oder aus anderen Gründen mehrere Spanneinrichtungen vorgesehen sind, können sich die Späne verhaken. MAPAL hat nun auch für die mehrschneidigen Reibahlen aus dem HPR–Programm eine Lösung für diese Problematik entwickelt, die beispielsweise bei der Bearbeitung von Stahl den zuverlässigen Spanbruch gewährleistet.

Ein Bearbeitungsbeispiel für die neuen HPR–Reibahlen mit spezieller Spanbrechergeometrie für Stahl ist die Bearbeitung von Pleuelstangen aus C70. Das Teil läuft bei einem Kunden in 20 Schichten pro Woche in der Massenproduktion auf hochautomatisierten Anlagen. Die Bearbeitung des kleinen Auges mit ø33 N7 wurde bisher ebenfalls mit einer mehrschneidigen Hochleistungsreibahle durchgeführt und auch die Schnittwerte waren entsprechend hoch. Jedoch führten lange Späne sehr häufig zum Maschinenstillstand, weil die automatische Beladung durch Greifer und das korrekte Spannen der Teile nicht mehr möglich war. Optimierungen an den Spannvorrichtungen brachten zwar Verbesserung aber waren noch nicht zufriedenstellend. Es wurde eine Optimierung gesucht, die einerseits keine Einbußen bei der Produktivität und Ausbringung mit sich bringt, andererseits kleine, gut zu beherrschende Späne entstehen. Die Lösung ist eine achtschneidige MAPAL HPR110 Reibahle mit Cermetschneiden. Durch einen Sonderanschnitt mit Spanbrecher entstehen kurze Späne, wobei die Schnittwerte mit vc = 130 m/min und vf = 1500 mm/min weiterhin hohe Produktivität bedeuten, jedoch ohne Stillstandzeiten wegen Spanproblemen. Auch die Standzeit mit durchschnittlich
10.000 Teilen ist überdurchschnittlich hoch.

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