Verbesserte Bearbeitungen mit Silent Tools® von Sandvik Coromant

AMB 2012, 18.-22. September, Stuttgart, Halle 1, Smart Hub 1E52
Gleichmäßiges Fräsen mit Silent Tools® von Sandvik Coromant (PresseBox) (Düsseldorf, ) In einer Produktion bedeutet Lärm gleich Vibrationen - und die können sich während des Zerspanungsprozesses negativ auf die Produktivität auswirken. Denn obwohl Vibrationen Teil des Bearbeitungsvorgangs sind, kann ein erhöhtes Level zum Problem werden. Das Fräsen, als Bearbeitung mit unterbrochenem Schnitt, ist besonders anfällig für Vibrationen, und bei Fräsbearbeitungen mit langen Auskragungen wird die Produktion oft erheblich beeinträchtigt. Mit der Nutzung einer neuen Generation gedämpfter Werkzeughalter, die für spezielle Auskragungen entwickelt wurden, kann dies verhindert werden.

Beim Zerspanen gibt es viele unterschiedliche Vibrationsquellen. Beim Fräsen können es verschiedene Ein- und Austritte der Schneide, die Leistung des Fräsers, instabile Werkstücke oder Bauteileigenschaften und Bearbeitungen mit langen Auskragungen sein. Vielen dieser Quellen kann entgegengewirkt werden: durch die richtige Anwendung von passenden Fräsern, Schneidplatten und Werkzeugwegen sowie durch stabilisierende Maßnahmen und eine guten Werkzeugaufnahme. Bei verstärktem Einsatz mit langen Werkzeugauskragungen sind zusätzliche Maßnahmen nötig, um sowohl den Einfluss auf die Bearbeitung zu minimieren als auch die Produktivität zu steigern. Beim Fräsen besteht das Risiko, dass die axiale Schnitttiefe und der Vorschub unnötigerweise bereits bei Auskragungen mit dem vierfachen Fräserdurchmesser niedrig gehalten werden müssen - damit werden die Zerspanungsrate, die Kosten pro Werkstück und die Durchlaufzeiten negativ beeinflusst.

Abhilfe können hier schwingungsgedämpfte Werkzeughalter schaffen, von denen jetzt eine neue Generation auf dem Markt erhältlich ist. Silent Tools® punkten mit einem neuen System, das zwei Längen von Werkzeughaltern bietet - zum Fräsen mit Auskragungen vom vier- bis fünffachen sowie vom sechs- bis siebenfachen Werkzeughalter-Durchmesser. Darüber hinaus können in diesem Bereich auch Sonderwerkzeuge eine Antwort auf die Frage nach höherer Produktivität sein.

Eine neue Generation schwingungsgedämpfter Werkzeuge

In den letzten Jahren wurden im Bereich schwingungsgedämpfter Werkzeuge durch neue Entwicklungen erhebliche Fortschritte erzielt - viele Erfahrungen und zusätzliches Wissen über Konstruktion und Anwendung schwingungsdämpfender Technologien haben zu dem heute sehr hohen Level beigetragen. Dazu gehört die Entwicklung zusätzlicher Werkzeugparameter, auf deren Grundlage die Vibrationstendenzen noch besser und präziser minimiert werden können. Hierdurch können die in vielen Bereichen typischen Vibrationen wesentlich genauer eingegrenzt und - noch wichtiger - reduziert werden.

Das Werkzeug wird dann von Ablenkungs- und Schnittkräften negativ beeinflusst, sobald die Auskragungen länger werden. Vibrationen werden zwar auch mit schwingungsgedämpften Werkzeughaltern nicht vollständig vermieden, aber doch so reduziert, dass sie keine Gefährdung für Bearbeitungsprozesse und -ergebnisse darstellen. Um der Beanspruchung der auf das Werkzeug einwirkenden Kräfte zu begegnen, werden heutzutage fortschrittliche Simulationsmethoden, Ausstattungen und Messtechnik-Systeme angewandt, die auf einem grundlegenden Verständnis der strukturellen Dynamiken eines Bearbeitungsprozesses basieren.

Das Ergebnis dieser Entwicklungen ist neben einer effektiven Steigerung der schwingungsdämpfenden Funktion die Möglichkeit einer exakten Zielvorgabenfunktionalität bei spezifischen Werkzeugauskragungs-Bereichen. Zwei neue Standardadapter bieten eine Werkzeugreichweite, die von der Maschinenspindel bis hin zur Schneidkante die Leistungsfähigkeit nicht begrenzt, und zwar durch die Fähigkeit, die Vibrationen, die für bestimmte Auskragungs-Bereiche typisch sind, auszugleichen.

Obwohl jegliche Standardisierung Kompromisse in Bezug auf Umfang und Leistung bedeutet, hat diese neueste Entwicklung in der Vibrationsdämpfung zu einem wesentlich höheren Grad an Kontrolle unterschiedlichster Vibrationen geführt. Darüber hinaus erlauben die neuen Werkzeughalter eine innere Kühlmittelzufuhr, was bei einigen Anwendungen und Materialien zahlreiche Vorteile haben kann.

Das Risiko übermäßiger Vibrationen

Bei Fräsbearbeitungen sollte immer das Gesamt-Setup von den Schneidekanten bis zur Maschine mit eingeschlossen sein, wenn man das Risiko übermäßiger Vibrationen vermeiden will. Denn eine Verbesserung der allgemeinen Stabilität kann normalerweise sowohl durch eine Erhöhung der Steifigkeit des gesamten Setups als auch durch die Nutzung von schwingungsgedämpften Werkzeugen erreicht werden. Dazu beitragen kann zum Beispiel auch der Einsatz von Silent Tools und des stabilsten modularen Werkzeugsystems nach ISO-Standard, Coromant Capto. Da zudem jede Werkzeugmaschine anders ist, ist auch eine individuelle Frequenzanalyse ein weiterer vibrationsreduzierender Faktor.

Silent Tools-Werkzeughalter zum Fräsen sind aufgrund ihres Potenzials zur Steigerung der Produktivität mehr als ein Problemlöser: Sie eröffnen neue Möglichkeiten der Kavitäten-Bearbeitung und können Bauteil-übergreifend eingesetzt werden, beispielweise wenn Gewindefräser mit übergroßem Durchmesser genutzt werden. Das neue Potenzial der Werkzeuge kann sich auch in erweiterten Überhängen oder einer Kombination aus höherer Produktivität und langen Werkzeugauskragungen zeigen. Die am häufigsten vorkommenden Bearbeitungsbereiche längerer Werkzeugauskragungen bei Fräsbearbeitungen werden von den neuen Silent Tools abgedeckt. Aufgrund der direkt erreichten Produktivitätssteigerung bieten die neuen Werkzeughalter außerdem eine kurze Amortisationszeit der Erstinvestition.

Kontakt

Sandvik Tooling Deutschland GmbH, Geschäftsbereich Coromant
Heerdter Landstraße 243
D-40549 Düsseldorf
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Produktmanagement
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rheinfaktor

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