PKD-Schneiden mit gelaserten Spanleitstufen als Problemlöser

1D-Hochleistungs-PKD-Diamant-Fräskopf Ø80.0mm und PKD – Feinstbearbeitungsreibahle Ø50.05mm von HAM mit gelaserten Spanleitstufen für kontrollierten Spanbruch und hohe Oberflächengüte

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Bild 1: PKD-Schneiden mit speziell gelaserten Spanleitstufen
Bild 2: 1D PKD-Messerkopf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Das Problem ist bekannt: auf einem vorhandenen Horizontal-Bearbeitungszentrum sollen hochwertige Werkstücke in großen Serien einbaufertig und vor allem auch wirtschaftlich bearbeitet werden.

Zwar weist das Bearbeitungszentrum durchaus die dafür erforderlichen Leistungsmerkmale wie Steifigkeit, hohe Antriebsleistung für sattes Drehmoment, breites Drehzahlspektrum und schließlich auch die adäquate Spindelaufnahme der Größe HSK-A 63 auf. Jedoch gestaltet sich die Werkstück-Spannung für die Aufnahme einer gewissen Anzahl an Werkstücken bearbeitungsbedingt eher kritisch.

Bestimmte Werkzeuge müssen eine lange Auskragung haben, um die Bearbeitung in einer Aufspannung möglichst komplett durchführen zu können. Folgerichtig muss das Werkzeug so ausgelegt werden, dass trotz aller Widrigkeiten eine qualitativ hochwertige, prozesssichere Produktion gewährleistet ist. So geschehen bei einem Hersteller von Pneumatik-Bauteilen, der mit einem solchen Problem konfrontiert war und wegen des auskragenden Werkzeugs zunächst mit mehreren, sich aufsummierenden Schwierigkeiten zu kämpfen hatte.

PKD – Feinstbearbeitungsreibahle

Zum einen führte die lange PKD – Reibahle zu Schwingungen und weitergehend zu Vibrationen. Zum anderen brachte die Werkzeug- und vor allen Dingen die Schneiden-Auslegung lange Fließspäne mit sich, wodurch die erzeugte Oberfläche beschädigt wurde. Außerdem beeinträchtigten die Fließspäne die Prozesssicherheit, so dass sich die ganze Bearbeitungssituation als sehr unbefriedigend darstellte.

In dieser Phase wussten die  Spezialisten der HAM Hartmetallwerkzeugfabrik Andreas Maier GmbH aus Schwendi- Hörenhausen einmal mehr Rat und nahmen sich der anspruchsvollen Aufgabe an. Als Basis des 600 mm lang auskragenden Reibwerkzeugs wurde ein Grundkörper aus Stahl mit einer HSK-A 63  Schnittstelle gewählt.

Der Werkstoff, den es zu bearbeiten gilt, ist Aluminium AlSi0,5, und somit sind unerwünscht lange Fließspäne vorprogrammiert. Deshalb versah man die PKD-Schneiden mit einer besonders ausgeprägten Spanleitstufe, die in dieser Form nur durch Laserbearbeitung herzustellen ist. Das Ergebnis überzeugte von Anfang an. Bei Schnittwerten von Vc = 63 m/min, n = 400 min-1, Vf = 300 mm/min, f = 0,75 mm/U sowie der Emulsions-Kühlschmierung wurden sowohl die gewünschten kurzen Späne als auch die geforderte Oberflächenqualität erzielt. Das PKD-Feinstbearbeitungswerkzeug mit den gelaserten Spanleitstufen gewährt nun auch in der Serienproduktion die Prozessfähigkeit.

PKD – Messerkopf

Der 1D-Hochleistungs-PKD-Diamant-Fräskopf wurde als Vorbearbeitungswerkzeug gewählt, um eine saubere Planfläche und die entsprechende Gesamtlänge des Werkstücks herzustellen. Der Fräskopf mit HSK-A 63 Aufnahme stellt eine sehr steife und damit leistungsfähige Einheit dar. Der PKD-Messerkopf hat einen Durchmesser von 80 mm und ist mit 10 PKD-Schneideinsätzen bestückt. Für die Erzeugung kurzer Späne, und somit einer guten Oberflächengüte und Prozesssicherheit, wurden die Schneideinsätze mit gelaserten Spanleitstufen versehen. 

Kurze Späne = gute Oberflächen und Prozesssicherheit

Mit den optimierten Schnittdaten Vc = 2.000 m/min, n = 8.000 min-1, Vf = 10.000 mm/min, f = 1,25 mm/U, ap = 1,0 mm und ae = 80 mm und der speziellen Innenkühlung, durch die die Emulsion direkt an die Schneide gelangt, haben wir auch mit diesem Werkzeug sehr kurze Späne und eine sehr gute Oberfläche erreicht. Der Erfolg mit diesen Werkzeugen führte dazu, dass weitere PKD – Werkzeuge mit gelaserten Spanleitstufen zur Herstellung von Bohrungen in denselben Pneumatik-Komponenten aus AlSi0,5 eingesetzt werden.

Kontakt:

www.ham-tools.com