Geringe Zustellung, hohe Vorschübe. Das klingt zunächst nicht besonders spektakulär. Allerdings ist der zu bearbeitende Werkstoff nicht ohne. Enorme Schwankungen bei Härte und Festigkeit haben die Verantwortlichen im Werkzeugbau bei BORBET in der Vergangenheit immer wieder vor neue Herausforderungen gestellt, denn von der gewünschten Prozesssicherheit beim Schruppen war man weit entfernt. Das hat sich mit dem Einsatz von SPINWORX, der selbstdrehenden Wendeschneidplatte von POKOLM gravierend geändert.
Der Werkstoff als Herausforderung
Leichtmetall und Leidenschaft – so lautet die Firmenphilosophie des führenden Herstellers von Premium-Leichtmetallrädern. Während man sich bei BORBET Hallenberg auf ausgeklügelte Formgebung oder aerodynamische Vorteile konzentriert, sah man sich im Werkzeugbau mit vermeintlich banaleren Aufgaben konfrontiert. Bei der Fräsbearbeitung der Gießwerkzeuge mussten die Wendeschneidplatten auf Grund des Werkstoffes (1.2367 ESU, vergütet) besonders häufig gedreht werden. Ein Werkstoff, so Matthias Mause, verantwortlich für die Zerspanungswerkzeuge im Formenbau bei BORBET, der immer wieder Probleme verursacht: „Dieser Werkstoff unterliegt – auch Herstellungsbedingt – großen Schwankungen hinsichtlich der Zähigkeit und Zerspanbarkeit. So war es für uns in der Vergangenheit unmöglich, die Standzeiten der Werkzeuge genau zu definieren. Folge dessen konnten wir die Maschinen nicht lange ohne Aufsicht laufen lassen. Außerdem war immer ein Mitarbeiter gebunden, denn nach einer gewissen Zeit mussten die Wendeschneidplatten gedreht werden. Das war einerseits zeitlich ein großer Aufwand und andererseits musste man sehr achtsam sein, wie weit man dreht oder ob ein kompletter Wechsel wegen Beschädigungen an der Schneide notwendig ist.“ Deshalb wurden zunächst Tests mit Wendeschneidplatten anderer Hersteller gefahren. Das brachte allerdings keine Verbesserung.
SPINWORX bietet die Lösung
Mitte 2015 kam dann erstmals SPINWORX mit der selbstdrehenden Wendeschneidplatte zum Einsatz. Dieses Werkzeug war Matthias Mause und Markus Reuter, Leiter Werkzeugbau zwar bekannt, bis dahin allerdings in dem notwendigen Platten-Durchmesser von 7mm noch nicht verfügbar. Andererseits begegnete man in Hallenberg diesem Konzept eher skeptisch. Dazu Markus Reuter: „Wie zahlreiche meiner Kollegen in der Zerspanungstechnik wollten wir zunächst nicht glauben, dass es funktioniert. Man lernt, die Schneide muss ohne Spiel feststehen. SPINWORX hat uns dann aber schnell vom Gegenteil überzeugt. Der Verschleiß ist geringer und wir haben erheblich an Prozesssicherheit gewonnen.“
Primär geht es um Prozesssicherheit
Diese Prozesssicherheit ist deshalb so wichtig, weil ein Mitarbeiter mehrere Maschinen bedient und so die Bearbeitung nicht kontinuierlich beobachten kann. War bisher der Verschleiß an einer Wendeschneidplatte zu groß, brach mitunter auch das Trägerwerkzeug. Seit dem Einsatz von SPINWORX kam es zu solchen Störfällen nicht mehr, die Prozesssicherheit ist demnach erheblich gestiegen. Nun fährt man bei BORBET zwar mit einer geringen Zustellung, dafür aber mit hohen Vorschüben. Die Schnittdaten im Detail: Vc = 314 m/min, Vf = 8000 mm/min, fz 0,33 mm/Zahn und ap 0,42 mm. Bei dieser geringen Zustellung ist man nach dem Schruppen natürlich schon sehr nah an der fertigen Oberfläche und kann sofort mit dem Vorschlichten beginnen. Obwohl man in Hallenberg auch mit externen Dienstleistern im Wettbewerb steht und wirtschaftlich fertigen muss, hat man die Schnittdaten gegenüber der feststehenden Wendeschneidplatte noch nicht gesteigert. Martin Mittelberg, Anwendungstechniker bei Pokolm sieht darin auch keine Notwendigkeit: „Natürlich will man immer höhere Zerspanraten fahren. Mit der feststehenden Platte war man aber schon an der oberen Grenze. Deshalb muss man jetzt nicht Grenzbereiche ausloten, die eventuell die Prozesssicherheit wie die längere Laufleistung gefährden könnten.“
Die erzielte Prozesssicherheit ist unter anderem auch auf den weichen und ruhigen Lauf zurückzuführen, der gleichzeitig Vibrationen in der Maschine und an der der Spindel spürbar reduziert. Markus Reuter dagegen sieht zusätzlich aber auch Vorteile im Fertigungsprozess, der nicht mehr unterbrochen werden muss: „Die Schruppbearbeitungszeit eines Formteils liegt je nach Größe und Geometrie bei zirka drei bis fünf Stunden. Die Unterbrechung zum Drehen der Wendeschneidplatte nahm bislang etwa 10 Minuten in Anspruch. So können wir neben der höheren Prozesssicherheit also zusätzlich von 10 Prozent Zeiteinsparung sprechen und wir müssen keine Schwesterwerkzeuge mehr bereithalten.“
SPINWORX ist bereits seit acht Jahren am Markt. POKOLM hat so eindrucksvoll bewiesen, dass das Konzept der drehenden Wendeschneidplatte funktioniert. Speziell im Werkzeug- und Formenbau wird man ohnehin auf die Rundplatte nicht verzichten können. Gegenüber Hochvorschubfräsern lässt sich damit sehr nah an Konturen arbeiten und so entstehen keine Probleme mit dem Restmaterial. Gewinnt man dann wie bei BORBET zusätzlich an Prozesssicherheit, wird schnell klar, dass eine Schneide nicht feststehen muss.
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