Durch physikalische Limitierungen wie Werkzeugverschleiß, Gratbildung und Spanbruchverhalten sind die Optimierungspotenziale in Zerspanungsprozessen oft ausgeschöpft und erschweren eine wettbewerbsfähige Fertigung. Dem stehen im europäischen Raum steigende Kosten und Umweltanforderungen sowie eine internationale Konkurrenzsituation gegenüber.
Die von der VibroCut GmbH entwickelten Systeme für die schwingungsunterstützte Zerspanung verbessern die Leistungsfähigkeit der spanenden Verfahren und bieten dem Anwender eine Steigerung von Produktivität, Prozesssicherheit und Qualität. Die Technologie ist als Nachrüstlösung in bestehende Werkzeugmaschinen integrierbar und wird von einem individuell ausgerichteten Serviceangebot begleitet.
VIBROdrill ultrasonic: Bearbeitungskräfte beim Bohren und Tiefbohren reduzieren
Die Ultraschall-Werkzeughalter versetzen das Bohr- oder Tiefbohrwerkzeug in eine hochfrequente Schwingung und verändern dadurch sowohl Reibbedingungen zwischen Span und Werkzeug als auch die Wirkmechanismen in der Prozesszone. Auf diese Weise können die Bearbeitungskräfte beim Bohren und Tiefbohren signifikant reduziert werden.
Dies ermöglicht eine Steigerung der Produktivität und reduziert Werkzeugverschleiß, Mittenverlauf und Gratbildung. VIBROdrill ultrasonic ermöglicht laut Hersteller als einziges System am Markt ausreichend hohe Schwingparameter auch bei großen Prozesskräften, wie sie u.a. bei der Bearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide auftreten.
Einzigartig ist die neuartige Amplituden- und Frequenzregelung, welche den optimalen Schwingzustand auch im Werkzeugeingriff sicherstellt. Für den Anwender stehen, je nach Anforderung des Bearbeitungsprozesses, vier verschiedene Leistungsklassen zur Auswahl – von der Precision-Line für filigrane Werkzeuge mit Drehzahlen von bis zu 30.000 U/min bis zur High Performance-Line für spezielle Anwendungen mit großen, massereichen Werkzeugen. Mit einer Maximalleistung von 1.000 W können ebenfalls Tiefbohrwerkzeuge mit einer Länge von über 2.000 mm zuverlässig und mit ausreichend hohen Amplituden in eine Ultraschallschwingung versetzt werden.
Die Precision-Line mit einer Ultraschallleistung von 100 W, Standard-Line mit 250 W und Performance-Line mit 500 Watt sind für eine automatisierte Fertigung in Bearbeitungszentren vorgesehen. Eine kontaktlose Energiekopplung ermöglicht einen automatischen Werkzeugwechsel des Ultraschallwerkzeughalters.
Der modulare Aufbau der Werkzeughalter erlaubt den Einbau in alle gängigen Werkzeugschnittstellen wie beispielsweise HSK, SK oder BT. Zur Ausrüstung der Werkzeugmaschine wird zusätzlich ein Ultraschallgenerator integriert und über eine Schnittstelle mit der Steuerung verbunden.
VIBROdrill ultrasonic wird gemeinsam mit einem Assistenzsystem angeboten, welches durch eine Eigenschaftsbewertung des Schwingsystems auch beim Einsatz unterschiedlicher Werkzeuge eine einfache Bedienung garantiert.
VIBROturn: für einen erzwungenen Spanbruch beim Drehen
VIBROturn sorgt mit einer definierten Schwingung des Drehwerkzeugs für gezielte Sollbruchstellen im entstehenden Span. VIBROturn wird über standardisierte Schnittstellen wie zum Beispiel VDI oder BMT in die Drehmaschine integriert.
Zur Schwingungserzeugung kann der angetriebene Werkzeugplatz genutzt werden. Die Schwingfrequenz ist dann über den Revolverantrieb direkt im NC-Code programmierbar. Auch Lösungen mit einem zusätzlichen autarken Antrieb sind umsetzbar. Dank seines innovativen, robusten Aufbaus ermöglicht VIBROturn einmalige Schwingparameter.
Der Vorteil für den Anwender ist ein stabiles und wirtschaftliches Spanbruchverhalten, unabhängig von Werkzeugverschleiß oder Chargenschwankungen. Prozesssicherheit und Maschinenverfügbarkeit steigen deutlich. Weil der konventionelle Drehprozess überlagert wird, erfolgt die Schwingungsunterstützung im Vergleich zu programmierten Vorschubunterbrechungen oder NCBahnmanipulationen taktzeitneutral. Mit Schwingweiten von bis zu 0,6 mm kann auch ein Freischneiden im Drehprozess ersetzt und so die Produktivität gesteigert werden.
Durch die innovativen Antriebskonzepte stehen dem Kunden unterschiedliche Schwingrichtungen zur Auswahl. Die T-Line und L-Line ermöglichen jeweils eine Schwingbewegung quer oder längs zur Werkzeugachse im Revolver. Mit der Anordnung der Werkzeuge und den Schwingrichtungen können alle gängigen Operationen von Längs-, Plandreh- oder Einstechprozessen bis hin zum zentrischen Bohren auf Drehmaschinen mit einer Schwingung überlagert werden. Über die standardisierten Werkzeughalterschnittstellen sind sowohl Neu- als auch Bestandsmaschinen mit verschiedenen Baugrößen ausrüstbar.
Die VibroCut GmbH verfolgt die Vision des breiten industriellen Einsatz von schwingungsunterstützten Fertigungsverfahren. Die Innovationen bauen dabei auf jahrelanger Forschung und Entwicklung im Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU auf. Basierend auf den nachgewiesenen Vorteilen, dem steigenden industriellen Interesse sowie den realisierten Pilotanwendungen setzt sich die VibroCut GmbH das Ziel, die weitreichenden Potentiale der Schwingungsunterstützung für das produzierende Gewerbe nutzbar zu machen.
Mit dem Marktstart der Produktlinien VIBROdrill ultrasonic und VIBROturn reagiert das Unternehmen nun auf die steigende Nachfrage seiner Partner und Kunden nach Serienprodukten. VibroCut entwickelt, produziert und vertreibt innovative Schwingsysteme, unterstützt seine Kunden bei Integration und Technologieentwicklung und ist zuverlässiger Servicepartner.
Die VibroCut GmbH auf der EMO 2023 in der Start-Up Area (Halle 9, Stand E34)
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