Zerspanungstechnik
gastkommentar
Der hm-Wert: Schlüsselgröße für wirtschaftliche Zerspanung
In der modernen Zerspanung entscheidet längst nicht mehr nur die Werkzeugqualität über Produktivität und Prozesssicherheit. Im Bereich der Hochleistungszerspanung sind es oft vermeintliche Details, die den Ausschlag für den Erfolg geben. Ein unscheinbarer, oft unterschätzter Parameter ist der hm-Wert. Der hm-Wert bezeichnet die mittlere Spandicke einzelner Späne während des Zerspanungsprozesses. Ihn zu beachten ist ein Schlüssel zu optimaler Spanbildung, die wiederum wichtig für eine hohe Werkzeugstandzeit und optimale Oberflächenqualität ist.
Die Höhe des hm-Werts beeinflusst zentrale Faktoren wie die Schnittkräfte, die Temperaturentwicklung an der Schneide und somit den Werkzeugverschleiß sowie die Spanbildung und -abfuhr.
In vielen Fertigungsbetrieben gilt: „Läuft der Prozess, passt alles.“ Doch häufig laufen Prozesse nur scheinbar rund – während im Hintergrund übermäßiger Werkzeugverschleiß, instabile Spanbildung oder unnötig hohe Bearbeitungskosten lauern. Wer hier ansetzt, stellt schnell fest: Die mittlere Spandicke ist eine zentrale Stellschraube zur Optimierung. Denn: Nur wenn sich der hm-Wert im optimalen Bereich bewegt, werden die eingesetzten Werkzeuge effizient genutzt, die Standzeiten maximiert und die Oberflächenqualität gesichert.
Der hm-Wert bezeichnet die mittlere Spandicke einzelner Späne während des Zerspanungsprozesses.
Das optimale Prozessfenster – Motorsport trifft Zerspanung
Ist der hm-Wert zu gering, dominieren Reibung und Wärmeentwicklung an der Schneidkante – der Verschleiß steigt rapide. Ist er zu hoch, können Instabilitäten, Spanprobleme oder gar Werkzeugbrüche auftreten. Die Kunst besteht also darin, das optimale Fenster für den jeweiligen Prozess zu treffen. Ein Vergleich aus dem Rennsport illustriert die Problematik perfekt: Ein Rennreifen liefert nur im richtigen Temperaturfenster seine volle Leistung. Außerhalb davon leidet entweder der Grip oder der Verschleiß steigt drastisch. Genau so verhält es sich mit dem hm-Wert in der Fräsbearbeitung: Nur im „Fenster“ ist maximale Leistung bei minimalem Risiko möglich.
„Der hm-Wert ist weit mehr als nur eine technische Kenngröße – er ist ein zentrales Steuerinstrument für die Effizienz, Qualität und Wirtschaftlichkeit in der modernen Fräsbearbeitung.“ Daniel Koitz, Produktmanager VHM-Werkzeuge bei Wedco Tool Competence
Wesentliche Einflussfaktoren
Der Anstellwinkel (KAPR) des Werkzeugs zum Werkstück beeinflusst die Spanbildung direkt. Große Anstellwinkel wie z. B. beim Umfangfräsen (90°) führen zu größeren Spänen. Je kleiner der Anstellwinkel, desto geringer ist der hm-Wert, was eine zentrale Überlegung bei der Entwicklung des Hochvorschubfräsens ist. Ein kleiner Anstellwinkel führt zu flacheren Spänen, eine Erhöhung des Vorschubs wirkt dem entgegen.
Einfluss auf die Spanbildung hat auch der Drallwinkel (Helixwinkel). Ein höherer Drallwinkel führt zu einem reduzierten Spanquerschnitt und bewirkt einen weicheren, „schälenden“ Schnitt, geringere benötigte Schnittkräfte und einen ruhigeren Prozessverlauf. Die Wahl eines Werkzeuges mit passendem Drallwinkel ermöglicht die Anpassung des hm-Wertes und somit eine kontrollierte Bearbeitung.
Eine präparierte Schneidkante (VSO) wiederum erhöht die Stabilität des Werkzeuges, somit die Homogenität der Spanbildung und die Standzeit des Werkzeugs. Bei Wedco kommt mit der VSO-Präparation eine Schneidkantenoptimierung zum Einsatz, die Reibung reduziert, Standzeit erhöht und eine konstante Spanbildung unterstützt. In Kombination mit hochwertigen Hartmetallen und modernen Beschichtungen ergibt sich ein System, das auf maximale Prozessstabilität ausgelegt ist.
Vorschub, Arbeitseingriff und Werkzeugdurchmesser haben entscheidenden Einfluss auf die mittlere Spandicke.
Ein anschauliches Beispiel liefert der Motorsport: Auch die besten Rennreifen liefern ihre maximale Performance nur innerhalb eines optimalen Temperaturfensters. (Bild: Pexels – Jonathan Borba)
Schlüssel zur Prozessbeherrschung
Vorschub pro Zahn, Arbeitseingriff und Werkzeugdurchmesser sind entscheidende Parameter zur gezielten Einstellung des hm-Werts. Im bestehenden Prozess ist es somit eine Anpassung des fz-Wertes, mit dem sich am einfachsten die optimale Spandicke erreichen lässt. Wedco stellt mit dem Schnittdatenrechner unter Wedco.tools ein Online-Tool zur Verfügung, der durch Eingabe aller relevanten Einflussgrößen eine präzise Berechnung des hm-Werts ermöglicht – inklusive Optimierungsvorschlägen für die fz-Anpassung. Zusätzlich bietet eine werkstoffabhängige Tabelle von Wedco ideale Zielwerte für unterschiedliche Werkzeuge und Materialien – eine praxisnahe Hilfe zur schnellen Orientierung im Arbeitsalltag.
Einfluss auf die Spanbildung hat auch der Drallwinkel (Helixwinkel). Ein höherer Drallwinkel führt zu einem reduzierten Spanquerschnitt und bewirkt einen weicheren, „schälenden“ Schnitt, geringere Schnittkräfte und einen ruhigeren Prozessverlauf.
Wedco hat eine Tabelle mit den idealen hm-Werten seiner Werkzeuge in den unterschiedlichen Materialien erstellt.
Potenziale effizient erschließen
Der hm-Wert ist nicht nur eine technische Kenngröße, sondern ein zentrales Steuerinstrument für Qualität, Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit in der modernen Fräsbearbeitung. Wer seine Bearbeitungsprozesse konsequent auf eine ideale mittlere Spandicke hin auslegt, schöpft das Potenzial seiner Werkzeuge aus – und sichert sich langfristig einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil.
Teilen: · · Zur Merkliste