Wedco Tool Competence Twist: Trochoidalfräsen als Produktivitätsfaktor

Musterbauteil aus Vergütungsstahl 42CrMo4 Programmierung mit Westcam hyperMAXX Werkzeug TWIST Z-5 Maschine Hermle C 22U Vc = 300 m/min fz = max 0,15mm ap = 2,5 x D ae = max 10%/D Werkstückbearbeitungszeit T = 14 min 10 sek Zerspantes Volumen 639 cm³

Hochgeschwindigkeits-Konturfräsverfahren sind so dynamisch und schnell, dass weder im Werkzeug, in der Werkzeugmaschine noch im aufgespannten Werkstück Vibrationen entstehen können. Diese Art des Hochgeschwindigkeits-Konturfräsens wird auch als „Trochoides Fräsen“ oder „Wirbelfräsen“ bezeichnet.

Dieses Fräsverfahren gewinnt speziell für kostenreduziertes Zerspanen immer mehr an Bedeutung. Beim trochoiden Fräsen wird das Fräswerkzeug hochdynamisch auf einer trochoiden Bahn geführt. Der maximale Eingriffswinkel wird in Abhängigkeit des Werkstoffs definiert. Dadurch ist die Eingriffszeit des Fräsers sehr kurz und die thermische Belastung stark reduziert. Die Spindelauslastung ist dabei auch entsprechend niedrig.

Wedco Trochoidal Cutting mit dem TWIST Z-5 ermöglicht ein 2-3 mal höheres Zeitspanvolumen als herkömmliche Bearbeitungsstrategien.

Fräser auf Anforderungen abgestimmt

„Unser Ziel war daher die Entwicklung von sehr widerstandsfähigen Zerspanungswerkzeugen, die ein hohes Zeitspanvolumen im Schruppen und Schlichten realisieren können. Die Serie TWIST Z-5 ist eine Werkzeuginnovation, die eine hohe Schnitttiefe bei minimalem Schnittdruck zulässt", weiß Horst Payr, u.a. Produktmanagement VHM Werkzeuge bei Wedco.

Bei der Entwicklung wurden laut Payr folgende Faktoren berücksichtigt: Die Widerstandsfähigkeit der Schneidkante musste erhöht werden, eine kontrollierte Spanbildung und Späneabfuhr aus dem Schnittbereich musste geschaffen werden und die Überlastung der Werkzeugspindel durch die großen Zustelltiefen musste vermieden werden. „Durch die Innovationen von Bearbeitungsmaschinen und die Weiterentwicklung von Programmiersystemen ist es heute auch möglich, diese Bearbeitungsstrategien immer besser und effektiver zu gestalten", so Payr weiter.

Spezielle Geometrieauslegung

Durch eine spezielle Geometrieauslegung erzielt der neue Hochleistungsfräser TWIST Z-5 im Einsatz ein sehr hohes Zerspanvolumen und außerdem gewährleistet die geringe Schnittkraft einen minimalen Verschleiß an der Hauptschneide. „Durch die optimierte Schneidengeometrie kann mehr Spanvolumen aufgenommen und abtransportiert werden. Zusätzlich unterstützt die Geometrie steilere Eintrittswinkel und unterstützt so die Programmierung bzw. beschleunigt die Fräswege beim Eintauchen in das Werkstück", betont Payr.

Ein spezieller Spanbrecher im Mittelteil der Schneidlänge (3 x D) halbiert die Späne. Durch den einfacheren Abtransport der Späne Dadurch entsteht eine höhere Prozesssicherheit. Dies ist besonders wichtig, da diese Bearbeitungsstrategie häufig bei tiefe Taschen oder Nuten eingesetzt wird.

„Eine perfekt abgestimmte Beschichtung in Verbindung mit einem speziellen Hartmetallsubstrat verleihen dem Werkzeug zudem Laufruhe, Stabilität und verringern somit den Verschleiß an der Werkzeugschneide. Das Ergebnis ist eine deutlich höhere Prozesssicherheit", freut sich Horst Payr abschließend.