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Inhalt
1.?Wie funktioniert Trochoidalfr?sen?
2.?Dynamisches Trochoidalfr?sen mit dem RF 100 Speed P
3.?Trochoidalfr?sen in der Hartbearbeitung mit dem G-Mold 65 U
4.?Trochoidalfr?sen mit dem Vollradius-Kopierfr?ser G-Mold 55 B
5. FAQs zu Trochoidalfr?sen
Zeit ist Geld. Das gilt wohl für alle Industriezweige, aber im Werkzeug- und Formenbau ganz besonders. Hier ist der Wettbewerbsdruck hoch und, um weiterhin wirtschaftlich zu bleiben, müssen Herstellungszyklen immer kürzer werden. Dabei hat sich eine Fr?sstrategie bew?hrt: Das ?Gühring Trochoidal Cutting“ oder kurz: GTC-Fr?sen.
Diese dynamische Fr?sstrategie ist eine Form des Trochoidalfr?sens und kommt vor allem bei der zerspanenden Herstellung von Druck- und Spritzgussformen immer ?fter zum Einsatz, denn neben der kurzen Bearbeitungszeiten überzeugt die Technik auch mit besten Teilekonturen und hohen Oberfl?chengüten. Aber auch die Bearbeitung dünnwandiger Bauteile und die Herstellung von schwierigen 3D-Formen oder Freiformschnitten sind typische Beispiele für den Einsatz von GTC-Fr?sen. All das gelingt auch in h?rtesten und schwer zerspanbaren Materialien oder unter ungünstigen Durchmesser-L?ngen-Verh?ltnissen – meist, ohne dass Nacharbeit n?tig ist.
Wie funktioniert Trochoidalfr?sen?
Diese Fr?sstrategien geh?ren zu den modernsten und effektivsten Zerspanungsmethoden. Das Grundprinzip des Trochoidalfr?sens beruht auf der maximalen Werkzeugnutzung: Es wird mit einer geringen Schnittbreite (ae) und der maximalen Schnitttiefe (ap) gearbeitet. Indem also die gesamte Schneidenl?nge des Werkzeugs zum Einsatz kommt, kann es seine volle Leistung entfalten. Das ist besonders wichtig im Werkzeug- und Formenbau, wo enorm hohe Mengen an hochfestem Stahl zerspant werden müssen. Die Werkzeugumschlingung ist beim Trochoidalfr?sen gering, was die Thermik an der Werkzeugschneide verbessert, und für eine geringe mechanische Belastung sorgt. Au?erdem führt dieses Vorgehen zu h?heren Werkzeugstandzeiten, da sich der Verschlei? gleichm??ig auf die ganze Schneide verteilt. Doch nicht jeder Fr?ser ist für dieses dynamische Fr?sen geeignet. Dafür sind hochwertige VHM-Werkzeuge n?tig, welche einer Bearbeitung mit extrem hohen Schnittgeschwindigkeiten und deutlich beschleunigten Vorschüben standhalten. Drei solche Werkzeuge für unterschiedliche Anwendungen im Werkzeug- und Formenbau stellen wir hier vor.
Grundlagen & Ziele von GTC-Fr?sen
Maximale Werkzeugnutzung
- Nutzung der gesamten Schneidenl?nge
- volle Leistungsentfaltung
- erh?hte Werkzeugstandzeiten
- gleichm??iger Verschlei?
Ver?nderung der Schnittaufteilung
- geringe Schnittbreiten ae
- hohe Schnitttiefen ap
Hohe Prozesssicherheit
- geringe Werkzeugumschlingung
- verbesserte Thermik an der Werkzeugschneide
- geringere mechanische Belastung
Maximale Zeitspanvolumen
- Einsparung von Zeit/Maschinenkosten
3 Werkzeuge für dynamisches Fr?sen im Formenbau:
Dynamisches Trochoidalfr?sen mit dem RF 100 Speed P
Der RF 100 Speed P ist speziell für die Bearbeitung von Stahl, hochfestem Stahl und Guss angepasst und sorgt für maximale Zeitspanvolumen und hervorragende Prozesssicherheit beim Schruppen und Schlichten bis 48 HRC.?Für das Trochoidalfr?sen ist der VHM-Fr?ser perfekt geeignet. Dabei wird die gesamte Schneidenl?nge des Schruppfr?sers mit geringer Schnittbreite (5 – 15 % ae) eingesetzt.
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Auf diese Weise lassen sich extreme Zeitspanvolumen sowie deutlich h?here Vorschubgeschwindigkeiten erreichen und die dabei auftretenden Schnittkr?fte sind um ein Vielfaches geringer. In der realen Praxis kann die Bearbeitungszeit mit diesem Werkzeug, eingesetzt im dynamischen GTC-Verfahren, im Vergleich zu einem herk?mmlichen Rundplatten-Messerkopf-Fr?ser mehr als halbiert werden.
Werkzeug | RF 100 Speed P, ? 16 mm |
Bauteil | Formplatte für Spritzgusswerkzeug |
Material | Werkzeugstahl (1.2085) |
Schnittgeschwindigkeit | Vc = 246 m/min |
Vorschub | Vf = 4600 mm/min |
Drehzahl | n = 4900 U/min |
Vorschub pro Zahn | fz = 0,22 mm/Z |
Zeitspanvolumen | Q = 171 cm3/min |
Schnitttiefe | ap = 53 mm |
radiale Eingriffsbreite | ae = 0,75 mm |
Trochoidalfr?sen in der Hartbearbeitung mit dem G-Mold 65 U
Viele Formen und Werkzeuge werden jedoch auch in geh?rtetem Zustand bearbeitet. Auch beim Hartfr?sen sind dynamische Fr?sstrategien wie GTC sehr effektiv, da die Kontaktzeit der Schneiden mit dem Werkzeug deutlich kürzer ist als bei herk?mmlichen Fr?sanwendungen. Das wirkt sich wiederum sehr positiv auf die Werkzeugstandzeiten aus. Aufgrund des harten Werkstoffs, kann hier jedoch nur mit zwei bis maximal fünf Prozent der seitlichen Zustellung gearbeitet werden.
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Der G-Mold 65 U von Gühring ist besonders für das GTC-Fr?sen von geh?rteten Formen und Formeins?tzen geeignet. Seine pr?zise Geometrie sorgt für eine hohe Konturgenauigkeit beim dynamischen Fr?sen. Dadurch k?nnen komplexe Formen und Konturen mit h?chster Pr?zision bearbeitet werden. Gleichzeitig verfügt der Schaftfr?ser über einen FEM-optimierten Radius-Winkelübergang, der für eine hohe Radialsteifigkeit und geringe Abdr?ngung sorgt. Dies gew?hrleistet stabile Fr?sergebnisse und minimiert Vibrationen. In Materialien wie vergütetem Stahl mit bis zu 65 HRC gelingt es dem G-Mold 65 U in der GTC-Anwendung, die Laufzeit bei der Vorschlichtbearbeitung zu halbieren.
Werkzeug | G-Mold 65 U, ? 12 mm |
Bauteil | Formplatte für Spritzgusswerkzeug |
Material | Geh?rteter Stahl (1.2347), 54 HRC |
Schnittgeschwindigkeit | Vc = 120 m/min |
Drehzahl | n = 3180 U/min |
Vorschub pro Zahn | Fz = 0,06 mm |
Vorsschub | Vf = 760 mm/min |
Schnitttiefe | ap = 17,0 mm |
radiale Eingriffsbreite | ae = 0,6 mm (0,05xD) |
Kopierfr?sen mit dem Vollradius-Kopierfr?ser G-Mold 55 B
Bei der Hartbearbeitung im Werkzeug- und Formenbau muss h?ufig ein Aufma? am Bauteil schnell und gleichm??ig abgetragen werden. Unter optimalen Bedingungen (HSC) kann dabei dynamisch gefr?st werden. W?hrend die meisten Wettbewerber hierfür nur zweischneidige Fr?ser anbieten, gibt es den G-Mold 55 B als vierschneidige Variante. Indem der Prozess auf die doppelte Schneidenzahl verteilt wird, kann die Bearbeitungszeit nahezu halbiert werden.
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Auch bei der 3D-Bearbeitungen mit Kugel- oder Torusfr?sern bringt eine dynamische Fr?sstrategie deutliche Vorteile in Sachen Produktivit?t. Hier erfolgt die Fr?sbearbeitung ebenfalls mit sehr geringen Zustellungen unter Berücksichtigung des effektiven Werkzeugdurchmessers. Der Gesamtvorschub wird gleichzeitig erh?ht. Bei Schnitttiefen ap < 0,2xD muss der tats?chlich im Eingriff befindliche Effektivdurchmesser Deff zur Berechnung der Drehzahl verwendet werden. Zur Erh?hung des Standwegs empfehlen wir eine Bearbeitung mit gekippter Spindel.
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Werkzeug | G-Mold 55 B, ? 6mm |
Bauteil | Formplatte für Spritzgusswerkzeug |
Material | Geh?rteter Werkzeugstahl (1.2083), 52 HRC |
Schnittgeschwindigkeit | Vc = 180 m/min |
Vorschub pro Zahn | Fz = 0,1 mm/Z |
Vorschub | F = 382 mm/sek |
Drehzahl | n = 9950 U/min |
Schnitttiefe | ap = 0,15 mm |
radiale Eingriffsbreite | ae = 0,15 mm |
FAQs zu Trochoidalfr?sen
Was ist Trochoidalfr?sen und wie unterscheidet es sich von herk?mmlichen Fr?sverfahren?
Trochoidalfr?sen ist eine Hochgeschwindigkeits-Fr?stechnik, die sich durch eine spiralf?rmige, trochoide Werkzeugbewegung auszeichnet. Im Gegensatz zu traditionellen Fr?sverfahren, bei denen das Werkzeug kontinuierlich im Eingriff ist, erm?glicht das Trochoidalfr?sen eine reduzierte Belastung des Werkzeugs durch intermittierenden Schnitt. Dies führt zu geringerem Werkzeugverschlei?, h?herer Bearbeitungsgeschwindigkeit und effizienterer Spanabfuhr.
Was sind die Vorteile von Trochoidalfr?sen?
Die Vorteile von Trochoidalfr?sen sind eine h?here Prozesseffizienz, bessere Oberfl?chenqualit?t, l?ngere Standzeiten und eine h?here Prozessstabilit?t.
Welche Materialien eignen sich besonders für das Trochoidalfr?sen?
Trochoidalfr?sen eignet sich besonders für harte und z?he Materialien wie Titan, Inconel, Edelstahl und geh?rteten Stahl. Das dynamische Fr?sverfahren ist auch effektiv bei der Bearbeitung von Aluminium und anderen Nichteisenmetallen, da die Technik eine hohe Zerspanungsrate bei gleichzeitig geringer W?rmeentwicklung erm?glicht.
Wie kann Trochoidalfr?sen die Produktionszeit in meiner Fertigung reduzieren?
Durch die hohe Zerspanungsrate und die effiziente Spanabfuhr erm?glicht Trochoidalfr?sen eine schnellere Bearbeitung der Werkstücke. Die reduzierte Belastung des Werkzeugs führt zu weniger Werkzeugwechseln und Ausfallzeiten, was die Gesamtproduktionszeit erheblich verkürzt.
Wie wirkt sich Trochoidalfr?sen auf die Werkzeugstandzeit und Wartung aus?
Trochoidalfr?sen erh?ht die Werkzeugstandzeit signifikant, da die intermittierende Schnittführung die thermische Belastung und den Verschlei? des Werkzeugs reduziert. Dies führt zu l?ngeren Intervallen zwischen den Wartungen und geringeren Werkzeugkosten.
Kann Trochoidalfr?sen die Oberfl?chenqualit?t meiner Werkstücke verbessern?
Ja, Trochoidalfr?sen kann eine verbesserte Oberfl?chenqualit?t erzielen. Die kontrollierte Spanabfuhr und die reduzierte W?rmeentwicklung verhindern Materialverformungen und sorgen für eine gleichm??igere Oberfl?che.
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