Messe-Highlights gibt es viele, aber wie haben sich die neuen Technologien in der Praxis bew?hrt? Wie l?sen sie Probleme, an denen herk?mmliche Werkzeuge scheitern? Welchen Kundennutzen bieten sie? Und mit welchen Parametern und Schnittwerten sorgen Sie als Anwender damit für perfekte Ergebnisse? Anwendungsorientiertes Denken ist uns bei der Entwicklung und Herstellung neuer Werkzeuge wichtig. Wie Sie davon profitieren, zeigen wir Ihnen an vier typischen Beispielen aus der Welt der Metallzerspanung.
Abstechen in VA-Werkstoffen
mit dem System 222
GTC-Schruppen
mit dem RF 100 Speed P
Tieflochbohren in Guss
mit dem VB 80 und VB 100
Bohren mit maximalem Vorschub
mit dem RT 100 XF
1. Abstechen in VA mit dem System 222
SPANBILDUNG IM FOKUS
Materialspezialist für VA mit Spanformer
Bauteil
Hergestellt wird ein Anschlussdrehteil aus rostfreiem Stahl (1.4301) wie es in Anlagen, Maschinen und Fahrzeugen eingesetzt wird. Bei diesen Bauteilen ist eine hohe Oberfl?chengüte besonders wichtig, Gratrückst?nde am Bauteil sollen unbedingt vermieden werden. Gleichzeitig gelten VA-Werkstoffe aufgrund ihrer Materialeigenschaften als schwer zerspanbar, da sie zu langen Sp?nen und Aufschmierungen neigen.
Anwendung
Die Bearbeitungsaufgabe ist das Abstechen des Bauteils auf einer Mehrspindler-Drehmaschine bzw. Langdrehmaschine. Das Abstechen geh?rt zu den wichtigsten, aber auch anspruchvollsten Drehoperationen. Dieser Arbeitsschritt bildet meist das Ende einer Drehbearbeitung, wenn schon viel Wertsch?pfung in dem Werkstück steckt. Gerade beim Abstechen neigen Sp?ne dazu, sich im Einstich aufzubauen und zu verklemmen. Wenn das Werkzeug bricht, wird das fertige Werkstück besch?digt und führt zu Ausschussware. Ein wichtiges Kriterium bei der Werkzeugauswahl ist deshalb eine prozesssichere Spanabfuhr. Hierbei hilft zum einen eine gute Kühlmittelzufuhr und zum anderen die richtige Auswahl der Spanformergeometrie.
Um die Prozesssicherheit zu garantieren, ist es wichtig, eine Stechplatte zu verwenden, deren Geometrie, Schneidstoff und Beschichtung speziell für diese Anwendung optimiert wurde. Deshalb hat Gühring sein erfolgreiches System 222 zum Ein- und Abstechen um eine neue Wendeschneidplatte für VA-Werkstoffe erweitert. Diese besticht durch ihre ideale Kombination aus effektivem Spanformer, abgestimmtem Hartmetall und einer TiAIN-nanoA-Beschichtung. In unserem Beispiel wurde eine Standardplatte mit 3 mm Breite, 22 mm L?nge eingesetzt.
Kundennutzen:
- konstante und h?here Standzeiten als der Wettbewerber
- sehr gute Spaneinschnürung & sicherer Spanabtransport
- gute Oberfl?chengüten
Wettbewerbsvorteil:
Dank der neuen Gühring-Abstechplatte konnte der Kunde seinen Vorschub um 0,02 mm pro Umdrehung erh?hen, was bei gleicher Schnittgeschwindigkeit schon zu einer stattlichen Reduzierung der Bearbeitungszeit führt. Bei der vorliegenden Serie von 15.000 Bauteilen reden wir hier von einer Zeiteinsparung von mehr als fünf Stunden und 25 Prozent Zeitvorteil. Trotz h?herem Vorschub schafft die Gühringplatte auch noch 40 Prozent mehr Abstiche.
| Schnittgeschwindigkeit | Vc = 100 m/min |
| Vorschub pro Umdrehung | f = 0,08 mm/U |
2. GTC-Schruppen mit dem RF 100 Speed P
Bearbeitet werden soll ein Geh?use aus Werkzeugstahl (1.1730). Das Bauteil wurde von Gühring extra für eine Testbearbeitung ausgelegt, bei der die Leistungsf?higkeit des RF 100 Speed P in Stahl unter Beweis gestellt werden soll.
Die Bearbeitungsaufgabe ist das Schruppen der Au?en- und der Innenkontur. Die Herausforderung dabei ist es, die gro?e Menge an Material in m?glichst kurzer Zeit zu zerspanen und dabei die Sp?ne sicher abzutransportieren. Hier sind Hochleistungsfr?ser zum Abtragen hoher Materialmengen gefragt. Für das Schruppen der Bauteilkontur wurde der RF 100 Speed P mit einem Durchmesser von 20 mm mit Spanteilern eingesetzt, um die Sp?ne kurz zu brechen und so eine reibungslose Spanabfuhr zu gew?hrleisten.
| Schnittgeschwindigkeit | Vc = 450 m/min |
| Vorschub pro Zahn | fz = 0,52 mm/Z |
| Zeitspanvolumen | Q = 1472 cm3/min |
| Schnitttiefe | ap = 65 mm |
| radiale Eingriffsbreite | ae = 1,52 mm |
Ein weiteres Beispiel für den Einsatz des RF 100 Speed P kommt aus dem Werkzeug und Formenbau: Hier sollte bei einem Kunden eine korrosionsbest?ndige Formplatte für ein Spritzgusswerkzeug hergestellt werden. Im Formenbau werden in diese Fromplatten Formeins?tze eingesetzt, welche die Oberfl?che des sp?teren Bauteils abbilden. Damit das Endprodukt eine einwandfreie Oberfl?che ohne Nacharbeit aufweist, muss also schon diese Formplatte perfekt gefertigt sein. Formenbauer sind daher auf Werkzeuge angewiesen, die ihnen eine hohe Prozesssicherheit, Wiegerholgenauigkeit und Pr?zision garantieren. Das zu zerspanende Material ist Werkzeugstahl (1.2085) mit einem Chromanteil von 16 Prozent.
In diese Formplatte müssen gro?e Taschen und Führungen eingebracht werden. Auch hier muss eine gro?e Menge an Material in m?glichst kurzer Zeit zerspant werden. Im Gegensatz zu dem Musterbauteil (siehe links) ist der korrosionsbest?ndige, hochlegierte Werkzeugstahl allerdings deutlich anspruchsvoller in der Zerspanung, weshalb nur mit halb so hohen Vorschüben gefr?st werden kann. Auch hier überzeugt der RF 100 Speed, der diesmal mit einem Durchmesser von 16 mm eingesetzt wird.
| Schnittgeschwindigkeit | Vc = 280 m/min |
| Vorschub pro Zahn | fz = 0,22 mm/Z |
| Zeitspanvolumen | Q = 171 cm3/min |
| Schnitttiefe | ap = 53 mm |
| radiale Eingriffsbreite | ae = 0,75 mm |
Werkzeugl?sung:
Der RF 100 Speed P ist speziell für die Bearbeitung von Stahl, hochfestem Stahl und Guss angepasst. In unserem Beispiel wird au?erdem die GTC-Fr?sstrategie angewendet. Dabei wird die gesamte Schneidenl?nge des Schruppfr?sers mit geringer Schnittbreite (5 – 15 % ae) eingesetzt und enorm hohe Vorschübe sind m?glich. Auf diese Weise sorgt der Hochleistungs-Schaftfr?ser für maximale Zeitspanvolumen und hervorragende Prozesssicherheit beim Schruppen und Schlichten bis 48 HRC. Eine hohe Spirale von 48° und eine ungleiche Schneidenteilung begünstigen einen weichen, ruhigen Schnitt und damit sehr hohe Oberfl?chengüten. Als Spezialist für die Bearbeitung von Werkzeugst?hlen verfügt der RF 100 Speed P über eine optimierte Eckenschutzfase und Stirnkorrektur: Indem die Schneidecke von zwei Seiten geschützt wird, h?lt sie auch schweren Schubbelastung stand. Durch diese Kombination verl?ngert sich die Standzeit des Werkzeugs deutlich. Gerade im Spritzguss-Formenbau ist der RF 100 Speed P ein Gamechanger und ersetzt beim Formplatten-Schruppen g?ngige Wechselplattenwerkzeuge.
Kundennutzen:
- h?chste Zeitspanvolumen mit GTC Strategie
- kurze Sp?ne für hohe Prozesssicherheit
- effektives Formplatten-Schruppen mit VHM ersetzt Wendeschneidplatten und Wendeschneidplattenwerkzeuge
Wettbewerbsvorteil:
Mit dem RF 100 Speed P und der GTC-Strategie konnten unter idealen Bedingungen rekordverd?chtige Zerspanvolumina von fast 1500 cm3 pro Minute erzielt werden. In der realen Praxis konnte die Bearbeitungszeit im Vergleich zu einem herk?mmlichen Rundplatten-Messerkopf-Fr?ser damit um 190 Minuten verringert und damit mehr als halbiert werden. Das macht den Hochleistungsfr?ser zum Beispiel zur ersten Wahl für Unternehmen im Werkzeug- und Formenbau, wo enorm hohe Mengen an hochfestem Stahl zerspant werden müssen.
3. Tieflochbohren in Guss mit dem VB 100
MAXIMALE SPANVOLUMEN
Wir revolutionieren die
Gusszerspanung
Bauteil
Hergestellt werden soll eine Ventilklappe aus legiertem Gusseisen (GJV450).
Anwendung
In dieses Bauteil soll eine Zentralbohrung mit einem Durchmesser von 18 mm (Passung: H8) und einer Bohrtiefe von 140 mm eingebracht werden. Das Tieflochbohren erfolgt auf einem Bearbeitungszentrum. Dabei legt der Kunde Wert auf eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit, worunter allerdings die Qualit?t des Bauteils nicht leiden darf – die Positionstreue der Bohrung muss unbedingt eingehalten werden. Das stellt herk?mmliche Werkzeuge vor Schwierigkeiten: Sie sind in Geschwindigkeit und Standzeit begrenzt, da sie mit zunehmendem Verschlei? die Achsparallelit?t und Durchmessergüte verlieren. Au?erdem sind Bohrungen von dieser Tiefe auf herk?mmlichem Weg zeitaufwendig und teuer.
Dieses Problem l?st der VHM-Bohrer VB 100 mit einer L?nge von 240 mm, der speziell für die Gussbearbeitung ausgelegt wurde. Durch seine patentierte Schneidenaufteilung und 4-fache Führung zentriert sich das Werkzeug optimal und ist imstande, deutlich h?here Vorschübe zu generieren. Auch der typische Guss-Verschlei? teilt sich auf vier statt nur zwei Schneidecken auf und wird zudem durch die Gühring-eigene Signum-Beschichtung reduziert, die sich aufgrund ihrer H?rte und Dicke als st?rkster Verschlei?schutz erwiesen hat. Sehr lange Standwege sind die Folge.
Kundennutzen:
- maximales Zerspanvolumen
- reduzierte Bearbeitungszeit
- Erh?hung der Standzeit durch optimale Qualit?t
Wettbewerbsvorteil:
Die Bearbeitungsgeschwindigkeit l?sst sich mit dem VB 100 deutlich steigern, teilweise lassen sich Bauteile in doppeltem Tempo herstellen. Im Vergleich zu einem zweischneidigen Werkzeug sind mit dem VB 100 30 Prozent h?here Schnittgeschwindikeiten und mehr als 60 Prozent h?here Vorschübe m?glich. Pro Bauteil kann dadurch die H?lfte der Bearbeitungszeit eingespart werden. Die Positionstreue wird dennoch eingehalten. Gleichzeitig führen die erh?hten Vorschübe zu einer qualitativen Standzeiterh?hung, da die Eingriffszeit der Schneiden kürzer ist. So sind mit dem VB 100 Standwege von bis zu 250 Meter m?glich.
| Schnittgeschwindigkeit | Vc = 110 m/min |
| Vorschub pro Umdrehung | f = 0,65 mm/U |
| Hauptbearbeitungszeit pro Bauteil | th = 7,1 sek |
4. Hochvorschubbohren mit dem RT 100 XF
H?CHSTE VORSCHüBE
VHM-Bohrer überzeugt mit Schnelligkeit?
Bauteil:
Bearbeitet wird ein Pleuel aus Werkzeugstahl (42CrMo4). Bauteile wie dieses verbinden in Hubkolbenmotoren den Kolben mit der Kurbelwelle. Dabei übertragen sie die Gas- und Massenkr?fte, die auf den Kolben wirken, auf den rotierenden Hubzapfen der Kurbelwelle.
Anwendung:
An einem Pleuel werden verschiedene Deckel- und Kernlochbohrungen eingebracht. Die Schwierigkeit dabei: An jede Bohrung werden unterschiedlichste Anforderungen gestellt. So ist nicht nur eine hohe Positionstreue entscheidend, sondern auch eine enorme Ma?haltigkeit des Bohrdurchmessern um Nachfolgeoperationen wie z.B. Gewindeformen prozesssicher zu gestalten. Weitere Herausforderungen in der Pleuelbearbeitung sind schr?ge Austritte, Gusshaut bei Schmiedebauteile, Duchgangs- sowie Sacklochbohrungen. Zus?tzlich haben einige Pleuel eine ?llochbohrung, durch welche das Bauteil im Betrieb geschmiert wird. Hier ist es besonders wichtig, dass das Pilotwerkzeug auf das nachfolgende Werkzeug abgestimmt ist im Hinblick auf Spitzenwinkel und Durchmessertoleranz.
All diese Bearbeitungen lassen sich mit einer Bohrer-Reihe von Gühring abdecken: der RT 100 XF-Familie. Ihr gro?er Vorteil: Dank der verschiedenen Abmessungen sind diese Werkzeuge flexibel einsetzbar.?So kommen bei der Herstellung der Deckel- und Kernlochbohrungen die Durchmesser-L?ngenverh?ltnisse 5xD und 7xD zum Einsatz. Bei Pleuelvarianten mit einer ?lbohrung wird ein 12xD-Werkzeug ben?tigt, welches zuvor mit einem RT 100 XF in der Ausführung 3xD pilotiert wurde.?Bei all diesen Anwendungen überzeugt der RT 100 XF vor allem mit seiner Schnelligkeit: Dank seines besonderen Hartmetalls ist er gut geeignet für hohe Vorschübe und erm?glicht ein Hochvorschubbohren mit 3 bis 6 Prozent. Die vier Führungsfasen (schon ab 3xD Bohrtiefe) sorgen dabei für beste Bohrungsqualit?t und h?chste Laufruhe auch bei schr?gen Austritten.
Kundennutzen:
- maximales Zeitspanvolumen und reduzierte Bearbeitungszeit
- lange Standzeiten trotz hoher Schnittparameter
- optimaler Spanabtransport ohne Sp?nestau
Wettbewerbsvorteil:
Im Vergleich zu einem herk?mmlichen VHM-Bohrer erreicht der RT 100 XF fast 20 Prozent h?here Schnittgeschwindigkeiten. Die Vorschübe pro Umdrehung sind mit dem Gühring-Bohrer um bis zu 40 Prozent h?her und das führt wiederum zu einer signifikanten Reduzierung der Bearbeitungszeit pro Bauteil.
| Schnittgeschwindigkeit | Vc = 120 m/min |
| Vorschub pro Umdrehung | f = 0,25 mm/U |
| Hauptbearbeitungszeit pro Bauteil | th = 0,89 sek |
| Zerspanvolumen |
Q = 79,88 cm3/min |
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