Bild: Horn
Doppeltes Spanvolumen beim Schruppen von Titan

Zur Sicherung seiner Wettbewerbsfähigkeit optimierte ein marokkanischer Hersteller von Prototypen für die Flugzeugindustrie seine Fertigung. Einen deutlichen Leistungssprung beim Schruppen von Titan ermöglichten dabei Fräser aus dem Unternehmen Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH. 

 

Die Groupe le piston francaise, ein weltweit tätiger Hersteller von Triebwerken und Bauteilen für die Luftfahrt, beschäftigt etwa 600 Mitarbeiter an sechs Standorten in Frankreich, Polen und Marokko. Eine der marokkanischen Produktionsstätten ist die 2005 gegründete Firma SERMP. Am Firmensitz im Industriegebiet beim Flughafen Casablanca produzieren 150 Mitarbeiter die für die Serienfertigung maßgebenden Prototypen.

 

Fertigung im weltweiten Wettbewerb


Trotz der günstigen Lohnsituation in Marokko beeinflussen die Fertigungskosten immer mehr die weltweite Wettbewerbsfähigkeit. Die Verantwortlichen von SERMP suchen deshalb ständig nach wirtschaftlicheren und damit wettbewerbssicheren Fertigungsalternativen, beispielsweise für die aus Titan bestehenden Gleitschienen für Flugzeugsitze. Die Prototypen werden jeweils aus einem Quader 240 x 90 x 60 Millimeter, Werkstoff TA6V, auf einem Bearbeitungszentrum Mynx 540 Doosan/Deawoo aus dem Vollen gefräst. Zum Schruppen wird der Quader in einem hydraulischen Spannstock und zum Fräsen der Konturen und zum Schlichten im Spannturm der Maschine aufgenommen.


Da bei diesem Arbeitsablauf zuerst ein hohes Spanvolumen abzutragen und danach die finale Endkontur mit hohen Vorgaben an die Maßgenauigkeit und Oberflächengüte herzustellen ist, wurde auch Dominique Berson von Horn France, der französischen Tochtergesellschaft der Horn Hartmetall Werkzeugfabrik, um seine Bearbeitungsvorschläge gebeten. Der Zerspanungsspezialist, der bei Firma SERMP schon manches Fertigungsproblem wirtschaftlich gelöst hat, empfahl für diese Aufgabe folgende Strategie: Vorschruppen mit einem Fräser System M409, danach Fräsen der Aussparungen sowie Schlichten mit einem Fräser aus dem System DAH, weitere Fräsarbeiten mit Werkzeugen aus dem Horn-Standardprogramm.

 

Leistungssteigerung mit rhombischer Tangentialschneidplatte


Das Frässystem M409 ist in der Ausführung Schaftfräser (Aufnahme DIN 1835-B) mit Schneidkreisdurchmessern von 32 und 40 Millimeter sowie in der Ausführung Aufsteckfräser (Aufnahme DIN 8030-A) mit Schneidkreisdurchmessern von 40, 50, 63 und 80 Millimeter lieferbar. Seine herausragenden Systemmerkmale sind die vierschneidigen, rhombischen, TiAlN-beschichteten Wendeschneidplatten. Sie gewährleisten in dem besonders ruhig ablaufenden Fräsprozess höchste Genauigkeiten und beste Oberflächen bei gleichzeitiger Standzeitverbesserung. Diese Eigenschaften basieren auf einem positiven Span- und Axialwinkel, einer Nebenschneide mit integrierter Schleppphase und einer zusätzlichen Freiflächenphase mit stabilem Keilwinkel. Die Fräser mit einem Eckenradius von r = 0,8 Millimeter sind für Schnitttiefen bis ap = 43,2 Millimeter ausgelegt und zum Fräsen von 90-Grad-Schultern geeignet. Eine effektive Innenkühlung durch den Halter mit KSS-Austritt in Richtung Wirkstelle der Schneiden unterstützt die hohe Prozesssicherheit.

 

Spanvolumen beim Schruppen von Titan verdoppelt


Entsprechend der Kundenvorgabe „hohes Spanvolumen“ entschied sich Dominique Berson beim Schruppen für das trochoidale Fräsen mit einem 10-schneidigen Standardfräser M409 in Messerkopfausführung, Schneidkreisdurchmesser 40 Millimeter. Mit dieser Strategie sollten die Verfahrensvorteile, wie geringere Zerspankräfte, höhere Bearbeitungsgeschwindigkeit, kürzere Fertigungszeit und höhere Standzeit, voll zum Tragen kommen. Bei dem gemeinsam mit Rachide Zituen von SERMP programmierten Bearbeitungsablauf wählte man zum Schruppen eine Schnittgeschwindigkeit vc = 60 m/min, einen Vorschub f = 300 mm/min sowie einen Vorschub pro Zahn fz = 0,32 mm und eine Schnitttiefe ap = 40 mm.


Beim trochoidalen Vorschruppen erreichte jede Kante der Wendeschneidplatte eine Standzeit, die problemlos für die Bearbeitung von zwei Gleitschienen reichen würde. Gegenüber den ebenfalls vierschneidigen Wendeschneidplatten eines Wettbewerbers erzielte der Horn-Fräser eine doppelt so hohe Standzeit. Dieses Ergebnis wäre noch deutlich zu verbessern, aber aus Gründen der Prozesssicherheit gab sich die Firma SERMP mit dem Faktor zwei zufrieden.

 

Feinarbeit mit dem Hochvorschubfräser DAH


Zum Fräsen der Aussparungen an der Gleitschiene kommen verschiedene Horn- Fräser zum Einsatz, schwerpunktmäßig jedoch der Hochvorschubfräser DAHM62. Bei einem Schneidkreisdurchmesser von 63 Millimeter verfügt die Messerkopfausführung über fünf Zähne und ist für eine Schnitttiefe von ap = 2,1 mm ausgelegt. Bei einem durchschnittlichen Aufmaß von 1,5 Millimeter nach dem Vorschruppen wählte man für das Schlichten folgende Parameter: Schnittgeschwindigkeit vc = 75 m/min, Vorschub pro Zahn fz = 0,76 mm und Schnitttiefe ap = 1,1 mm. Dank der neuen, auf die Fräser M409 und DAHM62 abgestimmten Bearbeitungsstrategie und dem Einsatz von diversen Horn-Standardwerkzeugen mit ISO-Platten wurde das komplette Werkstück in 28 Minuten aus dem Quader gefräst. Allerdings wurden die Schnittleistungen der Fräser M409 und DAHM62 nicht voll ausgenützt, da das Bearbeitungszentrum bei den gewählten Parametern an seine Grenzen kam und die gewünschte Standzeit und Prozesssicherheit nicht mehr gewährleistet war.

 

Produktqualität und Kundenservice überzeugen


Seit ihrer Gründung arbeitet die Firma SERMP mit Horn-Werkzeugen. Neben der hohen Produktqualität schätzen die Verantwortlichen besonders die gute Zusammenarbeit mit den für Marokko zuständigen Mitarbeitern von Horn-France. Dies gilt ganz besonders für die technische Beratung von Dominique Berson und die kommerzielle Betreuung von Gebietsrepräsentant Bruno Zmuda. Die gute Zusammenarbeit soll auch in Zukunft gepflegt werden, beispielsweise bei einem mit einer Laufzeit von 20 Jahren angesetzten Zukunftsprojekt. Wegen der Vielzahl unterschiedlicher Werkzeuge, die für dieses Projekt benötigt werden, möchte Firma SERMP einem Werkzeuglieferanten vertrauen, dessen Produkte zukunftssicher konzipiert sind und der dank der kurzen Kommunikationswege und der straffen internen Abläufe schnell auf Kundenwünsche reagieren kann. Dass hier die Firma Horn gute Chancen hat, beweisen auch die bisher erfolgreich gelösten Anwendungen mit Standard- und Sonderwerkzeugen zum Drehen und Fräsen.

www.phorn.de

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Beitrag aus dima 4/2017:

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