Für das trochoide Fräsen optimierter Vollhartmetall-Fräser der Opti-Mill-Familie (Foto: Mapal)
Trochoides Zerspanverständnis

Trochoides Fräsen senkt Bearbeitungszeit eines Verteilergehäuses aus Edelstahl 15-5 PH aus der Luftfahrtindustrie um bis zu 65 Prozent.


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.

 

 

Geringe Schnittbreiten und damit kleinere Schnittkräfte erlauben hohe axiale Schnitttiefen, sodass große Zerspanungsvolumina erzielt werden können. Beim dynamischen trochoiden Fräsen wird entlang der trochoiden Bahn die Vorschubgeschwindigkeit moduliert, sodass die Spanmittendicke konstant ist und eine gleichmäßige Belastung auf die Schneide wirkt. Die vielschichtigen Vorteile dieser Frässtrategie im Hinblick auf die Werkzeugkosten, Bearbeitungszeiten und die Belastung der Maschinenkomponenten sind auch in der Luftfahrtindustrie wesentliche Innovationstreiber. Ein aktuelles Anwendungsbeispiel zeigt den erfolgreichen Einsatz eines für das trochoide Fräsen optimierten Vollhartmetall-Fräsers der OptiMill-Familie der Mapal Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG bei der Schruppbearbeitung eines Luftfahrtbauteils.

 

Ausgangspunkt: geringe Schnitttiefe und lange Bearbeitungszeit


Ein Verteilergehäuse aus Edelstahl 15-5 PH wird bisher in einem langwierigen Bearbeitungsprozess bearbeitet. Der ursprünglich eingesetzte sechsschneidige Wendeschneidplatten-Fräser Durchmesser 63 mm benötigte 120 Minuten, um die Vorbearbeitung mit 2 mm Schnitttiefe durchzuführen. Die Schnittgeschwindigkeit betrug dabei 237 m/min, und es wurde mit einer Drehzahl von 1 200 min-1 gearbeitet. Das Bauteil hatte nach dieser Vorbearbeitung noch wenig Ähnlichkeit mit dem fertigen Produkt. Die anschließende Fertigbearbeitung erforderte daher weitere vier Stunden.

 

Endkonturnahes Resultat in einem Bruchteil der Zeit


In dem von Mapal optimierten Prozess wird für die Vorbearbeitung des Verteilergehäuses ein für das trochoide Fräsen optimierter fünfschneidiger Opti-Mill-Fräser Durchmesser 16 mm eingesetzt. Er arbeitet mit einer Schnittgeschwindigkeit von 186 m/min und einer Drehzahl von 3 700 min-1. Die maximal abgetragene Schnitttiefe beträgt 26 mm und das Zeitspanvolumen 49 cm³/min. So kann das Bauteil in nur 41 Minuten, die der trochoide Fräser für die Vorbearbeitung benötigt, sehr nahe an die Endkontur gebracht werden. Die abschließende Fertigbearbeitung trägt nur noch eine Schnitttiefe von 0,5 mm ab. Die Gesamtbearbeitungszeit wird deutlich reduziert.

www.mapal.com

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Beitrag aus dima 4/2014:

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