Fachbericht: Nut-, Trenn- oder Verzahnungsfräsen?

Das sind nur drei der möglichen Fräsprozesse, die sich mit dem Zirkularfrässystem von Paul Horn aus Tübingen produktiv meistern lassen. Als echtes 'Multitalent' einsetzbar, beherrscht das weitreichende Werkzeugportfolio dieses Werkzeugsystems noch einige weitere Frästechnologien. Einsetzbar ab einem Innendurchmesser von 8mm für die präzise Bohrungsbearbeitung, Schlitzfräsen von schmalen Nuten mit einer Breite von 0,2mm oder das Fräsen von Passverzahnungen: Das System zeigt sich sowohl als Problemlöser in den zahlreichen Standardvarianten als auch in speziellen Sonderformen für einige andere Fräsbearbeitungen.
Auch bei langen Auskragungen zeigt das Horn-Frässystem seine Stärken.
Auch bei langen Auskragungen zeigt das Horn-Frässystem seine Stärken.Bild: Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH / Nico Sauermann

Das Zirkularfrässystem von Paul Horn bietet dem Anwender eine Reihe von Verfahrensvorteilen: Es ist schnell, prozesssicher und erzielt gute Oberflächenergebnisse. Dabei taucht das auf einer Helixbahn geführte Werkzeug schräg oder besonders flach in das Material ein. Infolgedessen lassen sich beispielsweise Gewinde in reproduzierbar hoher Qualität herstellen. Im Vergleich zur Bearbeitung mit Wendeschneidplatten bei größeren Durchmessern oder Vollhartmetall (VHM)-Fräsern bei kleineren Durchmessern ist Zirkularfräsen in aller Regel wirtschaftlicher. Zirkularfräsern eröffnet sich ein breites Einsatzgebiet: Sie bearbeiten Stahl, Sonderstähle, Titan oder Aluminium und Sonderlegierungen.

>>Prozesse beherrschen: Multitalente für Fräsprozesse<<

Die Präzisionswerkzeuge eignen sich insbesondere für die Prozesse Nutfräsen, Bohrzirkularfräsen, Gewindefräsen, T-Nutfräsen, Profilfräsen sowie Verzahnungsfräsen. Sie überzeugen aber auch in Sonderanwendungen wie dem Fräsen von Dichtnuten oder bei der Pleuelbearbeitung.

Fräsen eines Schlitzes mit dem Zirkularfrässystem 606
Fräsen eines Schlitzes mit dem Zirkularfrässystem 606Bild: Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH / Nico Sauermann

Passverzahnungen fräsen

Hier ein Beispiel aus der Praxis: Die Fertigung der Passverzahnung einer Antriebswelle hatte das Potential zur Verbesserung. Anwendung findet die knapp 5.000mm lange und rund 600kg schwere Welle im Großmotorenbau. Der Durchmesser liegt bei 200mm. Die Verzahnung ließ der Anwender extern fertigen. Horn schlug vor, die Verzahnung in der gleichen Aufspannung zu Fräsen, in welcher auch die Drehbearbeitung geschieht. Zum Einsatz kommt das Horn-Zirkularfrässystem 635. Das Sonderprofil der sechs Zähne des Werkzeugs gleicht dem Soll-Profil der Zahnflanken des Werkstücks. Die Auskragung des Werkzeugs ist aufgrund der Gegebenheiten lang. Durch den schwingungsdämpfenden VHM-Schaft treten keine Probleme mit Vibrationen des Werkzeugs auf.

Mit den neuen Schichten RC2 und RC4 zeigt Paul Horn neue Entwicklungen im Bereich der Hochleistungs-Werkzeugbeschichtungen. – Bild: Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

Hochleistungsbeschichtungen

Mit den Schichten RC2 und RC4 zeigt Paul Horn neue Entwicklungen im Bereich der Hochleistungs-Werkzeugbeschichtungen. Die hohe Zähigkeit und Härte erlauben das Bearbeiten von Stahlwerkstoffen mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und verlängern deutlich die Standzeiten. Die hohe Temperaturbeständigkeit gestattet den produktiven Einsatz in der Trockenbearbeitung sowie bei unzureichender Kühlschmierstoffversorgung. Zahlreiche Werkzeugsysteme sind mit der neuen HiPIMS-Schicht ab Lager lieferbar. Horn investiert ständig in neue moderne Technologien. 2015 lieferte das Unternehmen CemeCon die weltweit erste von drei HiPIMS-Anlagen an Horn. Seither bringt die High-Power-Impulse-Magnetron-Sputtering-Technologie spezifische Vorteile und neue Möglichkeiten in der Beschichtung von Präzisionswerkzeugen.

Alle Horn-Werkzeugträger für das Zirkularfräsen sind mit einer inneren Kühlmittelzufuhr ausgestattet. Die präzise Schnittstelle zwischen Träger und Schneidplatte gestatten einen µ-genauen Rund- und Planlauf der Schneidplatte beim Wechsel. Das Schruppen und Schlichten geschieht mit dem selben Werkzeug. Neben der deutlich schnelleren Fertigungszeit und dem Entfall der externen Bearbeitung, erhöhte sich darüber hinaus auch die Qualität der gefertigten Verzahnung.

Schlitzfräsen in der Mikrobearbeitung

Ein weiteres Anwendungsbeispiel zeigt sich in der Bearbeitung eines Bauteils aus der Ventiltechnik. Das Werkstück hat einen Durchmesser von 1,6mm und ist rund 3mm lang. Zur Ventileinstellung im späteren Einsatz muss an der Stirnseite des Bauteils ein 0,3mm breiter und 0,5mm tiefer Schlitz gefräst werden. Der Anwender fräste den Schlitz bisher mit einem feinen HSS-Sägeblatt. Die unsichere Prozessstabilität bot jedoch Optimierungspotential. Horn löste diese Aufgabe mit dem Frässystem 606. Die sechsschneidige Schneidplatte mit 0,3mm Schneidbreite brachte dem Anwender die gewünschte Sicherheit im Fräsprozess.

Horn erweiterte das Zirkularfrässystem um Werkzeuge zum Fräsen von schmalen Nuten. Die Abrundung des Werkzeugsystems bietet dem Anwender die Möglichkeit, kostenintensive Bearbeitungsprozesse zur Herstellung von schmalen Nuten einzusparen. Die Werkzeuge bietet Horn je nach Durchmesser in Schneidbreiten von 0,25 bis 1mm als Standard an. Die maximale Frästiefe liegt – abhängig vom Werkzeugdurchmesser – zwischen 1,3 bis 14mm. Je nach zu bearbeitendem Werkstoff sind die Schneidplatten mit unterschiedlichen Beschichtungen verfügbar. Der VHM-Werkzeugschaft stellt aufgrund seiner Masse die Schwingungsdämpfung im Fräsprozess sicher. Alle Varianten der Werkzeugschäfte sind mit einer inneren Kühlmittelzufuhr ausgestattet.

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Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

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