ANWENDERHANDBUCH

Anwenderhandbuch – Silent Tools

DEUTSCHLAND Sandvik Tooling Deutschland GmbH Geschäftsbereich Coromant Postfach 10 44 51 40035 DÜSSELDORF Heerdter Landstraße 243 40549 DÜSSELDORF Telefon: +49 (0) 211 / 50 27 0 Telefax: +49 (0) 211 / 50 27 500 www.sandvik.coromant.com

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ÖSTERREICH Sandvik in Austria Gesellschaft m.b.H Scheydgasse 44 A-1210 WIEN 21 Telefon: +43 (0) 1 277 37-0 Telefax: +43 (0) 1 277 37-8

Silent Tools

Mehr Informationen Sie finden nützliche Informationen und Anwendungstechniken in unseren Katalogen, Handbüchern, Anwenderhandbüchern sowie auf der Webseite von Sandvik Coromant. Die aktuellsten Neuigkeiten erfahren Sie jederzeit auf unserer neuen Webseite!

www.sandvik.coromant.com

Inhalt 1 Einleitung Einführung, Silent Tools, Informationen zum Handbuch Wiederholung von Grundlagen Angaben zum Arbeitsbereich Typische Bauteile/Segment Wirtschaftlichkeit, Rentabilitätsrechner

2 4 6 9 11

2 Fräsen Wichtige Überlegungen Die Vibration beeinflussende Faktoren Programmierungsrichtlinien Produktüberblick Anwendungsbeispiele Tipps und Tricks, Zusammenfassung

12 15 18 21 27 31

3 Drehen Wichtige Überlegungen Die Vibration beeinflussende Faktoren Anwendungsbeispiele Produktüberblick Tipps und Tricks, Zusammenfassung

33 41 50 54 60

4 Aufbohren Wichtige Überlegungen Die Vibration beeinflussende Faktoren Produktüberblick Anwendungsbeispiele Tipps und Tricks, Zusammenfassung

67 72 74 78 81

5 Maßgeschneiderte Lösungen Angebot Anwendungsbeispiel

6 Formeln und Definitionen

83 86

1. Einführung

1. Einführung Silent Tools sind seit langer Zeit das Markenzeichen für Werkzeug­ halter, die entwickelt wurden, Vibrationen mithilfe eines Dämpfungs­ systems im Inneren des Werkzeugkörpers zu minimieren. Die meisten Kunden setzen sie für lange Überhänge und bei erschwerter Zugäng­ lichkeit ein. Aber große Produktivitätssteigerungen und bessere Ober­ flächengüte können auch bei kürzeren Überhängen erreicht werden. Bei Zerspanprozessen lassen sich Vibrationen zwar nicht völlig ausschließen, aber sie können auf unterschiedliche Weise reduziert werden. Dieses Anwenderhandbuch hilft Ihnen dabei, die Bearbeitung bei minimierten Vibrationen wesentlich produktiver zu machen. Dazu werden wir Anwendungstechniken vorstellen und aufzeigen, wie teure Fehler bei der Bearbeitung mit großen Überhängen vermie­ den werden können; außerdem gehen wir nicht nur auf die Grund­ sätze der Zerspanung ein, sondern befassen uns mit Empfehlungen sowie der Fehlerbehebung für die meisten Bearbeitungsvorgänge und Anwendungen in den Bereichen Drehen, Fräsen und Aufbohren. Vibrationen sind oftmals die Grenze für eine hohe Maschinenleis­ tung: d.h. wenn sie zu stark werden, müssen Drehzahl, Vorschub und Schnitttiefe reduziert werden. Durch den Einsatz schwingungs­ gedämpfter Werkzeuge sind Sie in der Lage, die Schnittdaten zu erhöhen und gleichzeitig einen sicheren und vibrationsfreien Prozess mit engen Toleranzen, guter Oberfläche und einer sehr viel höheren Zerspanungsrate zu fahren, was sich am Ende in geringeren Stück­ kosten niederschlägt. Genießen Sie die Stille!

2

1. Einführung

Wiederholung von Grundlagen Ein schwingungsgedämpftes Werkzeug verfügt im Inneren über ein schweres Dämpfungssystem mit einem in zwei Kunststoffringen aufgehängten Dämpfungskörper. Zur Verbesserung der Dämpfung ist das System mit einem speziellen Ölgemisch umgeben. Das Diagramm zeigt den Unterschied bei der Vibrationsdämpfung zwischen ungedämpfter und gedämpfter Lösung. Für lange Werkzeugüberhänge und Flansche wird ein Zweiflächen­ kontakt zwischen Spindel und Werkzeughalter empfohlen.

3,5

Gedämpft

3 2,5 2

Standard

1,5 1 0,5 0

-0,5 -1 -1,5 -2

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22 0,24 0,26 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22 0,24 0,26

Zweiflächenkontakt

Einflächenkontakt

Coromant Capto®

ISO/CAT

BIG PLUS

MAS BT

HSK

CAT-V Coromant Capto®-Kupplung - Zweiflächenkontakt

4

1. Einführung

Es ist wichtig, die Grenzwerte, die auf dem Produkt vermerkt sind (Last, Temperatur, Rotation, min./max. Überhang und Druck) zu beachten: • Die Temperatur ist hervorgehoben, um die Kunsstoffringe im Dämpfungssystem zu schützen. • Die maximale Temperaturgrenze hängt vom Produktmodell ab und ist auf dem Werkzeug vermerkt, z. B. 75-120 °C (167-248 °F)

Das Dämpfungssystem besteht aus einem schweren Dämpfungssystem mit einem in zwei Kunststoffringen aufgehängten Dämpfungskörper. Dämpfungssystem im Werkzeugkörper • Schwerer Metallkörper • Voreingestellt • Hohe Zuverlässigkeit

Kunststoffringe

Zur Verbesserung der Dämpfung ist das System mit einem speziellen Ölgemisch umgeben

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1. Einführung

Auswahl des richtigen Werkzeugs Die Werkzeugauswahl ist ausschlaggebend für bestmögliche Produk­ tivität und Ergebnisse. Es gibt dabei immer eine optimierte Lösung für den Länge/Durchmesser Überhang, wobei das Dämpfungssystem auf die gegebenen Bedingungen optimal eingestellt ist. Jedes schwingungsgedämpfte Werkzeug verfügt über eine bestimm­ te Reichweite. Die Werkzeuge sollten daher reichweitengerecht eingesetzt werden, da ein kurzes Werkzeug mit einer Verlängerung nicht das gewünschte Ergebnis erzielt. Eine bessere statische Steifigkeit des Schneidwerkzeugs ermöglicht eine Steigerung von Zerspanungsrate und Produktivität ohne Auftre­ ten von Vibrationsproblemen. Verwenden Sie Standardwerkzeuge, die eine Zustammenstellung mit minimalen Längen und maximalen Durchmessern erlauben. Beide Parameter sind gleichermaßen wichtig. Handelt es sich um ein modulares Werkzeug, stellen Sie es so zusammen, dass der größte Durchmesser der Maschinenschnitt­ stelle am nächsten ist.

Angaben zum Arbeitsbereich Es besteht die Möglichkeit, die Produktivität mit dem Einsatz von schwingungsgedämpften Werkzeugen ab 3 x BD (Body diameter = Körperdurchmesser) und größer zu steigern. Bei 4 x BD können die Schnittdaten normalerweise um mehr als 50 % durch die Verwendung eines schwingungsgedämpften Werk­ zeugs erhöht werden und ab 6 x BD sind gedämpfte Lösungen die einzige Alternative, um eine zufriedenstellende Produktivität, Bohrungs­qualität und Oberflächengüte zu erreichen. Macht Ihre Anwendung Längen, Durchmesser, Kupplungen und andere Spezifikationen erforderlich, die außerhalb des Standards liegen, fragen Sie nach einer maßgeschneiderten Lösung für beste Ergebnisse.

6

1. Einführung

Senkung der Schnittkräfte Beginnen Sie mit der Auswahl der besten verfügbaren Zerspanungslösung. Wählen Sie dann den größtmöglichen Durchmesser sowie den kürzesten Überhang, um die Ablenkung zu minimieren. Als Nächstes müssen Sie darauf achten, dass sich das Dämpfungs­ system so nah wie möglich an der Schneidkante befindet und dass das Gewicht vor dem Dämpfer so gering wie möglich ist. Weniger Gewicht am Schneidwerkzeug minimiert die kinetische Energie bei potenziellen Vibrationen. Dadurch kann das Werkzeug die Schwingun­ gen leichter dämpfen und der maximale Überhang sowohl für einteilige als auch schwingungsgedämpfte Werkzeuge wird ausgedehnt. Mithilfe dieser Strategien werden Sie die Schnittkraftschwankungen und Vibrationen reduzieren. Ablenkung (δ) =

64 × F × LU3 3 x E x π x BD4

E: Youngscher Modul F: Schnittkraft LU: Nutzbare Länge BD: Körperdurchmesser

BD

LU F 7

1. Einführung

Zusammenfassung: 1. Reduzierung der Schnittkräfte durch die Wahl des richtigen Schneidwerkzeugs und der richtigen Schneidplatte 2. Minimierung der Ablenkung durch höhere statische Steifigkeit mittels größtmöglichem Schaftdurchmesser und kürzester Länge 3. Weniger Gewicht an den Schneidköpfen minimiert die kinetische Energie bei potenziellen Vibrationen 4. Bei der Verlängerung von modularen Werkzeugen große Durchmess­ er erstellen 5. Bei kundenspezifischen Produkten optimierte Formen und Materialverstärkungen beachten

Einmaleins der Vibrationen Mechanische Strukturen neigen dazu, mit einer oder mehr Resonanzfrequenzen, die von der Geometrie und dem Werkstoff bestimmt werden, zu schwingen. Jede dieser Resonanzfrequenzen entspricht einem „Vibrationsmodus“. Die Dämpfung bestimmt, wie schnell die Vibration nach dem Auslösen ausschwingt. Die Energie in der Schwingung erhöht sich mit verstärkter Auslenkung. Die Schnittkraftschwankungen bei der Bearbeitung lösen selbstinduzierte Vibrationen im natürlichen Eigenfrequenzbereich der Werkzeugmaschine aus. Ist die Schwingung einmal ausgelöst, nimmt sie Energie aus der erzwungenen Schwingung und steigt an, sofern diese Schwankungen nicht unterbunden werden. Schnittkraftschwankungen können von mehreren Faktoren abhängen, und wenn nichts zur Reduzierung der Schnittkräfte unternommen wird, verstärken sich die Vibrationen sogar noch. • • • • •

Spansegmentierung Schnittunterbrechung Materialeinschlüsse Unregelmäßigkeiten im Werkstück Aufbauschneidenbildung

f =

8

1 2π

k m

k = Federkonstante m = Objektmasse f = Schwingungsfrequenz δ = Werkzeugablenkung F = a  uf das Werkzeug einwirkende Kraft

1. Einführung

Typische Komponenten In allen Industriesegmenten besteht ein großes Potenzial zur Steigerung der Produktivität mithilfe von schwingungsgedämpften Werkzeugen. Für Bauteile, die lange Werkzeuge erfordern (~6-14 x BD), sind Silent Tools die einzige Alternative für vibrationsfreie Bearbeitung.

Allgemeiner Maschinenbau Typische Werkstücke: Wellen, Halterungen, Hydraulikteile (Zylinder, Hülsen), Pumpen sowie Ventilgehäuse usw.

Energieerzeugung Typische Werkstücke: Gasturbinen, Gasturbinen­ scheiben usw.

Luft- und Raumfahrt Typische Werkstücke: Fahr­ werke, Wellen, Titanbauteile, Turbinenscheiben usw.

9

1. Einführung

Öl & Gas Typische Werkstücke: Pumpen­ gehäuse, Gewindeteile, usw.

Automobilindustrie Typische Werkstücke: Zylinder­ blöcke, Teile für Presswerkzeuge und Motoren usw.

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1. Einführung

Wirtschaftlichkeit, Rentabilitätsrechner Eine Investition in Silent Tools zahlt sich – dank erhöhter Produktivi­ tät und weniger Ausschuss – meistens in kürzester Zeit aus. Es stehen Ihnen drei Rechner von Sandvik Coromant zur Verfügung, die Ihnen in den Bereichen Aufbohren, Fräsen und Drehen helfen, die Renta­bilität (ROI) Ihrer Silent Tools zu berechnen. Mit nur wenigen Angaben können Sie sofort den Ertrag und die Amortisationszeit für eine Investition in Silent Tools im Vergleich zu ungedämpften Werkzeugen sehen. Sie finden die Rechner unter www.sandvik.coromant.com

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2. Fräsen

2. Fräsen Wichtige Überlegungen Die Bearbeitung mit rotierenden Werkzeugen unterscheidet sich vom Drehen, bei dem eine Bohrstange in einer Aufnahme sitzt, die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Zerspanung sind jedoch dieselben: • Starre Einspannung • Kürzestmögliche Werkzeuglänge • Größtmöglicher Verlängerungsdurchmesser • Minimales Gewicht des Fräsers, um die kinetische Energie bei einer potenziellen Vibration zu senken

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2. Fräsen

Vibrationen reduzieren Werkstückspannung und Maschinenstabilität sind zwei wichtige Dinge, die sorgfältig beachtet werden sollten, um Vibrationen zu minimieren.

Werkstück –– Werkstück in der bestmöglichen Art einspannen, um die im Zerspanungsprozess auftretenden Schnittkräfte aufnehmen zu können –– Fräskonzepte mit einem Einstellwinkel einsetzen, die Schnittkräfte in der stabilsten Richtung des Werkstücks generieren –– Bearbeitungsstrategie und -richtung optimieren, um die Schnittbedingungen möglichst stabil zu gestalten

Maschine –– Der Zustand der Maschine hat einen großen Einfluss auf Vibrationen. Übermäßiger Verschleiß des Spindellagers und der Vorschubachse führen zu ungünstigen Bearbeitungsbedingungen.

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2. Fräsen

Alle schwingungsgedämpften Werkzeuge sind für verschiedene Überhänge ausgelegt und verfügen über unterschiedlich eingestellte Dämpfer. Die besten Leistungen werden durch Anwendung der optimalen Länge und nicht durch zusätzliche Verlängerungen erreicht. Wird mehr als 7–8 x BD benötigt, fragen Sie nach einem maßgeschneiderten Adapter.

Dämpfungseffekt

(

)

3 × BD Geringere Dämpfungswirkung mit Verlängerungen!

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4 × BD

5 × BD

6 × BD

7 × BD

Nutzen Sie schwingungsgedämpfte Adapter, in dem Bereich, für den sie optimiert wurden!

8 × BD

2. Fräsen

Faktoren, welche die Schwingung beeinflussen Es gibt vier Grundfaktoren, die einen größeren Einfluss auf Vibrationen haben: • Einstell-/Anstellwinkel und Schnittkräfte • Fräserdurchmesser im Verhältnis zur radialen Schnitttiefe • Plattengeometrie • Fräserteilung

Einstellwinkel Der Einstellwinkel ist wichtig, da er die Richtung der Schnittkräfte wesentlich bestimmt. Je größer der Winkel Kappa (KAPR), desto höher die radialen Schnittkräfte. Wählen Sie deshalb das Fräskonzept in Abhängigkeit von Prozess und Anwendung aus. Erhöhen sich die radialen Schnittkräfte, ist der Unterschied in der Funktionalität zwischen schwingungsgedämpften und ungedämpften Werkzeugen umso deutlicher. Bei einem kleinen Einstellwinkel in Kombination mit einem kürzeren Überhang kann die Schnitttiefe am Fräser maximiert werden, bevor Vibrationen auftreten.

Verbesserte Werkzeugstabilität

CoroMill 390/ CoroMill 490

CoroMill 345

CoroMill 200/ CoroMill 300

CoroMill 210

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2. Fräsen

Fräserdurchmesser im Verhältnis zur radialen Schnitttiefe Ein kleinerer Werkzeugdurchmesser senkt nicht nur den Leistungs-und Drehmomentbedarf, sondern reduziert auch die ablenkenden Schnittkräfte. Das Verhältnis von Fräserdurchmesser und radialem Eingriff sollte möglichst groß gewählt werden.

Plattengeometrie Die Geometrie des Schneidwerkzeugs sollte leicht (-L) oder mittel (-M) sein.

Grenzen der Silent Tools Hohe Temperaturen können die Funktionsweise des Dämpfungs­ systems verändern. Wenn möglich, Luftkühlung oder innere Kühlschmierstoffzufuhr einsetzen. Eine extrem hohe Drehzahl, n (U/min) kann ebenfalls die Funktion des Dämpfungssystems beeinträchtigen.

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2. Fräsen

Fräserteilung Befinden sich mehrere Wendeschneidplatten im Eingriff, erhöht sich das Schwingungsrisiko. Solange Sie mit Schnitttiefen arbeiten, die unter der kritischen Tiefe für Vibrationen liegen, ist jedoch eine höhere Anzahl von Platten produktiver. Variieren Sie sowohl mit radialem Eingriff als auch mit der Teilung des Fräsers, um das beste Ergebnis zu erzielen. In den meisten Fällen ist eine weite Teilung die erste Wahl für eine produktive Zerspanung mit schwingungs­ gedämpften Werkzeugen.

Fräser mit Differentialteilung Periodische Anregungen verursachen Schwinungen; ein Fräser mit Differentialteilung ist deshalb der beste Weg, diese zu minimieren. Er sorgt für eine ungleichmäßige Kraftamplitudenerhöhung, erhöht so die Stabilität und ist bei einem hohen ae-Wert und bei langen Überhängen ein nützliches Werkzeug.

Weite Teilung - L

Enge Teilung - M

Extra enge Teilung - H

Differentiell geteilter Fräser mit reduzierter Schneidplattenanzahl. Erste bei instabilen Bedingungen aufgrund der niedrigen Schnittkräfte.

Gleichmäßig oder differentiell geteilter Fräser, abhängig vom Konzept, mit mittlerer Anzahl an Schneidplatten. Beste Wahl für das Schruppen bei stabilen Bedingungen.

Gleichmäßig geteilter Fräser mit maximaler Schneid­ plattenanzahl. Beste Wahl für eine hohe Produktivität bei niedriger Eingriffsbreite, ae (mehr als eine Schneidkante in Kontakt).

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2. Fräsen

Programmierungsrichtlinien Eine allgemeine Regel für das Planfräsen besagt, dass der Fräser konstant im Eingriff sein sollte, anstatt mehrere Durchläufe zu absolvieren. Dadurch wird die Anzahl der Ein- und Austritte minimiert und ungünstige Lasten, die zu Vibrationen führen könnten, werden vermieden.

Nya bilder från Borgs!

Roll-In-Entry

Den Fräser konstant im Eingriff halten

Roll-In-Entry Dieses Verfahren, bei dem der Fräser im 90°-Bogen im Uhrzeigersinn in das Werkstück einfährt, reduziert die Vibrationen und zusätzlich wird der dicke Span auf Austritt vermieden.

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2. Fräsen

Fräsrichtung Gleichlauffräsen ist die erste Wahl für die meisten Bearbeitungsoperationen. In einigen Fällen, wenn die Maschine z. B. nicht leistungsfähig genug ist oder das Werkstück sehr nachgiebig, wird vorzugsweise das Gegenlauffräsen eingesetzt. Denken Sie jedoch daran, dass die Schnittkraftrichtung dazu führen kann, dass das Werkstück beim Gegenlauffräsen angehoben wird. Dies muss insbesondere beim Spannen des Werkstücks beachtet werden.

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2. Fräsen

Position und Durchmesser Im Allgemeinen sollte beim Planfräsen der Fräserdurchmesser 20 - 50 % größer als die Schnittbreite sein, und der Fräser sollte etwas außerhalb der Mitte positioniert werden. Ist der Fräserdurchmesser kleiner als das Werkstück, wird eine maximale Schnittbreite von 60 - 70 % des Fräserdurchmessers empfohlen. Beim Vollnutenfräsen ist es wichtig, die Anzahl der Schneidplatten im Eingriff zu senken, um die Schwingungsneigung zu reduzieren.

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2. Fräsen

Produktüberblick Es steht eine breite Auswahl von serienmäßigen Silent ToolsFräsadaptern zur Auswahl, entweder mit HSK- oder modularen Coromant Capto-Kupplungen. Passt keiner unserer Standardadapter, fragen Sie einfach nach einer maßgeschneiderten Lösung, die u.a. auch Adapter für Schlitz­ fräser und in großen Scheibenfräsern eingebaute Dämpfer bereithält.

Schaft- und Eckfräser

Schwingungsgedämpfte Adapter für Plan- und Eckfräser

CoroMill® 390D

Schwingungsgedämpfte Adapter – Coromant Capto

Schwingungsgedämpfte Adapter – HSK

Zylinderschaft oder Coromant Capto-Kupplung am Schaftende

Coromant Capto-Kupplung am Schaftende (C4, C5, C6 und C8 in Coromant Capto Grundhalter)

HSK-Kupplung am Schaftende (HSK 63 und HSK 100)

Weite, enge und extra enge Teilung

Breite Palette an austauschbaren Schneidköpfen

Breite Palette an austauschbaren Schneidköpfen

DC: 20-40 mm (0.787-1.575 Zoll)

Innere Kühlschmierstoffzufuhr

Innere Kühlschmierstoffzufuhr

Überhang: ≤ 5 xBD

BD: 40-80 mm (1.575-3.150 Zoll)

BD: 63-100 mm (2.480-3.937 Zoll)

DMM: 16-32 mm (0.750-1.500 Zoll)

DMM: 16-27 mm (0.750-1.000 Zoll)

Überhang: ≤ 8 x BD

Überhang: ≤ 8 x BD

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2. Fräsen

• Schwingungsgedämpfte Lösungen ab 20–40 (0.787-1.575 Zoll) mit integrierten CoroMill 390 Fräsern sind im Standard­sortiment erhältlich • Ab 40 mm (1.575 Zoll) und größer stehen schwingungsgedämpfte Adapter in den Coromant Capto-Größen C4 - C8 zur Verfügung, standardmäßig mit Kühlschmierstoffzufuhr durch die Fräserdornaufnahme. Kombiniert mit einem Grundhalter stellt dieser Adapter ein montiertes schwingungsgedämpftes Werkzeug für die meisten Maschinenschnittstellen dar.

Adapter-Ø, BD Zoll

mm

Maßgeschneiderte Produkte

3.000

80

2.500

63

2.000

50

1.500

40

Coromant Capto® und HSK-Adapter für rotierende Werkzeuge Schwingungsgedämpfter Adapter für Plan- und Eckfräser

40 32 25 20

CoroMill® 390D Schaftfräser und Eckfräser

Überhang LU/BD 5 × BD

22

6 × BD

7 × BD

8 × BD

2. Fräsen

CoroMill® 390D – Anwendungsbereich Der CoroMill 390D ist ein echter Produktivitätstreiber für lange und schlanke Werkzeuge, der sowohl in Vertikal- als auch in Horizon­ talmaschinen eingesetzt werden kann. Die Fräser sind für große Auskraglängen ausgelegt, gleichzeitig aber auch effizient, wenn es sich um Arbeiten nahe am Bohrfutter in Multi-Task-Maschinen handelt.

23

2. Fräsen

Das Programm besteht aus den Coromant Capto-Größen C6 und C5 sowie zylindrischen Schäften in den Durchmessern 20, 25, 32 und 40 mm (0.787, 0.984, 1.260 und 1.575 Zoll) in einem Bereich, der 3- bis 5-mal größer als der Schnittdurchmesser (DC) ist. • Coromant Capto® C5 – Hohe Stabilität – Umfangreiches Angebot an Grundhaltern – Erste Wahl bei Arbeiten mit erschwertem Zugang • Coromant Capto® C6 – – – –

Hohe Stabilität Umfangreiches Angebot an Grundhaltern Integrierte Multi-Task-Spindeln Erste Wahl bei Arbeiten mit leichtem Zugang

• Zylinderschäfte – Hydraulisches Spannfutters, zum Beispiel CoroChuck 930, für präziseste Aufnahme des Fräsers – Spannzangenfutter

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2. Fräsen

Kurze und lange Grundhalter Mit einer Kombination aus Fräserdornaufnahme an den Adaptern und Grundhaltern mit unterschiedlichen Längen sind Lösungen für die meisten Anwendungen bis zu 8 x BD im Angebot. Für Überhänge über 8 x BD oder bei speziellen Kundenanforderungen sind die maßgeschneiderten Tailor Made-Lösungen die beste Alternative.

Ungedämpft/ Vollhartmetall

Maßgeschneiderte Lösung

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2. Fräsen

Schwingungsgedämpfte Adapter für Plan- und Eckfräser

• Cx-391.05CD

• 392.41005CD

3 x BD 4 x BD 5 x BD 6 x BD 7 x BD 8 x BD 9 x BD

3 x BD 4 x BD 5 x BD 6 x BD 7 x BD 8 x BD 9 x BD

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2. Fräsen

Anwendungsbeispiele Fall 1: Ventilgehäuse Anwendung

Eckfräsen – Zirkularinterpolation

Werkstückstoff

CMC 09.1, K3.2.C.UT, Kugelgraphitguss

Maschinenkosten

195 EUR/Std.

Zeitspanvolumen

179 (10.92)/Stück cm3 (Zoll3)

ZEFF

5

Montagelänge

280 mm (11.024 Zoll) Referenz

Silent Tools

Adapter

C6-391.05 CD-22 200

Schneidkopf

R390-066 Q22-18M

Schnittdaten n (U/min)

700

1352

vc (m/min (Fuß/min))

176 (577)

280 (918)

fz (mm (Zoll))

0.31 (0.012)

0.27 (0.010)

vf (mm/min (Zoll/min))

687 (27.05)

1 156 (45.52)

vfa (mm/min (Zoll/min))

8.0 (0.315)

19.0 (0.748)

AP (mm (Zoll))

4.0 (0.158)

6.0 (0.236)

ae (mm (Zoll))

18.59 (0.732)

18.59 (0.732)

Gesamttaktzeit

30.07 min

12.08 min

Standzeit (Anz. Werkst.)

10

20

Der Einsatz von Silent Tools bei einer Eckfräsanwendung in einem Ventilgehäuse führte zu einer höheren Zerspanung und verbesserter Oberflächengüte. Selbst mit der Erhöhung der Drehzahl, der Schnitttiefe und der Spindeldrehzahl traten keine störenden Werkzeugschwingungen auf, Die Ergebnisse sprechen für sich: Eine um 149 % höhere Produktivität und eine Rentabilität nach neun Wochen!

27

2. Fräsen

Fall 2: Ventilgehäuse Anwendung Werkstückstoff Maschinenkosten Zeitspanvolumen ZEFF Montagelänge

Zirkularinterpolation CMC 09.1 195 EUR/Std. Q=182 cm3/min (11.11) 6 480 mm (18.9 Zoll)

Schnittdaten ae, (mm, Zoll) n (U/min) vc (m/min (Fuß/min)) fz (mm (Zoll)) vfa (mm/min (Zoll/min)) AP (mm (Zoll)) Gesamttaktzeit, (min) Standzeit (Anz. Werkst.)

17.56 (0.691) 900 238 (780) 0.32 (0.013) 24 (0.945) 6.0 (0.236) 27.58 10

28

2. Fräsen

Stufenbearbeitung von einer Seite Referenz

Empfehlung

Schritt 1

Schruppaufbohren bis Durchmesser 135 mm (5.31 Zoll)

Zrkularinterpolation bis zu Durchmesser 139.8 mm (5.50 Zoll)

Schritt 2

Schruppaufbohren bis Durchmesser 139.8 mm (5.50 Zoll)

Feinaufbohren bis Durchmesser 140 mm (5.51 Zoll) H7

Schritt 3

Spülen

Schritt 4

Feinaufbohren bis Durchmesser 140 mm (5.51 Zoll) H7

Das Ventilgehäuse misst in der Länge 850 mm (33.46 Zoll) und hat ein Produktionsvolumen von 300 Einheiten pro Jahr. Im Januar 2012 wurde der Bearbeitungsprozess geringfügig geändert. Die höhere Länge des Ventilgehäuses machte eine Bearbeitung von beiden Seiten erforderlich. Darüber hinaus beinhaltete die Änderung das Schlichten des Innendurchmessers von 140 mm (5.51 Zoll) mit einer maximalen Schnittlänge von 425 mm (16.73 Zoll). Der Arbeitsablauf wurde rationalisiert: zwei Schruppaufbohrschnitte mit anschließendem Spülvorgang zur Spanabfuhr und nachfolgendem Schlichten auf Ø140 H7 wurden ersetzt durch eine Zirkularinterpolation und das finale Feinaufbohren. Der Fräsadapter C8-391.05CD-27 360 wurde mit einem Grundhalter und einem übergroßen CoroMill 390 kombiniert, wodurch eine Einbaulänge von 480 mm (18.9 Zoll) entstand. Diese Prozessumstellung sparte beim Kunden 22.000 EUR pro Jahr ein. Das entspricht einer Amortisationszeit von neun Wochen bzw. 64 produzierter Bauteile. Ein weiterer Vorteil betraf die Standzeit: sie erhöhte sich von zwei produzierten Einheiten auf zehn!

29

2. Fräsen Anwendung

Fräsen tiefer Taschen

Werkstück

Hohlform

Werkstückstoff

CMC 01.2

Maschinenkosten

EUR 90/Std.

Zeitspanvolumen

132 cm3/min (8.06 Zoll3/min)

ZEFF

4

Montagelänge

360 mm (14.17 Zoll)

Schnittdaten

Referenz

Silent Tools

n (U/min)

1100

1550

vc (m/min (Fuß/min))

176 (578)

249 (817.3)

fz (mm (Zoll))

0.46 (0.018)

0.41 (0.016)

vf (mm/min (Zoll/min))

2030 (80)

2540 (100)

AP (mm (Zoll))

0.50 (0.02)

1.02 (0.04)

ae (mm (Zoll))

51 (2.00)

51 (2.00)

Gesamttaktzeit

900 min

400 min

Standzeit (Anz. Werkst.)

0.1

0.25

Die Kammermaße betragen 457 x 457 x 406 mm (18 x 18 x 16 Zoll). Die Kammer hat einen Radius von 25.4 mm (1.0 Zoll) in den Ecken, was einen 50 mm (2.0 Zoll)-Fräser erfor­derlich macht. Der bestehende Arbeitsablauf war unproduktiv. Da Auskammeroperationen in der Fertigung immer häufiger erfolgten, stand die Steigerung der Produktion im absoluten Fokus. Durch die Einführung eines schwingungsgedämpften Fräsadapters mit einer Verlängerung in Kombination mit einem CoroMill®210 sowie der Sorte GC1040 wurden die Produktivitätsziele erfüllt. Ergebnis: Die Referenzlösung benötigte 15 Stunden, während die Lösung mit den Silent Tools weniger als sieben benötigte.

30

2. Fräsen

Tipps und Tricks, Zusammenfassung Schneidplattensorten und -geometrien Eine kleine Kantenverrundung (ER = edge rounding) wählen. Von einer dicken zu einer dünnen Beschichtung wechseln. Bei Bedarf unbeschichtete Schneidplatten einsetzen. Scharfe und positive Schneidplatten mit spanformender Funktion einsetzen.

Einstellwinkel Je kleiner der Einstellwinkel, desto dünner der Span. Somit wird ein höherer Vorschub pro Zahn möglich. Ein kleinerer Einstellwinkel wird darüber hinaus einen größeren Teil der Schnittkraft direkt in axiale Richtung leiten und so das Vibrationsrisiko senken.

Fräserteilung

In den meisten Fällen ist eine weite Teilung die erste Wahl für produktive Zerspanung mit schwingungsgedämpften Werkzeugen. Verwenden Sie deshalb einen Fräser mit weiter Teilung, um Änderungen in den Schnittkraftrichtungen zu verlangsamen. Eine Reduzierung der Wendeplatten im Werkzeug lässt oftmals eine Erhöhung der axialen Schnitttiefe zu.

Vorschub pro Zahn

Ein höherer Vorschub pro Zahn kann der Werkzeugmaschinenspindel eine konstante Vorspannung verleihen, was wiederum dazu führt, dass das Spiel der Lager minimiert wird.

31

2. Fräsen

Maximalen Q-Wert erreichen Startwert ae, wenn möglich, zwischen 60 und 80 % wählen. Die Anzahl der Schneidplatten im Eingriff reduzieren, um Q zu maximieren. Das ist insbesondere beim Vollnutfräsen wichtig.

Spanabfuhr Druckluft einsetzen, um das erneute Schneiden von Spänen zu verhindern. Das ist besonders wichtig beim Fräsen von tiefen Kavitäten. Beachten Sie jedoch, dass bei einem Fräser mit weiter Teilung mehr Raum für die Spanabfuhr zur Verfügung steht.

Ein- und Austritt Vermeiden Sie Situationen, in der die Mittelachse oder der Fräser auf einer Linie mit der Werkstückkante liegen. Dann verlässt die Schneidplatte das Werkstück, wenn die Spandicke am größten ist, wodurch sehr hohe Impulsanregungen an Ein- und Austritt entstehen.

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3. Längsdrehen

3. Längsdrehen Wichtige Überlegungen Die Aufspannstabilität und richtige Mittenhöhe sind zwei wichtige Faktoren, um die korrekten Abmessungstoleranzen und die gewünschte Oberflächengüte Ihres Bauteils zu erreichen. Die Mittenhöhe beeinflusst sowohl den Spanwinkel als auch die Schnittkraft am Werkzeug. Für eine maximale Kontaktfläche wird die zylindrische Bohrstange in eine geschlitzte Spannaufnahme gespannt. Mit EasyFix-Spannaufnahmen erreichen Sie die stabilste Aufspannung und eine exakte Mitten­höhenpositionierung. Die empfohlene Bohrungstoleranz liegt bei ISO H7; außerdem empfehlen wir, für die geschlitzten Spannbuchsen einen Werkstoff mit mindestens 45 HRC zu verwenden, um eine dauerhafte Verformung zu verhindern. Verwenden Sie nie Schrauben in direktem Kontakt mit dem Stangenschaft, da diese die Stange schädigen könnten. Für Bearbeitungen mit langen Überhängen ist die korrekte Auf­ spannung, entsprechend den Empfehlungen, unbedingt einzuhalten.

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3. Längsdrehen

Bohrstangen - Allgemeines • Eine Oberflächengüte von ~1,6 µm ist erforderlich, um einen ausreichenden Spannkontakt zu gewährleisten. • Die empfohlene Spannlänge beträgt 4 × BD. Wir empfehlen außerdem, wenn möglich, eine Spannlänge von 6 × BD für Bohrstangen über 200 mm (7.87 Zoll) zu verwenden. • Zylindrische Bohrstangen in geschlitzten Spannbuchsen. Die empfohlene Spanntoleranz liegt bei ISO H7. • Spannbuchsenmaterial mit mindestens 45 HRC verwenden, um eine dauerhafte Verformung zu verhindern. • Bei einer großen Bohrstange einen doppelten Lagerdeckel einsetzen. • Für höchste Spannstabilität einen geschlitzten Bohrstangenhalter verwenden Lassen Sie die Konstruktion und die Abmessungen des Werkstücks über den Durchmesser und die Länge der Bohrstange entscheiden. Für beste Spannstabilität sind Coromant Capto-Kupplungen oder geschlitzte Spannbuchsen die 1. Wahl. Der Bohrungsdurchmesser und die Länge bis zum Boden bestimmen, welcher Typ von Bohrstange einzusetzen ist.

10 x BD 1-1,5 x BD BD

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4xBD

3. Längsdrehen

Spannen von schwingungsgedämpften Bohrstangen Aufgrund der Konstruktionsweise eines Revolvers in einer CNCDrehmaschine bzw. der Flexibilität einer Multi-Task-Maschine ist die Steifigkeit im Normalfall verringert. Schmale Revolverbreiten reduzieren das Verhältnis zwischen der Einspannlänge und dem Durchmesser der zylindrischen Bohrstangen – und somit verringert sich auch die Stabilität der Aufspannung. Die Coromant Capto-Kupplung kann ebenfalls eine Lösung für eine Drehmaschine mit Revolver darstellen. Diese minimiert den Bedarf an langen Spannhülsen und erhöht die Stabilität der Aufspannung – und das mit einem weiteren Vorteil: dem Schnellwechsel.

Die richtige Aufspannung ist nicht hoch genug einzuschätzen. Bild 1 zeigt die Oberflächengüte mit einer falschen Aufspannung, Bild 2 mit einer geschlitzten Spannaufnahme.

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3. Längsdrehen

Flachbettdrehmaschinen Im Vergleich zu Drehmaschinen mit Revolver bieten Flachbett­ maschinen mit einer Werkzeugaufnahme häufig eine höhere Stabilität und Steifigkeit, weshalb größere und längere Bohrstangen gespannt werden können. Einschränkend bei dieser Art Maschine können sich Werkzeugaufnahme, Maschinengröße und Stabilität der Maschinenkonstruktion auswirken. Beim Einsatz großer schwingungsgedämpfter Bohrstangen mit langen Überhängen ist die Stabilität von Schlitten und Führungs­ leisten ein wichtiger Faktor, um gute Bearbeitungsresultate zu erzielen. Für optimale Ergebnisse sollte die Aufspannung der Werkzeugaufnahme mit kräftigen Führungen erfolgen, wobei die Querführungen weit auseinander liegen sollten, entweder im gleichen Abstand oder breiter als die Einspannlänge 4 x BD. Denken Sie daran, dass sich das Gewicht bei größeren Stangen drastisch erhöht: • Durchmesser 100 mm (3.94 Zoll) = 88 kg (194.0 Pfund) • Durchmesser 120 mm (4.72 Zoll) = 140 kg (308.7 Pfund)

Die optimale Konstruktionsweise einer Werkzeugaufnahme ist ein A-Rahmen, bei dem die Bohrstange direkt über und zwischen den Führungsschlitten der Maschine angebracht ist.

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3. Längsdrehen

Bestleistungen liefert die Bohrstange, wenn die Faktoren Kontakt, Konstruktion sowie Formgenauigkeit zwischen Werkzeug und Werkzeughalter stets beachtet werden. Höchste Stabilität wird mit einem Halter erreicht, der die Bohrstange vollständig umschließt. Bohrstangenhalter mit Teilprofil sowie zylindrische Halter mit Schrauben werden nicht empfohlen.

Geschlitzter Halter für 300 mm (11.81 Zoll) Stangendurchmesser. Der Abstand zwischen den Querschlitten beträgt 1200 mm (47.24 Zoll) (4 x BD).

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3. Längsdrehen

Werkzeug zur Einstellung der Zentrumshöhe Für alle zylindrischen CoroTurn SL-Bohrstangen gibt es eine schnelle und einfache Methode, um die richtige Mittenhöheneinstellung der Schneidkante zu gewährleisten: 1. Justierhilfe an der verzahnten Schnittstelle der zylindrischen Bohrstange ansetzen. 2. Die Bohrstange in die richtige Position drehen. 3. Wenn sich die Libelle in der Mitte befindet, ist die Bohrstange korrekt ausgerichtet. Selbst wenn die Bohrstange während des Zerspanungsvorganges leicht unterhalb der Mitte auslenkt, ist die korrekte Aufnahme der Bohrstange auf der Mittelachse. Alternative Einstellhilfen sind Höhen­ messschieber und Kreuzwasserwaage.

Schwingungsgedämpfte 300 mm (11.81 Zoll) CoroTurn SL-Schnellwechselbohrstange mit einem Überhang von 10 x BD.

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3. Längsdrehen

Druck und Richtung von Kühlschmierstoffen Der Kühlschmierstoff sollte für optimale Standzeit und Prozessicherheit direkt in die Schneidzone geleitet werden. Für Werkzeuge, die mit SL-Schnellwechselköpfen ausgestattet sind, müssen die Kühlschmierstoffdüsen manuell eingestellt werden, um zu gewährleisten, dass der Kühlschmierstoff auf die Schneidzone trifft. Für beste Ergebnisse sind Werkzeuge mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr einsetzen. Das ist auch für das Innendrehen mit langen Überhängen wichtig. Mit einem Sechskantschlüssel wird die Kühlschmierstoffzufuhr ein- und abgeschaltet. Ausreichend Platz zwischen Bohrstange und Innenwänden der Bohrung ist extrem wichtig für die Spanabfuhr und die Vermeidung radialer Ablenkung. Für einen Bohrungsdurchmesser von 100 mm (3.94 Zoll) empfiehlt sich eine Bohrstange von 80 mm (3.15 Zoll). So ist ausreichend Raum für die Spanabfuhr gewährleistet, und Schäden am Werkzeug sowie am Werkstück werden vermieden. Durch die Verwendung von Anschlüssen mit British Standard Pipe (BSP)Gewinde kann Kühlschmierstoff vom hinteren Ende der Bohrstange zugeführt werden. Alle Bohrstangen >80 mm Durchmesser verfügen über innere Kühlschmierstoffzufuhr und Anschluss mittels Gewinde.

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3. Längsdrehen

Innovative Kühltechnologie Die erweiterte Kühltechnologie von Sandvik Coromant ist ein einzigartiges Konzept, das den Einsatz von Kühlschmierstoff bei allen Nassbearbeitungen optimiert. Durch die präzise Zufuhr des Kühlschmierstoffs in die Schneidzone wird die erzeugte Wärme effizient von dort abgeführt – so erfolgt ein exzellenter Spanbruch auch in schwierig zu bearbeitenden Werkstoffen, egal, mit welchem Druck gearbeitet wird. • Bei einem niedrigen Druck (bis zu 30 bar/435 psi) übertreffen Sandvik Coromant HP-Halter herkömmliche Werkzeughalter dank der genau ausgerichteten Kühlmittelstrahlen. • Bei einem hohen Druck (über 30 bar/435 psi) besteht die produktivste Lösung in einer Kombination aus HP-Haltern von Sandvik Coromant und Schneidplattengeometrien speziell für Hochdruckkühlschmierstoff. Je höher der Druck, umso anspruchsvollere Werkstoffe können mit hervorragenden Ergebnissen bearbeitet werden. Manchmal ist eine große Menge an Kühlmittelzufuhr erforderlich, um die Späne aus der Bohrung zu entfernen. Mit Ausnahme des Stangendurchmessers von 100 mm (3.94 Zoll), der eine Belastbarkeit von 50 bar (725 psi) aufweist, sind Silent Tools-Adapter für einen Druck von 70 bar (1015 psi) ausgelegt.

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3. Längsdrehen

Faktoren, die die Schwingung beeinflussen Zur Minimierung der Vibrationsneigung: • einen großen Einstellwinkel und einen positiven Spanwinkel anwenden • eine positive Makrogeometrie verwenden • Verschleiß kontrollieren • die Schnitttiefe sollte größer als Eckenradius sein. Niedrigere Radialkräfte führen zu einer geringeren radialen Ablenkung und weniger Problemen mit Vibrationen. Für beste Ergebnisse eine radiale Schnitttiefe einsetzen, die bei einem 90° Einstellwinkel (0° Eintrittswinkel) größer als der Eckenradius ist. Ist die Schnitttiefe kleinerals der Eckenradius, werden die Eingriffsverhältnisse ungünstig (ähnlich 45° Einstellwinkel oder großem Eckenradius).

Vibrationsneigung

Einstell-/Anstellwinkel und Spanwinkel

Eckenradius und Spitzenwinkel, mm (Zoll) Makrogeometrie Mikrogeometrie Schnitttiefe in Bezug zum Eckenradius

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3. Längsdrehen

Zu beachten ist, dass das Umleiten der Kräfte die Ablenkung reduzieren kann: • Ein Einstellwinkel so nah wie möglich bei 90° (Anstellwinkel 0°) maximiert den Anteil der Vorschubkraft, die vom Werkstück in axialer Richtung zurückkommt. Eine Kraft in axialer Richtung ergibt weniger Werkzeugablenkung als gleiche Kräfte in radialer Richtung. • Der Einstellwinkel beim Innendrehen sollte nicht unter 75° (Anstellwinkel 15°) liegen. • Je positiver der Spanwinkel, desto weniger Schnittkräfte werden zur Bearbeitung des Werkstücks benötigt. Geringere Schnittkräfte bedeuten weniger Ablenkung. • Weniger Kraft in radialer Richtung ergibt geringere radiale Ablenkung

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3. Längsdrehen

Kraftrichtung: hauptsächlich axial

Ein negativer Spanwinkel erhöht die Schnittkräfte

Kraftrichtung: sowohl axial als auch radial

Ein positiver Spanwinkel sorgt für geringere Schnittkräfte

Ft = Tangentialkräfte und Fr = Radialkräfte

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3. Längsdrehen

Spitzenwinkel der Schneidplatte Wählen Sie eine Schneidplattenform mit Blick auf den Einstell­ winkel und den Raumbedarf des Werkzeugs. Als Faustregal gilt: immer den kleinstmöglichen Eckenradius wählen, um die Vibrationsneigung zu reduzieren. Wenn es um den Spitzenwinkel geht, sind zwei Alternativen möglich: • Ein kleiner Spitzenwinkel der Schneidplatte verbessert die Werkzeugstabilität und bewirkt geringe Spanbereichsschwankungen, falls das Werkzeug in radialer Richtung zu schwingen beginnt • Ein großer Spitzenwinkel dagegen verleiht der Platte zwar Festigkeit und Funktionssicherheit, erfordert aber eine höhere Zerspanungsleistung, da eine größere Schneidkante im Eingriff ist

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3. Längsdrehen

Positive Geometrien Positive Geometrien und positive Spitzenwinkel erzeugen geringere Schnittkräfte und weniger Ablenkung des Werkzeugs. Wählen Sie deshalb die positivste Geometrie, die möglich ist, zusammen mit einem Spanbrecher, der zu Ihren Schnittdaten passt. Dadurch könnte sich neben der Verschleißfestigkeit und der Schneidkantenfestigkeit auch die Spankontrolle etwas verschlechtern – daher ist die Vibrationskontrolle immer ein Abwägen.

Wiper-Wendeschneidplatten Wiperplatten sind normalerweise nicht die 1. Wahl, wenn es darum geht, Vibrationen zu verhindern, da den erhöhten Schnittkräften sowie der radialen Ablenkung schwer beizukommen ist. Bei sehr stabilen Bearbeitungsbedingungen können Wiperplatten jedoch sehr vorteilhaft für die Oberflächengüte und höhere Schnittdaten sein. 1. Schritt: Üblichen Radius einsetzen 2. Schritt: Gegebenenfalls mit Wiper optimieren

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3. Längsdrehen

Schneidkantenverrundung Eine geringe Schneidkantenverrundung (ER) ergibt niedrigere Schnittkräfte in allen Richtungen. Dies bedeutet leichteres Schneiden und weniger Werkzeugablenkung. Geschliffene Schneidplatten haben eine kleinere Kantenverrundung als direkt gepresste Schneid­platten, was auch für unbeschichtete oder dünn beschichtete Schneidplatten gilt.

M = Direkt gepresste Schneidplatten

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G=G  eschliffene Schneidplatte, normalerweise mit kleinerer ER

E = Geschliffene Schneidplatte für engere Toleranzen und scharfe Kanten

3. Längsdrehen

Schnittdaten Übermäßiger Plattenverschleiß, wie z. B. Freiflächenverschleiß, muss verhindert werden, da dieser den Abstand zwischen Werkzeug und Bauteilwand ändert, was zu Vibrationsproblemen führen kann.

Schnittgeschwindigkeit, vc Die richtige Schnittgeschwindigkeit verhindert Aufbauschneiden­ bildung, die die Oberflächengüte, die Schnittkräfte sowie die Standzeit beeinflusst. • Zu hohe Schnittgeschwindigkeit kann Freiflächenverschleiß verursachen, was sich aufgrund von Spanstau, schlechter Spanabfuhr und Plattenbruch negativ auf die Sicherheit und die Zuverlässigkeit auswirkt, insbesondere bei der Bearbeitung von tiefen Bohrungen • Zu niedrige Schnittgeschwindigkeiten führen zu Aufbauschneidenbildung • Ein ungleichmäßiges Verschleißmuster senkt die Standzeit und verschlechtert die Oberflächengüte, deshalb unbedingt auf das Verschleißmuster achten • Der Werkstoff hat große Auswirkungen darauf, welche Schnitt­ geschwindigkeit gefahren werden kann

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3. Längsdrehen

Schnitttiefe AP und Vorschub fn Die Kombination von AP und fn ist entscheidend, um die bestmöglichen Spanbereiche zu erhalten. Zwei Faustregeln: • AP größer als den Eckenradius programmieren • Einen fn-Wert programmieren, der mindestens ein Viertel des Eckenradius beträgt, abhängig von der gewünschten Ober­ flächengüte Einer der ersten Aspekte, die zu berücksichtigen sind, wenn Sie Vibrationen bei der Bearbeitung mit langen Überhängen bemerken, ist die Erhöhung des Vorschubs und als zweite Maßnahmen die Änderung der Schnittgeschwindigkeit. Normalerweise werden mit einer höheren Schnittgeschwindigkeit bessere Resultate erreicht.

Spanquerschnitt • Sind die Spanquerschnitte zu groß sind die Schnittkräfte zu hoch • Sin die Spanquerschnitte zu klein zu klein, ist die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück zu groß und es kann zu Abriebserscheinungen kommen

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3. Längsdrehen

Fall 1: Drehen von Erdankern Ein Öl- und Gasunternehmen, das Erdanker produziert, lud Sandvik Coromant in seine Fertigung ein, um schwingungsgedämpfte Werkzeuge zu testen, da die bestehende Lösung nicht stabil genug war. Dank der Stabilität der Silent Tools-Bohrstange und der Möglichkeit, höhere Schnittdaten einzusetzen, wurde die Maschinenzeit pro Bauteil um neun Minuten gesenkt.

Anwendung Werkstück Werkstoff Maschinenkosten

Drehen Erdanker CMC 20.32 (Stellit Sorte 6) EUR/Std.: € 94

Adapter Schneidplatte Sorte

Referenzwerkzeug A24T-DTFNR3 TNMG 332-MS VP-05RT VP05RT

Silent Tools A570-4C D28-15 40 SNMG 432-SM GC 1105

171.98 56 (2.20) 30 (100) 0.08 (0.003) 2.5 (0.10)

275.17 56 (2.20) 49 (160) 0.10 (0.004) 2.5 (0.10)

1 21.51

2 10.08 min 113%

Schnittdaten n, U/min: Dm mm (Zoll): vc m/min (Fuß/min) fn mm/U (Zoll/U) AP mm (Zoll) Standzeit (Anz. Werkst.) Gesamttaktzeit, min Produktivitätssteigerung

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3. Längsdrehen

Anwendungsbeispiele Fall 2: Bohrungsherstellung durch Innendrehen Innendrehen ist eine vibrationsanfällige Anwendung. Die Werkzeugwahl ist durch den Bohrungsdurchmesser des Werkstücks und die Länge begrenzt, da die Tiefe der Bohrung den Überhang bestimmt. Verringern Sie daher den Werkzeugüberhang und wählen Sie den größtmöglichen Stangendurchmesser, um optimale Stabilität und Genauigkeit zu erzielen. Die 1. Wahl fürs Innendrehen ist eine schwingungsgedämpfte Bohrstange. Ein Kunde mit einem typischen Vorschrupparbeitsgang für einen Prozessflansch hat in großem Umfang von dieser Bohrstange profitiert. Durch Ausschalten der Vibrationen konnte die Spindelgeschwindigkeit mehr als verdoppelt, die Taktzeit um ein Drittel reduziert und die Produktivität um 188 % gesteigert werden.

50

3. Längsdrehen Anwendung

Allgemeine Innenbearbeitung, leichtes Schruppen

Werkstück

Prozessflansch

Werkstoff

CMC 01.1, P1.1.Z.AN, niedrig legierter Stahl

Maschinenkosten

EUR/Std.: € 75

Arbeitsstunden/Woche

80

Einsatz schwingungsgedämpfter Adapter

44%

Zerspantes Volumen/St. cm3 (Zoll3)

54 (3.295)

Einbaulänge mm (Zoll)

406 (15.984) Referenzwerkzeug

Silent Tools

Adapter

C6-570-3C 40 368

Schneidkopf

570-DCLNL-40-12-L

Schnittdaten n, U/min:

424

955

Dm mm (Zoll):

60 (2.360)

60 (2.360)

vc m/min (Fuß/min)

80 (263)

180 (591)

fn mm/U (Zoll/U)

0.1 (0.004)

0.15 (0.006)

AP mm (Zoll)

1.0 (0.040)

2.0 (0.079)

Gesamttaktzeit

91.63 min

31.84 min

Standzeit (Anz. Werkst.)

1.5

2.65

Produktivitätssteigerung

188%

51

3. Längsdrehen

Fall 3: Lagergehäuse, angeflanscht Der Kunde hatte mit Vibrationen zu kämpfen und fragte Sandvik Coromant nach einer produktiven Lösung. Mit dem Einsatz der A570-3C D32 27-40 Bohrstange wurde eine von zwei Aufbohroperationen eingespart und die Produktivität konnte beträchtlich erhöht werden. Der Kommentar vom Kunden: „Die Bohrstange hat nicht nur meine Aufbohroperation leiser gemacht. Sie hat auch alle Leute in der Werkstatt zum Verstummen gebracht, die sagten, dass das Sandvik Coromant-Werkzeug nicht funktionieren würde.“

Werkstoff

CMC 02.1

Maschine

Dainichi

Werkstück

Lagergehäuse, geflanscht

Anwendung

Schruppaufbohren Referenzwerkzeug

Silent Tools

Adapter

A570-3CD3227-40

Schneidkopf

SL-PTFNL-40-16HP

Schneidplatte

TNMG 332-QM GC4215

Schnittdaten n, U/min

340

Dm mm (Zoll)

94 (3.7)

94 (3.7)

vc m/min (Fuß/min)

67 (220)

99 (325)

fn mm/U (Zoll/U)

0.36 (0.014)

0.41 (0.016)

AP mm (Zoll)

3.2 (0.125)

3.2 (0.125)

Gesamttaktzeit, min

28

15

Standzeit (Anz. Werkst.)

3

8

Produktivitätssteigerung

52

227

132%

3. Längsdrehen

Fall 4: Spindel In der Spindelproduktion wird hauptsächlich Innenbearbeitung durchgeführt, und der bestehende Prozess beinhaltete zwei Operationen – Drehen von beiden Seiten. Der Kunde sah sich zwei Problemen gegenüber: Vibrationen und die Notwendigkeit eines vereinfachten Prozesses. Durch den Einsatz der schwingungsgedämpften Bohr­ stange mit 5.3xBD konnte die Drehbearbeitung von einer Seite erfolgen und brachte so dem Kunden eine Zeitersparnis.

Werkstoff

E200 Boehler/ 18CrNiMo7

Maschine

Mazak integrex 300

Maschinenkosten

EUR/Std.: € 150

Werkstück

Spindel

Anwendung

Innenaufbohren Referenzwerkzeug

Silent Tools

Adapter

C6-570-3C 32 159

Schneidkopf

570-DWLNL-32-08-LE

Schneidplatte

WNMG 080408-PM GC4225

Schnittdaten n, U/min

509

Dm mm (Zoll)

50 (1.97)

50 (1.97)

vc m/min (Fuß/min)

80 (262)

180 (590)

fn mm/U (Zoll/U)

0.1 (0.004)

0.15 (0.006)

AP mm (Zoll)

1 (0.039)

1 (0.039)

Gesamttaktzeit, min

68.5

5.95

Standzeit (Anz. Werkst.)

1

4

Produktivitätssteigerung

1146

1052%

53

3. Längsdrehen

Produktüberblick Die Auswahl der Bohrstange hat einen großen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Produktion. Das Werkzeugprogramm von Sandvik Coromant ist sehr umfangreich und bietet Lösungen in einem Durchmesserbereich von 10 bis 100 Millimeter (0.394 bis 3.94 Zoll) als Standardwerkzeuge an, die innerhalb von 24 Stunden geliefert werden können. Über diesen Bereich hinausgehend sind auch maßgeschneiderte Werkzeuge bis zu einem Durchmesser von 600 mm (23.6 Zoll) verfügbar. Bohrstangen für Überhänge von 3 - 14 x BD sind verfügbar, während für Coromant Capto Durchmesser 16 und 100 Millimeter (0.63 bis 3.94 Zoll) erhältlich sind.

Produktiv für kurze Überhänge Generell können Sie eine Bohrstange aus Stahl oder Hartmetall bis zu 4 x BD einsetzen, aber selbst in diesem Bereich bietet Ihnen die schwingungsgedämpfte Bohrstange große Produktivitätsvorteile. Überhänge bis 10 x BD werden normalerweise mithilfe von schwingungsgedämpften Bohrstangen aus Stahl erfolgreich bearbeitet, während Überhänge über 10 x BD wegen radialer Ablenkung und Vibrationen eine hartmetallverstärkte schwingungsgedämpfte Bohrstange erforderlich machen.

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3. Längsdrehen Bohrstangendurchmesser, BD (mm) %'

Maßgeschneiderte Produkte %' %' %' %'

CoroTurn® SL – QC

%'

CoroTurn® SL – QC

%' %' %'

CoroTurn® SL

%' %'

CoroTurn® SL

%' %' %' %' %'

Integriert Max. Überhang [%'

Schwingungsgedämpfte Stahlbohrstangen

[%'

Hartmetallverstärkte schwingungsgedämpfte Bohrstangen

Ab BD 16 mm haben alle Bohrstangen auswechselbare CoroTurn® SL Schneidköpfe. Das umfangreiche Angebot beinhaltet ca. 500 unterschiedliche Schneidköpfe für allgemeine Drehbearbeitung, Abstechen und Einstechen sowie Gewindeherstellung, einschließlich solcher für Schnellwechsel bei Durchmessern 32 und 80 mm (1.26 und 3.15 Zoll). Darüber hinaus steht ein anspruchsvolles Programm von CoroTurn HP-Schneidköpfen zur Verfügung.

55

3. Längsdrehen

Eine Kombination aus Schneidköpfen und schwingungsgedämpften Bohrstangen sorgt für große Flexibilität bei verschiedenen Anwendungen. Lange zylindrische Bohrstangen verfügen über verschiedene Kupp­lungen wie Coromant Capto und Schnellwechsel-Kupplungs­ heinheiten.

CoroTurn® SL

56

3. Längsdrehen

CoroTurn® SL

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3. Längsdrehen

Bohrstangentypen Innendrehen ist eine sehr vibrationsanfällige Anwendung. Verringern Sie daher den Werkzeugüberhang und wählen Sie das größtmögliche Werkzeug, um optimale Stabilität und Genauigkeit zu erzielen. Zum Innendrehen mit schwingungsgedämpften Stahlbohrstangen sind Stangen des Typs 570-3C erste Wahl. Beim Einstechen und der Schruppbearbeitung von Gewinden treten höhere radiale Kräfte als bei der allgemeinen Drehbearbeitung auf. Hier empfiehlt sich der Bohrstangentyp 570-4C. Die nachfolgende Tabelle zeigt den maximal empfohlenen Überhang für unterschiedliche Bohrstangentypen. Die statische Steifigkeit der hartmetallverstärkten Stange ist 2,5-mal besser als die einer Stange aus Stahl mit demselben Überhang.

Es gibt unterschiedliche Dämpfungssysteme für verschiedene Überhanglängen:

Bohrstangentyp

Längsdrehen Einstechen Gewindedrehen

Stahlbohrstangen

4 x BD

3 x BD

3 x BD

Hartmetall-Bohrstangen

6 x BD

5 x BD

5 x BD

10 x BD

5 x BD*

5 x BD*

14 x BD

7 x BD

7 x BD

Schwingungs­ gedämpfte Stahlbohrstangen Hartmetallverstärkte schwingungsgegedämpfte Bohrstangen * 570-4C Bohrstangen

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3. Längsdrehen

Den Werkstoff für die Bohrstange passend zum Verhältnis Länge/ Durchmesser auswählen. Eine Hartmetallstange verfügt über eine größere statische Steifigkeit als eine Stahlstange, wodurch ein größerer Überhang möglich ist. Wie im Bild gezeigt, können die folgenden Stangenwerkstoffe für das richtige Verhältnis Länge/Durchmesser ausgewählt werden. Beim Gewinden und Einstechen treten höhere radiale Schnittkräfte als beim Drehen auf, wodurch der maximal empfohlene Überhang eingeschränkt wird. Ein Dämpfungsmechanismus erhöht die dynamische Steifigkeit und ermöglicht längere Überhänge.

1 = Massive Stahlbohrstange

2 = Hartmetallbohrstangen 3=S  tahl schwingungsgedämpft, kurze Ausführung 4–7 x BD 4=S  tahl schwingungsgedämpft, lange Ausführung 7-10 x BD 5=h  artmetallverstärkte schwingungsgedämpfte Bohrstange 10–12 x BD & 12–14 x BD

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3. Längsdrehen

Tipps und Tricks, Zusammenfassung Vibrationsgefahr senken durch Auswahl des größtmöglichen Stangendurchmessers mit dem kleinstmöglichen Überhang. Empfohlene Spannlänge, mindestens 4 x BD, verwenden. Kürzen der CR-Bohrstangen über 10 x BD ist nicht zulässig. Für 570-4C-Stangen ist ein Spannen über den Dämpfungsmechanismus erlaubt, jedoch nicht für 3C-Stangen. Wird eine 570-3CBohrstange in kurzer Ausführung bis auf Mindestlänge gekürzt, darf die Spannlänge 3 x BD nicht übersteigen, um ein Spannen über den Dämpfungsmechanismus zu vermeiden. Niemals 570-3C-Stangen mit einem Durchmesser über 100 mm (3.94 Zoll) kürzen.

60

3. Längsdrehen

Modifizierung von Standardbohrstangen Bohrstangen durchmesser

L, Mindestlänge nach dem Kürzen Kurze Ausführung

Lange Ausführung

4–7 × BD

7–10 × BD

mm

mm

mm

16

100

155

20

125

200

25

155

255

32

190

320

40

240

410

50

305

520

60

380

630

80

630

630

BD

Es wird eine Mindestspannlänge von 4 × BD empfohlen. Bohrstangen durchmesser

L, Mindestlänge nach dem Kürzen

BD

Kurze Ausführung 4–7 × BD

Lange Ausführung 7–10 × BD

inch

Zoll

Zoll

0.625

4

7

0.750

5

8

1.000

7

11

1.250

8

13

1.500

10

17

1.750

10.4

18

2.000

12

21

2.500

15

25

3

20

20

Es wird eine Mindestspannlänge von 4 × BD empfohlen.

Zwei Linien auf der Stange zeigen den minimalen und maximalen Überhang an. Darauf achten, dass sich der Überhang innerhalb dieses Bereichs befindet. Jenseits dieses Bereiches gibt es keine Garantie für die Dämpfungsfunktion.

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3. Längsdrehen

Spanabfuhr Für beste Spanabfuhr einen Werkzeughalter mit innerer Kühlschmier­ stoffzufuhr und eine Plattengeometrie einsetzen, die kurze und spiral­ förmige Späne erzeugt. Falls Sie schlechte Spanabfuhr bemerken, versuchen Sie die Kühlschmierstoffzufuhrmenge zu erhöhen, wechseln Sie zu einer anderen Geometrie oder erhöhen Sie die Schnittgeschwindigkeit, um kürzere Späne zu erhalten. Eine weitere Alternative wäre eine andere Werkzeugausrichtung. Auf dem Kopf stehende Schneidköpfe ermöglichen derzeit eine verbesserte Spanabfuhr. Achten Sie deshalb darauf, dass zwischen Bohrstange und Bohrung genügend Platz für die Späne ist. Ansonsten kann das Werkzeug die Späne auf die Oberfläche pressen und der Werkzeugkörper könnte beschädigt werden.

Einstellung der Düsen Mit einem Sechskantschlüssel die Kühlschmierstoffzufuhr ein- und abschalten. Für SL-Schnellwechselköpfe denselben Sechskantschlüssel zur Richtungseinstellung der Düsen verwenden.

Wiper-Wendeschneidplatten Für bessere Oberflächengüte und höhere Produktivität können Wiperplatten bei sehr stabilen Bedingungen eine echte Optimierungslösung darstellen. Zu den allgemeinen Empfehlungen beim Einsatz von Wiperplatten gehören die Vorschuberhöhung sowie die Auswahl eines kleineren Eckenradius.

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3. Längsdrehen

Innengewindebearbeitung Zur Vermeidung des Vibrationsrisikos sind folgende Hinweise zu beachten: • Modifizierte Flankenzustellung wählen • Die Zustellung pro Durchgang sollte 0.2 mm (0.008 Zoll) nicht übersteigen, aber auch nicht unter 0.06 mm (0.002 Zoll) liegen • Finalen Durchgang immer bei reduzierter Zustellungsrate fahren • Eine scharfe Geometrie für die niedrigsten Schnittkräfte einsetzen Für optimale Spanabfuhr: • Modifizierte Flankenzustellung nutzen, um die spiralförmigen Späne in Richtung der Bohrungsöffnung zu leiten • Bei stabilen Bedingungen umgekehrte Vorschubrichtung verwenden. Linke oder rechte Flanke auswählen, um den Spanfluss zu steuern • Für optimale Spanabfuhr Kühlschmierstoff einsetzen

Spanrichtung

Vorschubrichtung

∆AP

Vorschubrichtung von innen nach außen

3-5º

0,5 x ∆AP

Modifizierte Flankenzustellung leitet die Späne aus der Bohrung

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3. Längsdrehen

Innennutendrehen und Formdrehen Mit den folgenden Hinweisen kann das Vibrationsrisiko gesenkt werden: • Die Aufspannung sollte bei kürzestem Überhang mit der leichtschneidendsten Geometrie erfolgen • Eine kleinere Schneidplatte einsetzen und verschiedene Schnitte statt nur einem machen • Von außen her beginnen und überlappende Schnitte nach innen für beste Spanabfuhr durchführen • Ein Schlichtvorgang kann eine Längsdrehbewegung sein. Von innen nach außen arbeiten. • Schrägeintauchen/Drehen kann für verbesserte Spankontrolle sowie zur Reduzierung von Vibrationen eingesetzt werden • Rechts- und Linksausführungen von Schneidplatten einsetzen, um die Späne beim Schruppen lenken

Normaler Aufbau Ein konventionelles Arbeiten mit der Bohrstange erzeugt Schnittkräfte, die die Schneidplatte nach unten drücken.

Alternativer Aufbau Wird die Stange kopfüber eingesetzt, ändert sich die Richtung der Schnittkräfte, wodurch die Stabilität verbessert wird. Das führt auch zu besserer Spanabfuhr. Diese Methode erfordert sorgfältige Überlegungen, selbst bei kleinen Durchmessern. Wird die Schnittkraft aufgrund eines unterbrochenen Schnittes auf 0 abgesenkt, prallt die Stange in Drehrichtung gegen das Werkstück und erhält eine höhere Schnittkraft, die sowohl Werkzeug als auch Werkstück zerstören könnte.

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3. Längsdrehen

Bearbeitung Für höchste Produktionsleistung alle Teile mindestens einmal pro Jahr reinigen und mit Öl schmieren. Das Schmiermittel sollte bei Bedarf auch auf den Schrauben aufgetragen werden. Verschlissene und abgenutzte Schrauben und Zwischenlagen ersetzen. Schwingungsgedämpfte Stangen können aufgrund der dünnen Wanddicke verformt werden. Bei der Montage darauf achten, dass die Stangen nicht beschädigt werden. Bei der Arbeit mit Silent Tools immer die Aufspannung überprüfen. Einen Drehmomentschlüssel zur Einstellung des richtigen Schraubenanzugs verwenden.

65

3. Längsdrehen

Zusammenfassung: Vermeidung von Vibrationen Statische Steifigkeit erhöhen • Spannung und Aufbau überprüfen • Coromant Capto oder einen geschlitzten Halter einsetzen • Minimaler Werkzeugüberhang und maximaler Durchmesser • Materialverstärkung (Bohrstangen)

Dynamische Steifigkeit verstärken • Kleiner Spitzenwinkel der Schneidplatte • Einsatz schwingungsgedämpfter Werkzeuge • Am vorderen Ende des Schneidwerkzeugs so wenig Gewicht wie möglich

Senkung der Schnittkräfte • Einen positiven Schnittwinkel verwenden • Eine positive Plattengeometrie mit kleinem ER verwenden

Ablenkung vermeiden • Richtung der Schrittkraft von radial auf axial ändern • Einstellwinkel fast 90° (Anstellwinkel 0°) • Schnitttiefe größer als Eckenradius

Spankontrolle ermöglichen • Kühlschmierstoffzufuhr erhöhen • Abstand zwischen Werkzeug und Werkstück • Kontrollieren, dass alle Späne entfernt worden sind

Hinweis! Achten Sie darauf, dass die schwingungsgedämpfte Bohrstange nicht überlastet wird. Die maximale Last ist auf den Produkten gekennzeichnet. Darüber hinaus können Sie sich unter www.sandvik.coromant.com/knowledge über die maximale Belastung informieren.

66

4. Aufbohren

4. Aufbohren Wichtige Überlegungen Die schwingungsgedämpften Aufbohrwerkzeuge erreichen maximal 6x den Bohrungsdurchmesser in Ihrem Werkstück. Müssen Sie tiefer gehen, fragen Sie nach einer maßgeschneiderten Lösung. Unsere Empfehlung: bei langen Überhängen über 4 x BD immer Silent Tools einsetzen.

Werkzeugüberhang und Durchmesser des Werkzeugs

BD

• Größtmögliche Coromant Capto-Ausführung wählen • Kürzesten Grundhalter wählen • Wenn möglich einen Hochleistungs-Grundhalter verwenden • Bei Überhängen von mehr als 4 x BD spezielle Werkzeuge wie Silent Tools einsetzen.

Vc

Vc -PR

Konventionell

-WM

Schwingungsgedämpfter Adapter

LB/BD

Schnittgeschwindigkeit im Verhältnis zum Überhang, mit unterschiedlichen Geometrien

4

5

6

LB/BD

Schnittgeschwindigkeit im Verhältnis zum Überhang, mit konventionellen und schwingungsgedämpften Adaptern

67

4. Aufbohren

Schneidplattenform und Einstell-/Anschnittwinkel Einen Einstellwinkel von 90° (0°) für das Schruppen und 92°(-2°) für das Schlichten verwenden. Weniger Kraft in radialer Richtung sorgt für geringere radiale Ablenkung und Vibrationen. Dreieckige Schneidplatten (T-Ausführung) sind die 1. Wahl für Aufbohroperationen. CoroTurn® 107-Schneidplatten erfüllen diese Anforderungen und sind deshalb erste Wahl.

Eckenradius Der Eckenradius RE auf der Schneidplatte ist ein Schlüsselfaktor bei der Aufbohrbearbeitung. Die Wahl des Eckenradius hängt ab von: • Schnitttiefe, AP • Vorschub, fn und beeinflusst: • Oberflächengüte • Spanbruch • Stabilität der Platten

Kleiner Eckenradius • Ideal für kleine Schnitttiefen • Reduziert Vibrationen • Stabilität der Platten

Großer Eckenradius • Hohe Vorschübe • Große Schnitttiefen • Stärkere Schneidkante • Verstärkte radiale Kräfte

68

4. Aufbohren

Eckenradius im Verhältnis zur Schnitttiefe Die Radialkräfte, die die Schneidplatte von der Bearbeitungsfläche wegschieben, kommen mit wachsender Schnitttiefe stärker aus axialer Richtung. Der Eckenradius beeinflusst auch die Spanbildung. Allgemein gesagt, verbessert sich der Spanbruch bei einem kleineren Radius. Als generelle Faustregel gilt: die Schnitttiefe sollte größer als oder gleich 2/3 des Eckenradius oder die Hälfte des Eckenradius in der Vorschubrichtung sein.

Vorschub-Startwerte in Abhängigkeit vom Eckenradius Eckenradius Größe (mm)

0.4

0.8

1.2

Vorschub (mm/U)

0.17

0.22

0.27

Kraftrichtung vor allem axial

Kraftrichtung sowohl axial als auch radial

69

4. Aufbohren

Schruppbearbeitung Eine Schruppgeometrie wählen, außer wenn eine kleine Schnitttiefe benötigt wird. Für kleinere Schnitttiefen eine mittlere Geometrie einsetzen. Empfohlener Eckenradius: 0.8 mm (0.031 Zoll) und bei aufgetretenen Problemen 0.4 mm (0.016 Zoll) ausprobieren. Bei größeren Schwierigkeiten nur eine Schneidplatte verwenden. Mit den schwingungsgedämpften Werkzeugen zum Schruppauf­ bohren von Sandvik Coromant sind drei unterschiedliche Werk­ zeugaufspannungen möglich: • Produktives Aufbohren: zwei Schneidplatten mit gleicher Länge und Durchmesser • Stufen-Aufbohren: Eine zusätzliche Zwischenlage unter einem der Schneidenträger • Einschneiden-Bearbeitung: Einen der Schneidenträger durch ein Füllstück ersetzen

70

Schneidenträger und Schneidplatte für das Schruppaufbohren

4. Aufbohren

Produktives Aufbohren Umfasst zwei Schneidkanten und wird für Schruppbearbeitungen von Bohrungen mit einer Toleranz von IT9 oder größer eingesetzt, bei denen die Zerspanungsrate oberste Priorität besitzt. Der Vorschub ergibt sich aus dem Produkt aus Vorschub pro Schneide und Anzahl der Schneidplatten. (fn=fz x ZEFF)

Stufen-Aufbohren

Produktives Aufbohren

Wird eine Zwischenlage unter einem der Schneidenträger hinzugefügt, nimmt die Schneidplatte nur die innere Hälfte der gewünschten Schnitttiefe vor, und das Ergebnis ist ein Werkzeug zum StufenAufbohren. Wählen Sie diese Methode, wenn Sie eine höhere Schnittiefe vornehmen möchten, als eine Schneidplatte ausführen kann, aber denken Sie daran, den axialen Vorschub auf einen Wert zu reduzieren, der normal für ein Werkzeug mit nur einer Schneidkante ist. Sind die beiden Schneidplatten auf die gleiche radiale Schnitttiefe eingestellt, nimmt die äußere aufgrund der höheren Drehzahl und der größeren Zerspanung immer die höchste Schnittkraft auf. Wenn alles richtig eingestellt ist, können Vibrationen leicht vermieden werden und eine glatte Oberfläche kann erzielt werden. Bei dieser Bearbeitung entsteht eine gestufte Ecke, wenn die Bearbeitung nicht vollständig durch das Werkstück geht. Vorschub und produzierte Oberflächengüte sind dieselben, als wenn nur eine Schneidplatte verwendet worden wäre (fn=fz).

Stufen-Aufbohren

EinschneidenBearbeitung

Einschneiden-Bearbeitung Das Aufbohren mit einer Schneide ist die beste Option, wenn: • Sie Schnittkräfte aufgrund einer weniger leistungsstarken Maschine reduzieren müssen • Sie Probleme mit Vibrationen haben • Enge Toleranzen, präzise Rundheit und gute Oberflächengüte benötigt werden Die hergestellte Bohrungstoleranz ist IT9 oder größer.

71

4. Aufbohren

Feinaufbohren Die Feinaufbohrwerkzeuge sind einschneidige Werkzeuge mit radialer Mikrometereinstellung am Schneidkopf. Geschlichtet wird, wenn enge Toleranzen und ausgezeichnete Oberflächengüte benötigt werden. Eine leichtschneidende Platte mit einer positiven Schneidengeo­ metrie einsetzen. 1. Wahl dafür sind die Schneidplatten in -KGeometrie (TCGT L-K). Dazu einen kleinen Eckenradius von 0.2 mm (0.008 Zoll), maximal 0.4 mm (0.016 Zoll) verwenden.

Toleranz des Bohrungsdurchmessers Beim Schlichten mit einer Schneidplatte kann unter guten Bedingungen eine Toleranz von IT7 erreicht werden. Die Toleranz wird durch die Spannung des Werkzeughalters, der Vorrichtung des Bauteils sowie den Plattenverschleiß beeinflusst. Wir empfehlen daher einen Messschnitt zu machen, um zu entscheiden, welche Einstellungen notwendig sind, um die Werkzeugablenkung auszugleichen. Um hohe Oberflächengüte und enge Bohrungstoleranzen zu erzielen, ist es außerdem wichtig, Kühlschmierstoff zu verwenden, um Spänestau an der Schneide sowie die Wärmeausdehnung von Werkzeug und Werkstück zu verhindern.

72

Einbauhalter und Schneidplatte zum Feinaufbohren

4. Aufbohren

Die Vibration beeinflussende Faktoren Um Vibrationen zu senken, eine leichtschneidende Platte mit einer positiven Schneidengeometrie und einem kleinen Eckenradius einsetzen. Schneidplatten in T-Ausführung sind die 1. Wahl für Aufbohroperationen.

Hohe Vibrationsneigung

– Hohe Vorschübe – Große Schnitttiefe – Hohe Schneidkantensicherheit

Geringere Vibrationsneigung

– Ideal für geringe Schnitttiefen – Reduziert Vibrationen

Weitere Informationen über andere, nachfolgend aufgeführte Faktoren, die die Vibration beeinflussen, finden Sie im Anwenderhandbuch auf Seite 41-47. • Spitzenwinkel der Schneidplatte • Positive Geometrien • Wiper-Wendeschneidplatten • Kantenverrundung • Schnittdaten und Schnittgeschwindigkeit.

73

4. Aufbohren

Produktüberblick Sandvik Coromant hat schwingungsgedämpfte Aufbohrwerkzeuge zum Schruppen und Schlichten im Angebot. Die Adapter sind mit Coromant Capto Kupplungen für bestmögliche Spannung und Flexibilität ausgelegt. Dadurch ergibt sich eine einzigartige Flexibilität und Modularität bei der gewünschten Werkzeugzusammenstellung. Die Coromant Capto-Grundhalter sind für alle gebräuchlichen Maschinenschnittstellen erhältlich. Die schwingungsgedämpften Werkzeuge zum Schrupp- und Feinaufbohren bieten höhere Produktivität und enge Toleranzen bei Längen von 3 bis 10 x BD. Mithilfe dieser Werkzeuge können Sie häufig die Schnitttiefe verdoppeln. Innere Kühlschmierstoffzufuhr ist eine Funktion, die für präzise Ausrichtung der Strahlen auf die Schneidzone sorgt. Der Einsatz von Verlängerungen und Reduktionen ist bei schwingungsgedämpften Aufbohrwerkzeugen möglich; sie arbeiten dann jedoch möglicherweise nicht mehr optimal. Allerdings arbeitet ein schwingungsgedämpftes Werkzeug mit Verlängerung immer noch besser als ein ungedämpftes Werkzeug.

Bohrstangenaufnahmedurchmesser, DC Zoll mm Maßgeschneiderte Produkte

12.401 315

5.906 150 6.575 167

.906

23

5.906 150

1.000

CoroBore®825 Integriertes schwingungsgedämpftes Aufbohrwerkzeug 825 mit 1 Schneidplatte Coromant Capto®

25

DuoBore™ Integriertes schwingungsgedämpftes Aufbohrwerkzeug mit 2 Schneidplatten Coromant Capto® 6 × DC

74

4. Aufbohren Schruppbearbeitung

Feinaufbohren

Aufbohrbereich mm (Zoll) Ø25-150 (0.98–5.9)

Aufbohrbereich mm (Zoll) Ø23-167 (0.90-6.6)

Schwingungsgedämpfter DuoBore™

Aufbohrbereich mm (Zoll) Ø150-315 (5.9-12.4)

Schwingungsgedämpfter CoroBore®825/826

Coromant Capto®-Kupplung am Schaftende, innere Kühlschmierstoffzufuhr

DuoBore™ 821 Aufbohrwerkzeuge zum Schruppen Schwingungsgedämpfte DuoBore-Adapter zum Schruppen sind mit zwei Schneidplatten für hohe Produktivität beim Aufbohren gegen Schultern und für Durchgangsbohrungen entwickelt worden. Dieses Werkzeug kann in drei unterschiedlichen Arten bestückt werden: Produktivität, Stufen-Aufbohren und Einschneiden-Bearbeitung. Mehr auf Seite 71.

Aufbohrbereich

25-150 mm (0.984–5.906 Zoll)

Aufbohrtiefe

6 x DC (23.6–27.6 Zoll)

Bohrungstoleranz

IT9

Kühlschmierstoffzufuhr

Innen

Plattengrößen/Typen:

90°(0°) CoroTurn 107°, 75°(15°) CoroTurn 107°

75

4. Aufbohren

CoroBore® 825/826 – Feinaufbohrwerkzeuge Schwingungsgedämpfte CoroBore 825 und CoroBore 826 sind speziell für Schlichtoperationen mit hervorragender Oberflächengüte und engen Toleranzen selbst bei langen Überhängen ausgelegt; mit ihnen kann die Schnitttiefe häufig werden und trotzdem dieselbe exzellente Oberflächengüte erzielt werden.

Aufbohrbereich

23-315 mm (.906-12.402 Zoll)

Aufbohrtiefe

6 x BD

Bohrungstoleranz

IT6

Kühlschmierstoffzufuhr

Innen

Verstellung des Durchmessers:

0.002 mm (0.000079 Zoll)

Plattentypen

92°(-2) CoroTurn 107°, 92°(-2) CoroTurn 111°

Radiale Verstellung des Feinaufbohrkopfes: • Durchmesser-Einstellfeinheit von 2 Mikrometern • Zwei unterschiedliche Einstellmechanismen für den Durchmesser • 825 - Noniusskala (Ø 23–315 mm, 0.90–12.4 Zoll) • 826 - Ein Klick für jeden Durchmesserschritt (Ø 150–315 mm, 5.90– 12.4 Zoll)

76

4. Aufbohren

Verwendung des CoroBore® 825 Einstellbeispiel: In diesem Fall stellt die blaue Linie auf der Skalenscheibe eine Referenz dar, da sie auf eine Linie der Noniusskala in Startposition ausgerichtet ist.

Startposition

Eingestellte Position

Skalenscheibe wird im Uhrzeigersinn gedreht, bis die rote Linie der Skala mit der zweiten (grünen) der Noniusskala übereinstimmt. Durchmesser vergrößert um 0.002 mm (0.00008")

Skalenscheibe wird im Uhrzeigersinn gedreht, bis die rote Linie der Skala mit der dritten (grünen) der Noniusskala übereinstimmt. Durchmesser vergrößert um 0.004 mm (0.00016")

Skalenscheibe wird im Uhrzeigersinn gedreht, bis die rote Linie der Skala mit der vierten (grünen) der Noniusskala übereinstimmt. Durchmesser vergrößert um 0.006 mm (0.00024")

Skalenscheibe wird im Uhrzeigersinn gedreht, bis die rote Linie der Skala mit der fünften (grünen) der Noniusskala übereinstimmt. Durchmesser vergrößert um 0.008 mm (0.00032")

Skalenscheibe wird im Uhrzeigersinn gedreht, bis die rote Linie der Skala mit der sechsten (grünen) der Noniusskala übereinstimmt. Durchmesser um 0.010 mm (0.0004") vergrößert = 1 Skalenintervall.

77

4. Aufbohren

Anwendungsbeispiele Fall 1: Bolzenlöcher, Fahrwerk Die Bearbeitung von Luftfahrtteilen mit einer Länge von 2.1 m (7 Fuß) und einer Breite von 0.91 m (3 Fuß) stellte eine große Herausforderung dar. Das Bauteil hat auf der Außenseite zwei Bolzenlöcher in einer Flucht, und der Arbeitsprozess bestand aus dem Vorschruppen dieser Löcher von einer Seite. Dann folgte ein Schlichtarbeitsschritt sowie ein Reibdurchgang für eines der Löcher auf der einen Seite, gefolgt von einer Aufspannung des Bauteils zur entgegengesetzten Seite, Ausrichtung zur Mitte und schließlich ein erneuter Schlicht- und Reibdurchgang. Die Lösung von Sandvik Coromant bestand aus einer Kombination aus Schlicht- und Reibvorgängen mit Einsatz eines schwingungs­ gedämpften Werkzeugs, um beide Laschen in einem Arbeitsgang aufzubohren. Durch Wegfall der Aufspannzeit, um das Teil zu bewegen und an der Messskala auszurichten, wurde der Prozess optimiert. Die gesamte Zerspanung erfolgte von einer Seite aus und der Reibvorgang fiel vollständig weg. Wie in den Daten unten zu sehen, wurden sowohl Schnittgeschwindigkeit als auch Vorschub erhöht, und bereits nach neun fertiggestellten Bauteilen hatten sich die Kosten amortisiert! Eine erstaunliche Produktivitätssteigerung von 228 % für das gesamte Bauteil.

78

4. Aufbohren Anwendung

Schlichten

Werkstückstoff

300M, Hochlegierter Stahl

Maschinenkosten EUR/Std.

EUR 75/Std.

Einsatz schwingungsgedämpfter Adapter

6%

Zeitspanvolumen/Stk. cm3 (Zoll3)

0.07 (0.004)

ZEFF

1

Einbaulänge mm (Zoll)

332 (13.071) Referenzwerkzeug

Silent Tools C5-R825B-FAD315A

Adapter Schnittdaten: n, U/min

203.7

vc m/min (Fuß/min)

30.5 (100)

254.6 38.1 (125)

Dm mm (Zoll)

47.6 (1.874)

47.6 (1.874)

fn mm/U (Zoll/U)

0.005 (0.0002)

0.038 (.0015)

AP mm (Zoll)

0.05 (0.002)

0.05 (0.002)

Gesamttaktzeit (min)

219.82 min

66.93 min

Standzeit (Anz. Werkst.)

1

1

Produktivitätssteigerung

228%

79

4. Aufbohren

Fall 2: Gestänge Ein Kunde, der Gestänge herstellt, setzte ein maßgeschneidertes Aufbohrwerkzeug mit positiven Schneidplatten für diese Anwendung ein. Er hatte mit Vibrationen, schlechter Oberflächengüte und kurzer Standzeit der Schneidplatten zu kämpfen, selbst bei niedrigen Schnittdaten. Das Bauteil war horizontal gelagert und die Bearbeitung lief mit Schnittunterbrechungen ab. Durch Wechsel zu einem CoroBore 825, einem Werkzeug zum Schlichten, konnten nicht nur die Schnittdaten gesteigert, sondern auch die Bauteilqualität verbessert werden. Der Kunde konnte seine Produktionsmenge verdoppeln, d.h. von 600 Bauteilen im Jahre 2011 auf 1200 im Jahre 2012.

Anwendung

Aufbohren

Werkstückstoff

CMC 09.1/ GGG50 Referenzwerkzeug

Silent Tools

Adapter

C5-R825C-FAE237A

Einbauhalter

R825C-AF23STUP1103A

Schneidplatte

TPMT 110304-KF

Schnittdaten: n, U/min

424

955

vc m/min (Fuß/min)

80 (262)

180 (590)

Dm mm (Zoll)

60 (2.36)

60 (2.36)

fn mm/U (Zoll/U)

0.06 (0.0023)

0.10 (0.004)

AP mm (Zoll)

1.5 (0.059)

1.5 (0.059)

Bohrungstiefe

190

190

Gesamttaktzeit (min)

15.32 min

3.99 min

Standzeit (Anz. Werkst.)

1

31

Produktivitätssteigerung

80

284%

4. Aufbohren

Tipps und Tricks, Zusammenfassung • Den größtmöglichen Werkzeugdurchmesser mit dem kürzesten Grundhalter auswählen • Der Einstellwinkel sollte bei etwa 90° liegen, um für mehr axiale, aber weniger radiale bzw. tangentiale Schnittkräfte zu sorgen. • Ein kleiner Eckenradius ist für kleine Schnitttiefen ideal und senkt das Vibrationsrisiko. Große Eckenradien habe eine hohe Schneidkantenstabilität und ermöglichen kräftige Vorschübe und große Schnitttiefen. Allerdings steigt mit einem größeren Ecken­ radius die Vibrationsgefahr. Deshalb sind dreieckige, positive Schneidplattenformen die erste Wahl für schwingungsgedämpfte Aufbohroperationen. • Bei stabilen Bedingungen Wiperplatten einsetzen, wenn hohe Produktivität und ausgezeichnete Oberflächengüte gefordert werden.

Vc

Vc Fc [N]

Fc [N]

Fp fn

-PR

Konventionell

-WM

Schwingungsgedämpfter Adapter

Fp fn LB/BD

Geringere radiale Kräfte (Fc) mit kleinen Radien

4

5

6

LB/BD

Schnittgeschwindigkeit im Verhältnis zum Überhang, mit konventionellen und schwin­ gungsgedämpften Adaptern

81

4. Aufbohren

Werkzeugmontage und Wartung Bei der Verwendung von schwingungsgedämpften Werkzeugen in Baugruppen sollte auf ein ordnungsgemäßes Spannen der Werk­ zeugkörper geachtet werden, damit die Adapter nicht beschädigt werden. Diese können aufgrund der dünnen Wanddicke leicht verformt werden. • Montagevorrichtung verwenden. • Überprüfen, ob alle Einheiten ordnungsgemäß montiert und mit dem korrekten Drehmoment angezogen wurden. • Maschinenspindel, Rundlaufgenauigkeit, Verschleiß und Spannkraft kontrollieren. • Immer einen Drehmomentschlüssel verwenden und das empfohlene Drehmoment bei Schrauben für Schneidplatte und Komplettwerkzeug einhalten. • Schneidplatten und Plattensitze regelmäßig überprüfen. • Verschlissene Schrauben und Unterlegscheiben ersetzen • Alle Montageteile vor dem Zusammenbau reinigen • Alle Montageteile mindestens einmal pro Jahr mit Öl schmieren • Einstellmechanismus für das Feinaufbohren regelmäßig schmieren

82

5. Maßgeschneiderte Lösungen

5. Maßgeschneiderte Lösungen Angebot Die Standardbohrstange ist eine gute Ausgangsposition für optimierte Lösungen und hohe Produktivität. Wird eine maßgeschneiderte Lösung benötigt, stehen auch spezielle Ausführungen von schwingungsgedämpften Bohrstangen zur Bestellung bereit. Die maßgeschneiderten schwingungsgedämpften Bohrstangen sind oftmals konisch, Hartmetall verstärkt und/oder gebogen, mit einer Aufnahme, die zur Maschine passt. Bohrstangen mit Überhängen bis 14 x BD sind erhältlich.

83

5. Maßgeschneiderte Lösungen

Silent Tools – Maßgeschneiderte Lösungen

Adapter für Dreh-, Fräs- und Aufbohroperationen können mit den meisten gebräuchlichen Kupplungen, egal ob am Kopf- oder am Schaftende, entwickelt werden. Schaftende: • Coromant Capto • HSK • MAS BT • VDI • VTL • DIN 2080 • ISO 7388/1 • Zylindrisch Kopfende: • CoroTurn SL • Coro Turn SL-Schnellwechsel • DuoBore • CoroBore 825 • Coromant Capto Maßgeschneiderte Adapter verfügen über Durchmesserbereiche von 10 bis 600 mm. Bei Adaptern für die Drehbearbeitung ist das Überhangverhältnis bis zu 14 x BD, während bei den Adaptern für das Fräsen und Aufbohren Überhänge bis zu 10 x BD üblich.

Optimierte Ausführung

Für beste Ergebnisse und höchstmögliche statische Steifigkeit im Werkzeugkörper sowie dem Dämpfungssystem werden die Werkzeuge für bestimmte Anwendungen entwickelt.

84

5. Maßgeschneiderte Lösungen

Spezielle Lösungen für Werkzeuge auf Multi-Task-Maschinen

Da Multi-Task-Maschinen mit allen, für die Durchführung einer Komplettbearbeitung in einer Aufspannung notwendigen Werkzeugen ausgestattet sind, müssen sie sowohl über kurze als auch lange Werkzeughalter im Werkzeugmagazin verfügen plus aller Schneideinheiten, die für sämtliche Arbeitsschritte benötigt werden. Eine Reihe von langen Bohrstangen mit einem manuellen oder automatischen Frontspannsystem ist für die gebräuchlichsten Maschinen von Mazak, WFL, Mori-Seiki, Niles-Simmons, Weingärtner, DMG und Okuma erhältlich. Fragen Sie Ihren Sandvik Ansprechpartner im gelben Mantel, damit er Ihnen bei der Suche nach einer maßgeschneiderten Lösung hilft.

85

5. Maßgeschneiderte Lösungen

Anwendungsbeispiel Anwendung

Planfräsen

Werkstück

Steuereinheit

Werkstückstoff

CMC 09.1, K3.2.C.UT, Kugelgraphitguss

Maschinenkosten

125 EUR/Std.

Zeitspansvolumen

122 (7.45)/pc cm3 (Zoll3)

ZEFF

6

Montagelänge

300 mm (11.81 Zoll) Referenzwerkzeug

Silent Tools

Adapter

S-391.06-22 260//ISO50

Schneidkopf

R390-063Q22-18H

Schnittdaten n (U/min)

760

1197

vc (m/min (Fuß/min))

150 (492)

237 (778)

fz (mm (Zoll))

0.32 (.013)

0.18 (.007)

vf (mm/min (Zoll/min))

1.200 (47.25)

1.320 (52.00)

AP (mm (Zoll))

1.0 (.040)

3.0 (.120)

ae (mm (Zoll))

31.5 (1.240)

31.5 (1.240)

Gesamttaktzeit

59.75 min

22.77 min

Standzeit (Anz. Werkst.)

1

3

Der Wechsel von einem eigentlich gut funktionierenden Prozess zum Einsatz einer maßgeschneiderten Lösung mit Silent Tools sparte beim Kunden 185 Stunden Produktionszeit pro Jahr ein. Der obere Teil einer Steuereinheit für ein Schiff machte einen schwingungsgedämpften Fräsadapter erforderlich, um eine größere Schnittiefe zu erzielen und den gesamten Arbeitsprozess zu beschleunigen. Durch diese extra Planfräsoperation wurde die Produktivität des Bauteils um 162 % gesteigert!

86

6. Formeln und Definitionen

6. Formeln und Definitionen Fräsen – METRISCH

Fräsen – ZOLL

Tischvorschub, mm/min

Tabelle Vorschub, Zoll/min

vf = fz × n × ZEFF

Schnittgeschwindigkeit, m/min

π × DCap × n

vc =

1000

Spindeldrehzahl, U/min vc × 1000 n= π × DCap

Vorschub/Zahn, mm vf fz = n × ZEFF

Vorschub pro Umdrehung, mm/r

vf = fz × n × ZEFF

Schnittgeschwindigkeit, Fuß/min vc =

Q=

AP × ae × vf 1000

Schnittleistung, kW ae × AP × vf × kc Pc =

60 × 106

Drehmoment, Nm Mc =

Pc × 30 × 103 π×n

12

Spindeldrehzahl, U/min vc × 12

n=

π × DCap

Vorschub/Zahn, mm fz =

vf n × ZEFF

Vorschub pro Umdrehung, Zoll/U

v fn = f n

Zeitspanvolumen, cm3/min

π × DCap × n

fn =

vf n

Zeitspanvolumen, Zoll3/min Q = AP × ae × vf

Nutzleistung, PS ae × AP × vf × kc Pc =

396 × 103

Drehmoment, lbf ft Mc =

Pc × 16501 π×n

87

88

Zoll

Arbeitseingriff ae AP Schnitttiefe DCap Fräsdurchmesser bei Schnitttiefe AP Dm Bearbeiteter Durchmesser (Werkstückdurchmesser) Vorschub pro Zahn fz Vorschub pro Umdrehung fn Spindeldrehzahl n Schnittgeschwindigkeit vc Tischvorschub vf ZEFF Anzahl der effektiven Zähne hex Maximale Spandicke hm Durchschnittliche Spandicke Spezifische Schnittkraft kc Nutzleistung Pc Mc Drehmoment Zeitspanvolumen Q KAPR Einstellwinkel PSIR Eintrittswinkel BD Körperdurchmesser DC Schnittdurchmesser LU Nutzbare Länge

Metrisch

Bezeichnung/ Definition

Symbol

6. Formeln und Definitionen

mm

Zoll

mm

Zoll

mm

Zoll

mm

Zoll

mm

Zoll

mm/U

Zoll

U/min

U/min

m/min

Fuß/min

mm/min

Zoll/min

St.

St.

mm

Zoll

mm

Zoll

N/mm2

N/Zoll2

kW

PS

Nm

lbf ft

cm3/min

Zoll3/min

Grad Grad mm

Zoll

mm

Zoll

mm

Zoll

6. Formeln und Definitionen

Drehen – METRISCH

Drehen – ZOLL

Schnittgeschwindigkeit, m/min

Schnittgeschwindigkeit, Fuß/min

vc =

π × Dm × n 1000

vc =

π × Dm × n 12

Spindeldrehzahl, U/min vc × 1000 n= π × Dm

Spindeldrehzahl, U/min

Bearbeitungszeit, min l Tc = m fn × n

Bearbeitungszeit, min

Zeitspanvolumen, cm3/min

Zeitspanvolumen, Zoll3/min

Q = vc × AP × fn

Vorschubgeschwindigkeit, mm/min vc × AP × fn × kc Pc = 60 × 103

n=

vc × 12

π × Dm

Tc =

lm fn × n

Q = vc × AP × fn × 12

Vorschubgeschwindigkeit, Zoll/min Pc =

vc × AP × fn × kc 33 × 103

89

Symbol

Bezeichnung/ Definition

Metrisch

Zoll

6. Formeln und Definitionen

Dm

Bearbeiteter Durchmesser

mm

Zoll

fn

Vorschub pro Umdrehung

mm/U

Zoll/U

AP

Schnitttiefe

mm

Zoll

vc

Schnittgeschwindigkeit

m/min

Fuß/min

n

Spindeldrehzahl

U/min

U/min

Pc

Nutzleistung

kW

PS

Q

Zeitspanvolumen

cm3/min

Zoll3/min

hm

Durchschnittliche Spandicke

mm

Zoll

hex

Maximale Spandicke

mm

Zoll

Tc

Eingriffszeit

min

min

lm

Bearbeitete Länge

mm

mm

kc

Spezifische Schnittkraft

N/mm2

N/Zoll2

KAPR Einstellwinkel PSIR Eintrittswinkel BD Körperdurchmesser DC Schnittdurchmesser LU Nutzbare Länge

90

Grad Grad mm

Zoll

mm

Zoll

mm

Zoll

6. Formeln und Definitionen

Drehen – METRISCH Tangentialkraft Ft

(

(

Ft = kc 0,4 x

0,4 mc x fn x AP fn x sin KAPR

kc 0,4: Spezifische Schnittkraft bei Vorschub von 0,4 mm/U mc Konstante, abhängig vom Werkstoff. 0,29 als Allgemeinwert verwenden. Bei einem Einstellwinkel KAPR = 75 Grad oder größer, sin KAPR ~1. Vereinfachte Formel verwenden: Tangentialkraft Ft

(

0,4 fn

(

Ft = kc 0,4 x

0,29 x fn x AP

Faustregel: Ft sollte 90 % der angegebenen Maximallast für die verwendete Bohrstange nicht übersteigen.

91

6. Formeln und Definitionen Methode mit 3 Durchgängen

Methode zur Erzielung einer hohen Genauigkeit beim Innendrehen mit Bohrstangen, bei der die Ablenkung der Bohrstange den zu fertigenden Durchmesser beeinflusst. 1. Den gewünschten Enddurchmesser eingeben: 40.000 2. Durchmesser vor dem ersten Durchgang messen: 37.000 3. Ersten Durchlauf starten. Der programmierte Durchmesser ist: 37.000 + (40.000 – 37.000)/3=38.000 4. Durchmesser vor dem zweiten Durchgang messen: 37.670 5. Zweiten Durchlauf starten. Der programmierte Durchmesser ist: 38.000+(40.000-37.670)/2=39.165 6. Durchmesser vor dem dritten Durchgang messen: 38.825 7. Dritten Durchlauf starten. Der programmierte Durchmesser ist: 40.000+39.165-38.825=40.340 8. Enddurchmesser ermitteln: 40.020. Abweichung: 0.020

92

6. Formeln und Definitionen

Aufbohren – METRISCH

Aufbohren – ZOLL

Schnittgeschwindigkeit, m/min

Schnittgeschwindigkeit, Fuß/min

vc =

π × Dm × n 1000

vc =

π × Dm × n 12

Spindeldrehzahl, U/min v × 1000 n= c π × Dm

Spindeldrehzahl, U/min

Bearbeitungszeit, min l Tc = m fn × n

Bearbeitungszeit, min

Zeitspanvolumen, cm3/min

Zeitspanvolumen, Zoll3/min

Q = vc × AP × fn

Vorschubgeschwindigkeit, mm/min Vf = fn × n

Vorschub pro Umdrehung, mm/U fn = ZEFF × fz

n=

vc × 12

π × Dm

Tc =

lm fn × n

Q = vc × AP × fn × 12

Vorschubgeschwindigkeit, Zoll/min Vf = fn × n

Vorschub pro Umdrehung, Zoll/U fn = ZEFF × fz

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Anmerkungen

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ANWENDERHANDBUCH

Anwenderhandbuch – Silent Tools

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