Kreissegmentfräser für die Bearbeitung komplexer Geometrien
von Angelika Albrecht
Die Fünfachs-Bearbeitung gewinnt in der Zerspanung weiter an Bedeutung, weil sie eindeutige Vorteile bietet. So ist beispielsweise die Zerspanung komplex geformter Teile in einer Aufspannung möglich, ohne die Position des Werkstücks zu verändern. Darüber hinaus kann hoch präzise bearbeitet werden – bei kurzen Zykluszeiten. Nach Einschätzung der Experten von ISCAR können Anwender diese Potentiale ausschöpfen, wenn sie spezielle Kreissegmentfräser einsetzen.
Neue Technologien zur Herstellung von Bauteilen haben die Möglichkeiten des präzisen Schmiedens und Gießens erweitert, und die additive Fertigung (AM) rückt in den Fokus. Dies hat zu einer zunehmenden Komplexität von Bauteilgeometrien mit geringeren Aufmaßen geführt. Die endgültige Form des Werkstücks wird dadurch mit weniger Materialabtrag und Zerspanungs-Schritten erzielt. Konsequenz: Die Nachfrage nach Hochleistungs-Schneidwerkzeugen für das Schlichten und Vorschlichten komplexer Geometrien ist deutlich gestiegen.
Kreissegment im Fokus
Kugel- und Vollradiusfräser sind bewährte Werkzeuge für die Bearbeitung von 3D-Oberflächen und beim Vorschlichten und Schlichten von Profilen weit verbreitet. Neue Entwicklungen bei Fünfachs-Bearbeitungszentren und moderne CAM-Systeme haben unterdessen zur Konstruktion von Werkzeugen mit einer Schneidengeometrie geführt, die als Kreissegment- oder Tonnenfräser geführt werden. Obwohl diese Werkzeuge in Zerspanungskreisen bekannt sind, finden sie in der Praxis bislang eher wenig Beachtung.
„Erst die Fünfachs-Bearbeitung in Kombination mit entsprechender Software und die Computer-Modellierung komplexer Werkzeugkonfigurationen rücken den Einsatz von Kreissegmentfräsern in den Fokus“, erklärt Erich Timons, CTO bei ISCAR Germany.
Die Schneide dieser Schaftfräser besitzt ein Kreissegment mit einem Radius, der größer ist als der Nennradius des Werkzeugs. Zum Vergleich: Bei Kugelfräsern ist der Werkzeugradius gleich dem Radius der Schneide. Die Oberflächen-Bearbeitung mit Segmentfräsern ermöglicht im Gegensatz zu Kugelkopffräsern eine wesentlich größere Schritt- oder Sprungweite und damit eine kürzere Bearbeitungszeit. Bei einem dreiachsigen, CNC-gesteuerten Zerspanungsprozess kann die korrekte Position eines tonnenförmigen Werkzeugs bei der Bearbeitung komplexer Flächen nicht zuverlässig bestimmt werden. Das Fünfachs-Konzept hingegen nutzt die Vorteile von Segmentfräsern voll aus. Die Form der Werkzeugschneide bestimmt dabei die Anwendung des Werkzeugs. So eignen sich etwa linsenförmige Werkzeuge sowohl für Fünf- als auch für Dreiachs-Maschinen, während Schaftfräser mit einem konischen Zylinderprofil ausschließlich für Fünfachs-Maschinen geeignet sind.
„Segmentfräser werden in mehrschneidigen Vollhartmetallfräsern eingesetzt, die eine sehr hohe Präzision bieten und die Anzahl der Zähne des Schneidwerkzeugs maximieren“, sagt Erich Timons.
ISCAR bietet ein umfangreiches Angebot an effizienten Lösungen für die Fünfachs-Bearbeitung. So umfasst beispielsweise die Linie NEOBARREL mehrere Werkzeug-Familien. Dabei handelt es sich um Vollhartmetall (VHM)-Schaftfräser (SCEM) mit Durchmessern von acht bis zwölf Millimetern. Der ovale VHM-Fräser mit einem Durchmesser von zehn Millimetern besitzt eine bogenförmige Umfangsschneide mit einem Radius von 85 Millimetern. Dieser Schaftfräser vervierfacht die Schrittweite im Vergleich zu einem Kugelkopffräser gleicher Größe und bietet dabei dieselbe Oberflächenqualität.
Bei der MULTI-MASTER-Line handelt es sich um Werkzeuge mit auswechselbaren Hartmetallköpfen. Diese Familie umfasst neue, tonnenförmige Fräsköpfe, die in Schneidengeometrie und Durchmesserbereich identisch mit der SCEM-Variante sind. Sie bieten dem Anwender ein großes Einsatzfeld bei fünfachsigen Maschinen.
Erich Timons bringt es auf den Punkt: „Dem Anwender steht eine ganze Palette von Profil-Fräswerkzeugen zur Verfügung, mit der er komplexe Geometrien wirtschaftlich und mit hoher Prozesssicherheit in gleichbleibender Qualität bearbeiten kann.“
Quelle und Vorschaubild: ISCAR Germany GmbH
