Scharf gestochen

Nicht umsonst heißt es oftmals, man wächst mit den Herausforderungen, was sich in diesem Fall auf die Präzisionsteilefertigung von kleinen und zum großen Teil sehr anspruchsvollen Werkstücken bezieht. Um den besagten Herausforderungen jedoch gerecht werden zu können, braucht es in der mechanischen Bearbeitung sowohl geeignete Maschinen und Spannmittel als auch vor allem passgenaue Zerspanwerkzeuge.

Wer weiß das besser, als die Verantwortlichen des Antriebstechnik- und Mechatronik-Unternehmens SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf, die sich täglich mit der Präzisionsteileherstellung befassen und demnach auch alle Prozesse kennen. „Wir sind als klassischer Auftragsfertiger organisiert und haben Losgrößen zwischen 20 und maximal 1.000 Stück“, meint Christian Blaurock, Abteilungsleiter Vorfertigung Drehen bei dem Nördlinger Unternehmen. „Die meisten Werkstücke werden bei uns ab dem Rohmaterial als Futter- oder Stangenteile gefertigt, wobei der Anteil der Drehbearbeitungen etwa 90 Prozent beträgt. Dafür haben wir allein 17 CNC-Drehmaschinen und noch einige zyklengesteuerte, bzw. konventionelle Drehmaschinen die von insgesamt 35 sehr qualifizierten Fachkräften bedient, programmiert und betreut werden, zweischichtig im Einsatz.

Aus Gründen der Produktivität und Effizienz versuchen wir, wann immer es geht und sinnvoll ist, die Teile komplett ab Stange herzustellen, weshalb der Anteil Abstech- und Stechbearbeitungen bei uns naturgemäß sehr hoch ist. Deswegen haben wir auch einen entsprechenden Bedarf an speziellen Werkzeugen, zumal hier die Anforderungen immer höher werden.“

Als es darum ging für ein Kundenprojekt verschiedene Bauteile aus dem Werkstoff 1.4305 herzustellen, bzw. zu bearbeiten, stellte sich ein Werkstück, ein Kolben als besonders kritisch heraus, weil hier eine umfangreiche hochpräzise Axial-Stechbearbeitung und außerdem eine Stechdrehbearbeitung erforderlich wurde. Iscar nahm sich der Problematik an und schlug ein neuartiges Werkzeugsystem vor, dass speziell zum Axial-Einstechen und Axial-Stechdrehen konzipiert wurde. Der Clou dabei ist, dass das Unternehmen ein Werkzeug mit tangential geklemmten Schneideinsätzen entwickelte, das in diesem Durchmesserbereich ein Novum darstellte.

Ohne Vibrationen

Bei dem Werkzeugsystem namens Mincut werden erstmals für den Durchmesserbereich von acht bis 17 Millimeter Klemmhalter mit auswechselbarem Vollhartmetall-Schneideinsätzen verwendet. Mit diesen Werkzeugen sind auch innerhalb tiefer Bohrungen Stechtiefen bis zu 5,5 Millimeter möglich. Die Präzision-Schneideinsätze mit definierten Anlageflächen sind aus der sehr verschleißfesten Schneidstoffsorte IC908 gefertigt, die sich unter anderem auch bestens für Arbeiten mit unterbrochenem Schnitt eignet. Bezogen auf die Schneidenbreiten wird aktuell ein Bereich von 1,5 bis 2,5 Millimeter abgedeckt.

Die Weiterentwicklung hinsichtlich eines noch größeren Anwendungsbereichs ist im Gange. Eine weitere Besonderheit stellt die tangentiale und stabile Schraubenklemmung des Schneideinsatzes im langen Plattensitz des Klemmhalters dar. Aufgrund dieser guten Stabilitätsverhältnisse können die Schnittparameter und Standmengen gegenüber den herkömmlichen Werkzeugen deutlich erhöht werden, was für den Anwender einen Effizienzzuwachs bedeutet. Im vorliegenden Fall konnte im Vergleich mit einem VHM-Werkzeuge die Schnittgeschwindigkeit von 50 auf 70 m/Min. angehoben werden und der Vorschub beim Schruppen und Schlichten wurde verdoppelt.

Durch die wesentlich höheren Schnittparameter, die das neue Werkzeugsystem ermöglichte, reduzierte sich die Bearbeitungszeit von 60 auf nur noch 21,5 Sekunden, und dies bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Standmenge von 30 auf 110 Teile pro Schneide. Die gesinterten Wendeschneidplatten weisen eine positive Spangeometrie und scharfe Schneiden auf, wodurch sich ein weicher und präziser Schnitt ergibt. Schließlich verfügt das Werkzeug über eine direkte Schnittzone gerichtete, innere Kühlmittelzufuhr, so dass über die hohe Stabilität und die gezielte Kühlung höhere Standmengen zustande kommen. Zu guter Letzt sind noch die variablen und flexiblen Einsatzmöglichkeiten zu erwähnen. Denn neben den Anwendungen Stechen und Stechdrehen ist das Werkzeug auch für rotierende Anwendungen zu verwenden.

„Das Axialstechen mit dem neuen Werkzeug funktionierte auf Anhieb bestens“, berichtet Blaurock. „Auch die Vibrationen waren sofort weg. Die Bearbeitungsqualität ist so wie wir uns das vorstellen. Damit ist das Vollhartmetallwerkzeug natürlich außen vor. Zusammengefasst und vereinfacht ausgedrückt sind wir mit dem Iscar-Werkzeug 3-fach schneller, haben die mehr als dreifache Standzeit und sind schlussendlich auch noch 40 Prozent günstiger, bezogen auf die Kosten pro Schneide.“