Höhere Zuverlässigkeit beim tieferen Abstechen

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1 Höhere Zuverlässigkeit beim tieferen Abstechen Vorrangige Anforderungen der Kunden bei Tiefabstechoperationen wurden bereits in einem frühen Entwicklungsstadium eines neuen Konzeptes berücksichtigt. Dies geschah durch die Einbeziehung der Industrie in unsere Entwicklungsprojekte auf breiter Basis: Prozesssicherheit ist der zentrale Gesichtspunkt, Lange Standzeit ist die Voraussetzung für eine zufriedenstellende Anzahl an Durchgängen pro Schneide, Anwenderfreundliche Werkzeuge und ein umfangreiches Angebot, das möglichst viele Anwendungen, Maschinen und Materialien abdeckt, Materialeffizienz durch Minimierung der zerspanten Materialmengen, Der Werkzeugüberhang ist einer der Schlüsselfaktoren, der bei jedem Zerspanprozess stets zu minimieren ist. Bei der Abstechbearbeitung von Stangen mit großem Durchmesser und Anforderung an eine verbesserte Zugänglichkeit sind lange Auskragungen unvermeidbar. Das Werkzeug hat nun die Aufgabe, die vorhandene Instabilität der Operation auszugleichen und zeitgleich einen sicheren und zufriedenstellenden Prozessablauf zu gewährleisten, der darüber hinaus eine hohe Produktivität aufweist. In dieser Situation ist ein einsatzoptimiertes Werkzeugsystem zum tiefen Abstechen und bei großem Werkzeugüberhang unverzichtbar. Gute Spankontrolle und eine effiziente Abfuhr, zufriedenstellende Oberflächengüte, wenn höchste Qualität gefordert wird, Optimierte Produktivität, niedrige Bearbeitungskosten bei hoher Prozesseffizienz aller damit verbundenen Operationen.

2 Wie wurden diese Anforderungen in einem neuen Werkzeugkonzept umgesetzt? Die Anforderungen an ein Abstechsystem steigen im Verhältnis zur Stechtiefe und deshalb ist die Optimierung eines Werkzeugs zur Erzielung größerer Stechtiefen und verbesserter Zugänglichkeit der Schlüssel zum Erfolg. In diesem Zusammenhang bezieht sich die Stechtiefe auf Durchmesser bis zu 38 mm (1.49 Zoll) und größer auf einer Drehmaschine mit Stangenlader und 32 mm (1.25 Zoll) auf Langdrehern. Beim Abstechen wird zwischen drei Bearbeitungsstufen unterschieden: der lange Haupteinstich, der durch den größten Teil des Stangenmaterials geführt wird, die Annäherung des Werkzeugs zur Drehmitte, die kurze Stufe vor dem Durchstich. Diese drei Prozessschritte stellen eindeutige Ansprüche an das Werkzeug, die alle zusammen bei der Entwicklung einer neuen Generation einbezogen werden müssen. Der Haupteinstich umfasst Prozessfaktoren wie Schneidkantenfestigkeit, Schneidwirkung, Spankontrolle und -transport, die insgesamt in Prozesseffizienz und -sicherheit und zufriedenstellende Oberflächengüte resultieren. Die hier erreichten Qualitätslevel sind abhängig vom Werkzeugdesign und dem technologischen Entwicklungsstand. Faktoren. Eine Optimierung lässt sich wirkungsvoll durch die Kombination mit effizienten Wendeplattensorten für hohe Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe während des Haupteinstichs erreichen. Der Durchstich ist ein Operationsschritt, der sorgfältig zu programmieren ist, da dieser einen großen Einfluss auf Standzeit und Prozesssicherheit ausübt. Der Abstich selbst erfordert ebenfalls eine angepasste Programmierung, denn in dieser finalen Bearbeitungsstufe werden hohe Anforderungen an das Schneidwerkzeug gestellt. Hier sind Schneidkantenstabilität, Widerstand gegen Aufbauschneidenbildung und Langlebigkeit der Wendeplatten beschichtung insgesamt kritische

3 Ein großer Fortschritt in der Werkzeugtechnologie Die Vorgeschichte zur heutigen Entwicklung zeigt Sandvik Coromant als Pionier und Marktführer bei Werkzeugen zum Abstechen & Einstechen mit Wendeschneidplatten. Das erste Werkzeug wurde 1976 eingeführt, und nachfolgende Generationen von Konzepten zum Abstechen & Einstechen führten seitdem kontinuierlich zu einem erhöhten Niveau von Leistung und Prozessergebnis. Umfassende Erfahrungen aus diesen Entwicklungen und die Zusammenarbeit mit Partnern aus der Industrie zur Lösungsfindung und Optimierung von Zerspanungsprozessen bildeten die Grundlagen für diesen wichtigen technologischen Schritt, den das CoroCut QD-Konzept darstellt. CoroCut QD ist eine neue und einmalige Werkzeugentwicklung zum Abstechen von Stangen größerer Durchmesser sowie zur Optimierung von Prozessen, die einen größeren Werkzeugüberhang erfordern, zum Beispiel beim Abgreifen des Bauteils mit der Gegenspindel. Bei der Entwicklung des Konzeptes wurden vielfältigste Kriterien erfüllt, und es stellt nun eine innovative Ergänzung und Erweiterung des bewährten CoroCut Systems zum Abstechen und Einstechen, Längsdrehen und Axialeinstechen dar. Einflussgrößen bei der Wendeplattenentwicklung Wie bei allen modernen Fertigungsprozessen ist die Entwicklung von Wendeschneidplatten eine entscheidende Größe in der Evolution eines neuen Werkzeugkonzeptes. Einsatzoptimierte Schneidplatten zum Abstechen großer Stechtiefen mit innovativen Geometrien für alle Materialien, Spanbrechern und Wiper-Schneidkanten für Oberflächengüte sind dabei unverzichtbar. Diese Neuerungen brachten auch Wendeplatten hervor, die sich für einen optimalen Einsatz für die Hochpräzisions-Kühlschmierstoffzufuhr des CoroCut QD-Konzeptes auszeichnen. Niedrige Schnittkräfte, zuverlässige Spankontrolle sowie effiziente Spanabfuhr sind das Resultat. Neue, verbesserte Wendeplattensorten mit optimierter Schichthaftung und Schneidkantensicherheit sorgen für eine gute Bewältigung aller Bearbeitungstufen des Abstechprozesses. Das große Angebot an vielseitigsten Wendeschneidplatten mit hohem Auswahlkomfort bietet Sorten für einen zuverlässigen Bearbeitungsstart sowie auch breite Optimierungsmöglichkeiten.

4 Leistungsgrenzen überwinden Das Abstechen erfordert relativ schmale Stecheinsätze. Aber wie schmal dürfen diese sein, ohne bei der Prozesssicherheit oder Bearbeitungsqualität Kompromisse eingehen zu müssen? Hintergrund dieser Werkzeugabmessungen ist der Aspekt der Materialeinsparung beim Abstechen von Stangenmaterial. Mit CoroCut QD wurde ein neues Gleichgewicht zwischen Einsatzbreite und Leistungsvermögen geschaffen, teils durch das neu entwickelte Material des Einsatzes, das zu einer verbesserten Schneidwirkung der Wendeplatten beitrug sowie auch durch optimierte Positionierung und Verstärkung des Einsatzes, welches die entscheidenden Faktoren sind. Die neue Werkstofflegierung der Einsätze verfügt über eine wesentlich höhere Dauer- und Biegefestigkeit und bietet optimierte Plattensitz-Eigenschaften. Die Qualität der Schneidplattenposition im Plattensitz ist hier ein Schlüsselfaktor. Hier setzt die neue prismatische Schnittstelle neue Maßstäbe in puncto Leistung, Positionssicherheit der Schneidplatte und Zuverlässigkeit. Diese innovative Doppelprismen-Schnittstelle zwischen Einsatz und Schneidplatte erlaubt Einstechbreiten ab 2 mm beim Tiefeinstechen. Hochpräzisions-Kühlschmierstoff... erstmalig von Sandvik Coromant über Jahre hinaus für eine Reihe von Werkzeugen entwickelt, ist heute das Ergebnis modernster Kühltechnologie. Die Kühlschmierstoffzufuhr und -ausrichtung erfolgt durch Präzisionsdüsen, wobei die zielgerichteten Strahlen den grundlegenden Unterschied bei der Zerspanung machen, sogar bei Kühlschmierstoffdrücken unter dem empfohlenen Optimalwert von 70 bar. Das CoroCut QD Konzept umfasst erstmalig eine Doppelkühlung in Form einer Kühlmittelzufuhr oberhalb und unterhalb der Schneide mit zwei zielgerichteten Stahlen für effektive Unterstützung von Bearbeitungsprozess, Spankontrolle und Verschleißminimierung. Zugeführt durch eine Schnittstelle zwischen Grundhalter und Einsatz, wird der Kühlschmierstoff dort eingesetzt, wo er die beste Wirkung erzielt und in Kombination mit zäheren Wendeplattensorten und erhöhten Schnittdaten die Prozessqualität und -produktivität erhöht. Anwenderfreundliche Werkzeuge werden in der Fertigung immer gefragter: Sie minimieren Maschinenstopps und sind ein Sicherheitsaspekt für korrekten Werkzeugwechsel sowie bei der Aufspannung. Mit der prismatischen QD-Schnittstelle für sicheren Wendeplattensitz und optimale Plattenspannung erlaubt das neue System einen leichten und sicheren Werkzeugwechsel. Dies bedeutet einen wirklich denkbar einfachen Plattenwechsel ohne Drehmomentkontrolle und leichtes Einstellen des Einsatzes im Halter, zusammen mit Plug & Play-Hochpräzisions-Kühlschmierstoffanschluss. Geeignet für die meisten Maschinen, führt dies zu Entlastung des Maschinenbedieners und Reduzierung von Routinen im Werkzeugraum und trägt zu einer gesteigerten Produktivität, entsprechend dem Konzept Green light machining bei.

5 Neues Potential für Sicherheit und Effizienz Wie auch bei anderen Operationen mit schlanken Werkzeugen, die tief in das Material eindringen, besteht häufig eine Tendenz, die Leistung bei diesem Bearbeitungsschritt zugunsten der Prozesssicherheit zu vermindern. Die Besorgnis, das sensible Werkzeug überhöhten Anforderungen auszusetzen, ist ein natürliches Phänomen, das jedoch durch korrekte Anwendung sowie Vertrauen in einem ausgereiften Konzept mit bewährter Leistung beigelegt werden kann. CoroCut QD ist das Ergebnis einer Kombination und Koordination fortschrittlicher Entwicklungen in der Schneidwerkzeugtechnologie. Das Konzept bietet nicht nur eine höhere Zuverlässigkeit beim Abstechen tiefer Nuten sondern ermöglicht dazu noch Materialeinsparungen bei einer deutlich längeren Standzeit. Darüber hinaus setzt CoroCut QD durch seine höhere Leistungsfähigkeit und leichte Handhabung und Auswahl große Produktivitätspotentiale frei.

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