Diamantwerkzeuge MAPAL. PKD-Werkzeuge

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1 Diamantwerkzeuge MAPAL Kompetenz PKD-Werkzeuge

2 Brillant Werkzeuge mit PKD (polykristalliner Diamant) haben die Welt erobert PKD ist ein faszinierender Schneidstoff, der seit seiner Entwicklung vor 30 Jahren eine sehr hohe Bedeutung für das Bearbeiten von Aluminium, vermehrt auch von CFK und anderen modernen Werkstoffen, erringen konnte. MAPAL WWS war von Anfang an bei der Entwicklung dabei und kann sich als Pionier der Einführung von PKD in die mechanische Bearbeitung bezeichnen. Entscheidend war, das Erodierverfahren für das Bearbeiten der PKD- Schneiden nutzbar zu machen. Damit wurde es möglich, diesen hochharten Schneidstoff in höchster Präzision wirtschaftlich zu bearbeiten. In Verbindung mit der HSK Schnittstelle war so die Fertigung und der Einsatz rundlaufender Werkzeuge in hoher Komplexität für die Bearbeitung von Aluminium und Buntmetallen möglich. Das Ergebnis sind überragende Standlängen und damit die Basis für die rationelle Fertigung auch komplexer Bauteile. Das Handling der meist in Monoblock- Bauweise gefertigten Werkzeuge ist denkbar einfach, da ein Justieren der Schneiden entfällt. Es muss beim Einsatz auf die Präzision der Maschinenspindel und der Werkzeugspannung geachtet werden. Für die technische Beratung beim Auslegen und beim Einsatz der PKD-Werkzeuge, sowie für Pflege, Bestückung und Optimierungen hat MAPAL ein weltweites Netzwerk von Firmen aufgebaut. Damit ist der hochqualifizierte und prompte Service für diese Werkzeuge auch weltweit gesichert. Die große Erfolgsgeschichte der PKD Werkzeuge wird damit weiter gehen. Dr. Dieter Kress

3 Index Unsere Kompetenz PKD Diamant als Hightech-Produkt 4 Führend Ideen, Produkte und Leistungen 6 Präzision für jedes Werkzeug die optimale Geometrie 8 Kompetenzzentrum MAPAL WWS in Pforzheim 10 PKD-Werkzeuge weltweite Kompetenz und globales Netzwerk 12 PKD-Werkzeuge vom Präzisionsaufbohren bis zum Zirkulieren 14 MAPAL WWS Kompetenz Präzisionsaufbohren 18 Wer zählt die Anwendungsmöglichkeiten? 20 Aus Erfahrung Richtlinien und Schnittwerte für die Praxis 22 Bearbeitungsbeispiele 24 Unsere Kompetenz Kompetenz Präzisionsaufbohren MAPAL WWS Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen 28 Wir fertigen nach Maß 30 Schaftfräser HP-EndMill Standardprogramm 32 Aus Erfahrung Richtlinien und Schnittwerte für die Praxis 38 Bearbeitungsbeispiele 40 MAPAL WWS Kompetenz Planfräsen 44 Standard in höchster Perfektion 46 Für jede Bearbeitungsaufgabe die optimale Lösung 48 Baureihen PowerMill und EcoMill 50 Planfräsköpfe Standardprogramm 54 Bearbeitungsbeispiele 66 Service und Dienstleistung 70 Fast Repair Wiederaufbereitung und Service 72 Fräskopf Management gesichertes Leistungsniveau von Anfang an 74 Pick-up-Service direkt zum Kunden 76 Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Kompetenz Planfräsen Service und Dienstleistung PKD-Werkzeuge nach Maß 78 Qualität vom Angebot bis zur Fertigung 80 Anfrageformular für Bohr- und Aufbohroperationen 82 Anfrageformular für Fräsoperationen 83 PKD-Werkzeuge nach Maß Unsere Erfahrung ist durch nichts zu ersetzen 84 Bearbeitungsbeispiele 86 Kompetenz in der Praxis

4 Unsere Kompetenz PKD Diamant als Hightech-Produkt Als Anfang der 80er Jahre der erste polykristalline Diamant (PKD) präsentiert wurde, war das eine Revolution in der Schneidstoffentwicklung, eine Revolution aber auch für die Werkzeugherstellung. Was war geschehen? Bei ca C und ca. 60 kbar Druck wurde ausgesuchtes synthetisches Diamantkorn zusammen mit einem Hartmetallsubstrat einem Sinterprozess unterzogen. Ein äußerst komplizierter chemischer Prozess lief ab. Kobalt, chemischer Bestandteil des Hartmetalls, bewirkte als Katalysator einen intensiven Kornverwuchs der einzelnen Diamantpartikel. Dieser intensive Kornverwuchs war die Sensation: Ein Schneidstoff mit der Härte und der Verschleißfestigkeit des Diamanten, dem härtesten Mineral der Erde, stand zur Verfügung. Die Hartmetallunterlage verlieh dem Schneidstoff die notwendige Zähigkeit und bot in der täglichen Verarbeitung beste Voraussetzungen zum Löten der Schneiden auf geeignete Träger. Anfänglich war die Plattengröße dieser so genannten PKD-Blanks begrenzt, doch heute stehen Abmessungen bis ø 75 mm zur Verfügung. Ein Schneidstoff dieser Härte war für die Bearbeitung im wahrsten Sinn des Wortes ein harter Brocken. Die bekannten Schleifverfahren waren ungeeignet, neue wurden entwickelt und zur Perfektion geführt. Drahterosion und Lasertechnologie sind heute Stand der Technik. Die anfänglich begrenzte Gestaltung von Schneidformen und Geometrien gibt es heute nicht mehr. PKD hat sich in knapp 30 Jahren zum Superschneidstoff bei der Bearbeitung von NE-Metallen und nichtmetallischen Werkstückstoffen entwickelt und ist aus der modernen Fertigungstechnologie nicht mehr wegzudenken. 4

5 Unsere Kompetenz Genau wie bei herkömmlichen Schneidstoffen, wie beispielsweise Hartmetall, gibt es erhebliche Qualitätsstufen bei der Schneidkante. Verschiedene Bearbeitungsaufgaben oder auch wechselnde Abrasivität des Werkstoffes erfordern Schneidstoffvariationen. Resultate unserer langjährigen Erfahrung mit der Diamantschneide sind Modifikationen aus verschiedenen PKD-Sorten in ungeahnter Breite. Unterschiedliche Korngrößen in der Mikrostruktur des Diamanten können variiert werden mit auswählbaren Schichthöhen in Kombination mit einer Anzahl von Blankgrößen. Das ermöglicht uns, egal für welche Bearbeitungsaufgabe Sie eine PKD-Schneide benötigen, die geeignete Diamantqualität auszuwählen. 5

6 Unsere Kompetenz Führend Ideen, Produkte und Leistungen Permanent steigende Anforderungen in der modernen Zerspanung erfordern eine moderne, sehr flexible Denkweise des Werkzeugherstellers. Unsere Kompetenz im Umgang mit dem Schneidstoff PKD spiegelt sich in der täglichen Werkzeugauslegung wider. Unser Ziel ist, mehrere Bearbeitungsaufgaben in einem Werkzeug zu kombinieren. Das bedeutet, dass für den Anwender unproduktive Nebenzeiten beim Werkzeugwechsel entfallen. Nicht selten entstehen durch diese Motivation Werkzeugkonzepte, die in ihrer Art einmalig sind. Bestärkt werden wir in dieser Art des Denkens und Handelns durch die hohe Fertigungssicherheit bei der Herstellung der Werkzeuge. Kontinuierliche Weiterentwicklungen beim Bearbeiten von PKD reichen dabei allerdings nicht aus. Ständig müssen alle Parameter, die zur Werkzeugherstellung notwendig sind, forciert werden. Beispiele sind moderne Lötverfahren und filigrane Wuchttechnologien. Das hohe Leistungspotenzial unserer Produkte ergänzt durch die enorme fachliche Kompetenz unserer Anwendungsspezialisten sind Erfolgsgaranten für die Lösung der gestellten Aufgaben. 6

7 Unsere Kompetenz

8 Unsere Kompetenz Präzision für jedes Werkzeug die optimale Geometrie Dieser Grundsatz zieht sich als Leitfaden durch alle Bereiche des Unternehmens wie die Symmetrielinie durch die technische Zeichnung des Werkzeugs. Mit derselben Präzision, die in der Detailkonstruktion jeder Schneide notwendig ist, wird die Realisierung dieser Angaben in allen Fertigungsbereichen umgesetzt. Manuelle Arbeitsplätze stehen dabei auch in den modernsten Betrieben in Einklang mit vollautomatisierten Fertigungseinheiten. Ein intelligentes Computersystem zur Steuerung der Fertigungsabläufe und die permanente Qualitätssicherung all das sind Bausteine, die optimal ineinander greifen. Oberste Priorität für alle Stationen sind Präzision und Qualität. Eine lückenlose Dokumentation aller Arbeitsgänge und prozessbegleitende Kontrollen sind die Basis für das konstant hohe Qualitätsniveau aller Werkzeuge. Das Resultat all dieser Anstrengungen ist die rationelle, prozesssichere Fertigung beim Kunden. 8

9 Unsere Kompetenz Präzision am Werkzeug kann nicht erprüft sondern nur produziert werden. So ist es notwendig, dass bereits in vorgelagerten Arbeitsgängen, wie Trennen von PKD-Abschnitten aus der Ronde oder dem Löten, mit höchster Sorgfalt gearbeitet wird. Nur bereits im Grundaufbau des Trägers optimal gefertigte Werkzeuge können bei den hochpräzisen Arbeitsgängen, wie Erodieren oder PKD-Schleifen, im Toleranzbereich von wenigen µm gefertigt werden. 9

10 Unsere Kompetenz Kompetenzzentrum MAPAL WWS in Pforzheim

11 Die gleichbleibende Fertigungsqualität an allen Standorten wird durch MAPAL WWS gesichert seit 1994 das Kompetenzzentrum der MAPAL Gruppe für feste, gelötete PKD-Werkzeuge. Damit kann der Kunde weltweit auf dieselbe hohe MAPAL Qualität bezüglich Engineering, Produktprogramm und Service vertrauen. Unsere Kompetenz

12 Unsere Kompetenz PKD-Werkzeuge weltweite Kompetenz und globales Netzwerk Mit über 500 Mitarbeitern weltweit ist die Produktgruppe der PKD-Werkzeuge einer der bedeutendsten MAPAL Ge - schäftsbereiche. Ein Vertriebs- und Servicenetzwerk mit Niederlassungen in über 40 Ländern auf allen Kontinenten garantiert die optimale Beratung und Versorgung der Kunden an deren Produktionsstandorten. Wichtiger Bestandteil des Netzwerks ist das Engineering vor Ort, wodurch MAPAL schnell und flexibel auf Kundenwünsche reagieren kann. Durch ständige Aus- und Weiterbildung der Mitarbeiter und weltweiten Erfah - rungsaustausch sichert MAPAL überall dieselben hohen Technologiestandards. Der Kunde bekommt so die für ihn opti - male Lösung, sei es in Europa, Amerika oder Asien. Die Fertigung der MAPAL PKD-Werkzeuge in zahlreichen Ländern garantiert darüber hinaus Flexibilität, angemessene Lieferzeiten und eine hohe Werkzeugverfügbarkeit. Das Netzwerk für die Fertigung und die Wiederaufbereitung der PKD-Werkzeuge wird permanent ausgebaut. Weltweit die Standorte der MAPAL Gruppe Die MAPAL Gruppe in Zahlen über Mitarbeiter 27 Niederlassungen 17 Produktionsstandorte 30 Service- und Beratungsbüros Europa Deutschland England Frankreich Italien Polen Tschechien MAPAL Dr. Kress KG in Aalen MAPAL WWS GmbH in Pforzheim MAPAL ISOTOOL GmbH in Sinsheim MILLER GmbH in Altenstadt Rudolf Strom GmbH in Vaihingen/Enz MAPAL Ltd. in Rugby MAPAL France in Le Chambon Feugerolles MAPAL Italia S.R.L. in Gessate/MI MAPAL Narzędzia Precyzyjne Spółka z.o.o. in Poznań MAPAL CZ s.r.o. in Dlouhá Lhota Amerika USA Mexiko Brasilien Australien Australien Asien China Korea Japan Indien Malaysia Singapur Taiwan Thailand MAPAL Inc. in Port Huron/MI MAPAL FRHENOSA in San Pedro Garza Garcia MAPAL do BRASIL Ferramentas de Precisão Ltda. in Ibirité MAPAL Qualifer Ltda. in Belo Horizonte Valcor Sales Australia Pty. Ltd. in Ballarat MAPAL China Ltd. in Shanghai MAPAL HTT Co. Ltd. in Kyunggi-Do MAPAL TET Office Asia in Ulsan MAPAL KK in Tokyo MAPAL INDIA Private Ltd. in Bangalore MAPAL Malaysia Sdn. Bhd. MAPAL Asia TET Office in Singapur MAPAL Precision Tool Systems Co. Ltd. in Tainan MAPAL (Thailand) Co. Ltd. 12

13 Fertigungsstandorte für feste, gelötete PKD-Werkzeuge Unsere Kompetenz Deutschland MAPAL WWS GmbH in Pforzheim USA MAPAL Inc. in Port Huron/MI England MAPAL Ltd. in Rugby Brasilien MAPAL do BRASIL Ferramentas de Precisão Ltda. in Ibirité Frankreich MAPAL France in Le Chambon Feugerolles China MAPAL China Ltd. in Shanghai Italien MAPAL Italia S.R.L. in Gessate/MI Korea MAPAL HTT Co. Ltd. in Kyunggi-Do Indien MAPAL INDIA Private Ltd. in Bangalore Taiwan MAPAL Precision Tool Systems Co. Ltd. in Tainan Servicezentren Tschechien MAPAL CZ s.r.o. in Dlouhá Lhota Mexiko MAPAL FRHENOSA in San Pedro Garza Garcia Japan MAPAL KK in Tokyo 13

14 Unsere Kompetenz PKD-Werkzeuge vom Präzisionsaufbohren bis zum Zirkulieren Aufbohren die Herausforderung In der Bohrung liegt die Funktion. In nahezu allen Fällen hängt die Qualität eines Produktes von der Präzision seiner Bohrungen ab. Dabei werden sowohl statische als auch dynamische Aufgaben und Funktionen in den Bohrungen gelöst. Bei Werkzeugen für die Herstellung von solchen Bohrungen gilt der Name MAPAL WWS als Markenzeichen für Qualität und Wirtschaftlichkeit. Die nahezu grenzenlose Gestaltungsmöglichkeit der PKD-Schneide für entsprechende Werkzeuge schafft ungeahnte Möglichkeiten. Mehrere Bearbeitungsaufgaben lassen sich mühelos in einem Werkzeug kombinieren. Das Einsparen von Werkzeugen und das Entfallen unproduktiver Nebenzeiten steigern die Wirtschaftlichkeit der Produktion beim Kunden. Die Herstellung einer gestuften Bohrung, bei der sämtliche Fasen und Radien zu bearbeiten sind, wird mit einem Werkzeug gelöst. Die Koaxialität der einzelnen Stufen ist damit garantiert. Auch das Bearbeiten von axialen Einstichen oder das Plansenken von Auflageflächen kann mit einem Bohrwerkzeug wirtschaftlich gelöst werden. Ebenheitsanforderungen oder Winkelgenauigkeiten lassen sich, da keine radialen Kräfte auf das Werkstück wirken, um ein Vielfaches leichter erreichen als bei herkömmlichen Drehoder Zirkularbewegungen. Die Bearbeitung einer komplexen Außenkontur, z. B. eines Domes, ist ein weiterer Ansatzpunkt für rationelle Bohroperationen. Die Ausbildung des Werkzeuges als Glocke ermöglicht die Komplettbearbeitung in axialer Richtung. Auch großes Aufmaß, das bei solchen Anwendungen häufig vorkommt, wird sicher bewältigt. Nicht selten werden Spantiefen von mehr als 4 mm pro Seite realisiert. Unabhängig vom Produkt sei es der leistungsfähige Verbrennungsmotor eines Sportwagens oder eine Mischbatterie im Badezimmer in den Bohrungen liegt die Funktion. Zirkularfräsen die Form ist entscheidend Nach wie vor ist es vorteilhaft, bestimmte Operationen mittels Zirkularfräsen durchzuführen. Bei der Bearbeitung von Hydraulikteilen müssen in der jeweiligen Kolbenbohrung Steuerkanten hergestellt werden. Oftmals sind mehrere Einstiche gefordert, die axial zueinander versetzt sind. Nicht selten haben all diese Nuten unterschiedliche Formen. Das sind entscheidende Faktoren für den Einsatz von PKD-Werkzeugen. Häufig lassen sich dabei auf einem Werkzeug mehrere Operationen kombinieren. Dann kann in einer Zirkularbewegung der Maschine die komplette Form erzeugt werden. 14

15 Unsere Kompetenz Das ist nur durch das harmonische Schneidverhalten der PKD-Platte möglich. Schnittkräfte beschränken sich auf ein Minimum und die Neigung zum Rattern entsteht nicht. Radiale Einstiche an Außenkonturen lassen sich durch Zirkulieren wirtschaftlich herstellen. Dabei wird das Werkzeug als Glocke ausgebildet, die Schneiden befinden sich an der Innenkontur des Werkzeuges. Mit einer radialen Auslenkung von wenigen Millimetern kann mit sehr geringer Zirkularbewegung dieser Einstich erzeugt werden. Aufgrund des gratfreien Schneidverhaltens von PKD gewinnt das Herstellen von Gewinden steigende Bedeutung. Auftretende Querbohrungen in Gewindeflanken stellen sehr hohe Anforderungen an die Nachbearbeitung der Werkstücke. Bei dem Einsatz von PKD-Gewindefräsern kann die Nachbearbeitung komplett entfallen. Schaftfräsen Leistung pur Schaftfräsen mit PKD- Schneiden findet zur Zeit noch wenig Beachtung beim Einsatz auf modernen Bearbeitungsmaschinen. Das große Angebot an Standard- Schaftfräsern aus VHM ist wohl dafür die Erklärung. Gerade auf diesem Gebiet sprechen aber viele Argumente für den Einsatz der PKD-Schaftfräser. Aufwendige Erodierformen für den Formenbau, z. B. aus Graphit gefertigt oder großdimensionierte Integralbauteile im Flugzeugbau, erfordern einen hohen Standweg und Zuverlässigkeit der eingesetzten Fräser. Besonders hochabrasive Werkstoffe bewirken ein unkontrolliertes Abnutzen der Frässchneide bei VHM- Fräsern. Das hat zur Folge, dass Geometrieverzerrungen bei Formen entstehen oder geforderte Eckenradien nicht abgebildet werden. In diesen Fällen zeigt sich das enorme Leistungspotenzial von PKD-Schaftfräsern. Der bekannt hohe Standzeitvorteil des Schneidstoffes PKD lässt sich direkt umsetzen. Zeitintensive Nacharbeiten an Formteilen oder das Bereitstellen von Schwesterwerkzeugen sind nicht mehr erforderlich. Das gezielt abgestimmte Standardprogramm von PKD- Schaftfräsern ist direkt auf diese Einsatzbereiche ausgelegt. 15

16 Unsere Kompetenz PKD-Werkzeuge prozesssicher in der Vor- und Fertigbearbeitung Planfräsen der Klassiker Einfacher, jedoch robuster Aufbau kombiniert mit der Möglichkeit, die Fräseinsätze mit geringstem Aufwand zu wechseln und einzustellen, macht dieses Produkt zum Klassiker unter den PKD- Werkzeugen. Unzählige Anwendungen beweisen tagtäglich die Zuverlässigkeit des Fräskopfsystems. Konsequent weiterentwickelt, den Anforderungen moderner Zerspanung angepasst, reicht das Einsatzspektrum von herkömmlichen Fräsoperationen bis hin zur Hochgeschwindigkeitszerspanung. Die intelligente Führung des Kühlschmierstoffes durch das Werkzeug ermöglicht auch den erfolgreichen Einsatz bei der Minimalmengenschmierung. Aufgrund der hohen Geometrievielfalt im Standardbereich der Fräsmesser hat der Anwender die Möglichkeit, bei unterschiedlichen Werkstückmaterialien immer die optimale Schneide im Einsatz zu haben. Die axial im µm-bereich eingestellten Fräseinsätze in Verbindung mit der entsprechenden Aufnahme erzielen Oberflächengüten und Standwege, die für sich sprechen. Reiben und Feinbohren Präzision in Perfektion Neben den PKD-Präzisionsaufbohrern mit festen Schneiden umfasst das Produktprogramm zum Reiben und Feinbohren Präzisionswerkzeuge mit auswechselbaren, diamantbestückten Schneiden und Führungsleisten sowie PKD-bestückte Mehrschneidenreibahlen. Bei den Werkzeugen mit Führungsleisten kommen neben PKD-Schneiden für lange Standzeiten und besonders gute Oberflächengüten auch Diamant-Führungsleisten als äußerst gleitfähige und verschleißfeste Elemente zum Einsatz. 16

17 Unsere Kompetenz Diese auch im HSC-Bereich einsetzbaren Werkzeuge überzeugen durch das bekannte MAPAL Prinzip im Bereich höchster Genauigkeiten. Mit den HPR High Performance Reibahlen bietet MAPAL ein Programm an festen PKD-bestückten Mehrschneidenreibahlen für die Feinbearbeitung von Bohrungen. Durch die direkte Kühlmittelführung bis an die Schneide sind die HPR- Reibahlen auch für die Minimalmengenschmierung gut geeignet. In Verbindung mit dem HFS -Wechselkopfsystem werden Rundlauf- und Wechselgenauigkeiten im µm-bereich erreicht und bil- den die Voraussetzung für neue Dimensionen in der modernen Hochleistungszerspanung. Aber nicht nur bei der Aluminiumbearbeitung werden MAPAL Werkzeuge zum Reiben und Feinbohren mit PKD als Schneidstoff bestückt. Innovative Werkzeuglösungen für den Einsatz in Gusswerkstoffen ermöglichen, dass bisher notwendige Nachbearbeitungen wie Schleifen oder Honen entfallen können. MAPAL Werkzeuge zum Reiben und Feinbohren sind in der modernen Fertigung weltweit zum Inbegriff für absolute Präzision und Zuverlässigkeit geworden. Aufbohren und Fräsen mit ISO-Schneiden Ein weiterer Produktbereich sind Sonderwerkzeuge mit diamantbestückten ISO- Schneiden. Verschiedene Einbau- und Justiermöglichkeiten der Schneiden garantieren einen exakten Rundlauf und damit maximale Standzeiten. Die große Erfahrung und viele innovative Ideen der MAPAL Spezialisten führen zu überaus erfolgreichen Werkzeugkonzepten. 17

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19 MAPAL WWS Kompetenz Präzisionsaufbohren Die mit höchster Präzision gefertigten Aufbohrwerkzeuge garantieren die prozesssichere Anwendung in jedem Bearbeitungsfall. Unterschiedliche Ausführungen der Werkzeuge, als Zwei-, Vier- oder Sechsschneider, stehen als Garant für exakte Maßhaltigkeit und hohe Formgenauigkeiten der zu erzeugenden Bohrungen. Hohe Werkzeugsteifigkeiten werden unter Verwendung von Hartmetall als Trägermaterial, insbesondere bei kleinen Werkzeugabmessungen, erreicht. Kompetenz Präzisionsaufbohren Wer zählt die Anwendungsmöglichkeiten? Aus Erfahrung Richtlinien und Schnittwerte für die Praxis Bearbeitungsbeispiele 19

20 Kompetenz Präzisionsaufbohren MAPAL WWS Kompetenz Präzisionsaufbohren Wer zählt die Anwendungsmöglichkeiten? Das große Erfahrungspotenzial der Spezialisten von MAPAL WWS zeichnet sich bei Aufbohrwerkzeugen deutlich in der Qualität der gefertigten Werkzeuge ab. Die optimal auf den Anwendungsfall abgestimmte Konstruktion der Werkzeuge erhöht die Produktivität und Prozesssicherheit im Einsatz. Die hohen Anforderungen an die Wuchtgüte und die garantierte Rundlaufgenauig- keit der gefertigten Schneiden all diese Faktoren werden bei diesen Werkzeugen optimal erfüllt. Oberste Maxime ist die Qualität der µmgenau geschliffenen PKD- Schneide Bohrungen sind keine Seltenheit. Höchste Fertigungssorgfalt garantiert die volle Leistungsfähigkeit sowohl beim Neuwerkzeug als auch nach der Wiederaufbereitung. 20 Den Span im Griff Gelaserte Spanbrecher ermöglichen die optimale Abfuhr des abgetragenen Materials aus der Wirkstelle. Störeinflüsse auf die laufende Produktion infolge von Spänestau werden somit vermieden.

21 Modular die Lösung Um die notwendige Rundlaufgenauigkeit in der Spindel zu erzielen, werden modulare Aufnahmesysteme eingesetzt. Axiale und radiale Verstellmöglichkeiten lassen den notwendigen Rundlauf erzielen, insbesondere bei Maschinen mit SK Spindeln. Die Schneide Präzision im Detail Fertigungstoleranzen von 3 µm für Werkzeugdurchmesser, Mehrschneidigkeit und Verjüngung lassen die Ansprüche an die Schneide erahnen. Das Ergebnis spiegelt sich in jeder Bohrung wider. Kompetenz Präzisionsaufbohren 21

22 Kompetenz Präzisionsaufbohren Aus Erfahrung Richtlinien und Schnittwerte für die Praxis Werkstoff Schnittgeschwindigkeit Vorschub/Schneide Spantiefe v c (m/min) f z (mm) (mm) Al < 4% Si ,1 0,4 0,1 4,0 Al 4 8% Si ,1 0,4 0,1 4,0 Al 9 13% Si ,08 0,2 0,1 4,0 Al > 13% Si ,05 0,2 0,1 3,0 Magnesiumlegierungen ,1 0,4 0,1 4,0 Kupferlegierungen ,05 0,2 0,1 4,0 Messinglegierungen ,05 0,15 0,1 4,0 Graphit ,01 0,1 0,1 2,0 Gfk Cfk ,03 0,25 0,1 3,0 PKD-Aufbohrwerkzeuge sind individuelle Werkzeuglösungen, speziell für einen bestimmten Einsatzfall konzipiert. Schnittwertempfehlungen, die alle Möglichkeiten und Anwendungsvarianten abdecken, innerhalb einer Tabelle darzustellen, wäre vermessen. Zu viele Faktoren nehmen direkt Einfluss auf das Bearbeitungsergebnis. Unterschiedliche Wandstärken, Querbohrungen oder Unterbrechungen können das System beeinflussen. Die in der Grafik angegebenen Werte sind deshalb als Richtwerte anzusehen. Für die Lösung spezieller Anforderungen stehen die Spezialisten von MAPAL WWS gerne mit ihrem Know-how zur Verfügung. Rundlaufgenauigkeit Oberste Priorität beim Aufbohren mit PKD-Werkzeugen ist die Mehrschneidigkeit des Werkzeuges. Der gemessene Rundlauffehler des Werkzeuges in der Maschinenspindel sollte 5 µm nicht überschreiten. Bei kritischen Bohrungen oder Passungen sind nur max. 3 µm zulässig. Um dieses Kriterium zu überprüfen sind am Werkzeug, unmittelbar in Nähe der Schneiden, Rundlaufkontrollstellen angebracht. Hier kann der Anwender direkt Einfluss auf den Rundlauf des Werkzeuges nehmen. Die Flugkreisgenauigkeit der Schneiden kann durch axiale und radiale Verstellschrauben, z. B. bei Modulaufnahmen oder nur durch Drehen des Werkzeuges im Hydrodehnspannfutter verbessert werden. 22

23 Bohrung wird zu groß Ursache? Werkzeugdurchmesser evtl. zu groß Schnittgeschwindigkeit zu hoch Vorschub zu hoch Rundlauffehler zu groß Anschnitt ungleichmäßig Kühlschmierstoff ungeeignet Aus der Praxis für die Praxis Bohrung wird zu klein Ursache? Werkzeug verschlissen Schnittgeschwindigkeit zu gering Vorschub zu gering Werkstoff duktil, zieht sich nach Bearbeitung zusammen Aufmaß zu gering Bohrung wird konisch Ursache? Rundlauffehler zu groß Anschnitt nicht in Ordnung Vorbearbeitung nicht in Ordnung Kompetenz Präzisionsaufbohren Schlechte Oberfläche in der Bohrung Bohrung hat Rattermarken Bohrung zeigt Vorschubsriefen Bohrung wird ballig Ursache? Kühlschmierstoff ungeeignet Aufbau an der Schneide Werkzeug stumpf, evtl. Ausbruch an Schneide Spanabfuhr schlecht Restunwucht zu groß Ursache? Aufbau an der Schneide Werkzeug stumpf Kühlschmierstoff ungeeignet Rundlauffehler zu groß Restunwucht zu groß Aufspannung nicht in Ordnung Ursache? Werkzeug stumpf, evtl. Ausbruch an Schneide Aufbau an der Schneide Kühlschmierstoff ungeeignet Ursache? Werkstück nicht korrekt gespannt 23

24 Kompetenz Präzisionsaufbohren MAPAL WWS Kompetenz Präzisionsaufbohren Bearbeitungsbeispiele Ventilgehäuse Werkstoff: Aluminium (AlMgSi1) Werkzeug: MAPAL WWS Stufenaufbohrwerkzeug Schneidstoff: PKD Anforderung: Aufbohren ohne Zwischenbearbeitung Bohrungsqualität: D 32,5 D10 mm D 34,2 F8 mm D 38,0 A11 mm Aufmaß: 13,5 mm pro Seite Ergebnis: Oberflächenqualität R z = 0,34 µm Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,08 mm ABS-Gehäuse Werkstoff: Aluminium (AlMgSi0,5) Werkzeug: MAPAL WWS Stufenaufbohrwerkzeug Schneidstoff: PKD Anforderung: Gratfreiheit der Querbohrungen Bohrungsqualität: D 4,6 M7 mm D 10,0 H9 mm D 13,15 H8 mm mit allen Fasen Aufmaß: 0,4 mm pro Seite Ergebnis: Standzeit mehr als Bohrungen Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,15 mm 24

25 Zylinderkopf Werkstoff: Werkzeug: Schneidstoff: Anforderung: Ergebnis: Arbeitswerte: Aluminium (AlSi7MgCu0,5) MAPAL WWS Aufbohrwerkzeug PKD Bearbeitung der Hydrolifterbohrung D 12 G7 mm; aufgrund der statistischen Fertigung jedoch eingeschränkt auf IT6 Qualität Problem: Sackloch mit mehreren Unterbrechungen Standzeit ca Bohrungen Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,08 mm Kompetenz Präzisionsaufbohren Pumpengehäuse Werkstoff: Aluminium (GDAlSi9Cu3) Werkzeug: MAPAL WWS Stufenaufbohrwerkzeug Schneidstoff: PKD Anforderung: Aufbohren mit Plansenken Fertigbearbeitung in vorgegossene Bohrung ohne Vorbearbeitung! gestufte Planbearbeitung von D 30 bis 93 mm mit integrierter Passung D 76 H8 mm unterbrochener Schnitt unterschiedliches Aufmaß Doppelspindeleinsatz Ergebnis: Standzeit mehr als Bohrungen Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,04 mm 25

26 Kompetenz Präzisionsaufbohren MAPAL WWS Kompetenz Präzisionsaufbohren Bearbeitungsbeispiele Pumpengehäuse Werkstoff: Werkzeug: Schneidstoff: Anforderung: Ergebnis: Aluminium (GDAlSi9Cu3) Arbeitswerte: MAPAL WWS Aufbohrwerkzeug PKD Besonderheit: Fertigbearbeitung Pumpenkammer Durchgehend unterbrochener Schnitt Bohrungsdurchmesser D 47 H8 mm Doppelspindeleinsatz Oberflächenqualität R z max = 10 µm Oberflächenqualität R z max = 1 2 µm Standzeit mehr als Bohrungen Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,08 mm Werkzeug mit integriertem PKD-Vollbohrer zum Bearbeiten der Gewindekernlochbohrungen auf der Stirnseite. Somit konnte ein Werkzeugwechsel eingespart werden. Gehäuse Werkstoff: Aluminium (AlSi12Cu1 Fe) Werkzeug: MAPAL WWS Stufenaufbohrwerkzeug Schneidstoff: PKD Anforderung: Glockenbearbeitung inkl. Planfläche D 32,0 ±0,075 mm / 27,99 0,05 mm Passungslänge ca. 70 mm Ergebnis: Standzeit mehr als Teile Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,038 mm 26

27 Kupplungsgehäuse Werkstoff: Werkzeug: Schneidstoff: Anforderung: Ergebnis: Besonderheit: Aluminium (GD AlSi9Cu3) MAPAL WWS Stufenaufbohrwerkzeug PKD D 11,8 R7 mm D 70,62 ±0,025 mm D 80,034 ±0,019 mm D 146,885 ±0,035 mm D 147,7 ±0,1 mm Maximales Werkzeuggewicht 8 kg Oberflächenqualität R a = 0,8 µm Werkzeuggewicht 5,8 kg inkl. Aufnahme geforderte Oberflächenqualität erreicht Werkzeuggrundkörper aus Titan Kombiwerkzeug 4 Bearbeitungen in einem Werkzeug zusammengefasst Kompetenz Präzisionsaufbohren Adapter Werkstoff: Aluminium (AlMgSi0,5) Werkzeug: MAPAL WWS Stufenaufbohrwerkzeug Schneidstoff: PKD Anforderung: Glockenbearbeitung mit wechselndem Aufmaß Doppelspindeleinsatz D 17,35 ±0,05 mm D 22,6 ±0,25 mm 2mal R1 ±0,08 mm Oberflächenqualität R a = 1,6 µm Ergebnis: Oberflächenqualität R a = 0,7 µm Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,1 mm 27

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29 MAPAL WWS Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Diese Werkzeuge stehen für die Hochleistungszerspanung. Äußerste Präzision beim Erodieren der Schneiden, beste Wuchtqualität des Werkzeugs und das hervorragende Schneidverhalten des Diamanten diese Kombination schafft neue Dimensionen beim Fräsen. Präzision und Standzeiten das sind die Schlagworte für diese Produktfamilie. Wir fertigen nach Maß Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Schaftfräser HP-EndMill Standardprogramm Aus Erfahrung Richtlinien und Schnittwerte für die Praxis Bearbeitungsbeispiele Mit diesen Symbolen schnell zum richtigen Schaftfräser: Ausführung Kühlmittel Aufnahme Ein- bzw. mehrschneidig Schneide über Mitte Vollradius; Schneide über Mitte Spiralisierte Schneidenanordnung Äußere Kühlmittelzufuhr Innere Kühlmittelzufuhr Zylinderschaft HSK-A SK/BT 29

30 Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen MAPAL WWS Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Wir fertigen nach Maß Glockenbearbeitung Die wirtschaftliche Lösung zum Bearbeiten von Außenkonturen. Das Werkzeug beschreibt eine kleine Zirkularbewegung um das Bauteil. Fräsen mit PKD-Schneide die wirtschaftlichere Lösung Gerade beim Fräsen zeigen sich alle Vorteile der Diamantschneide ohne Kompromisse am Bearbeitungsergebnis. Die extreme Härte des Diamanten in Verbindung mit der Zähigkeit des Hartmetalls bieten die beste Kombination, um effektiv fräsen zu können. Unterstützt werden diese Eigenschaften durch die hochglanzpolierte Spanfläche. Niedrige Kräfte beim Abscheren des Spanes und der reduzierte Reibkoeffi- zient beim Abgleiten des Spanes auf der Spanfläche diese Vorteile spiegeln sich direkt in der Fräsleistung des entsprechenden Werkzeuges wider. Die Leistungsaufnahme der Maschine wird deutlich gesenkt, der Prozess wird in sich stabiler. Dies wirkt sich auch sehr positiv auf die Lebensdauer der Werkzeuge aus. 30 Optimale Konturtreue Filigrane Einstiche, Übergangsradien oder Fasen auf der PKD-Schneide lassen sich nahezu alle Konturen ohne Verzerrung abbilden, nicht selten auch mehrere Merkmale in einem Werkzeug.

31 Das Standard-Schaftfräserprogramm Bei dieser Produktreihe wurde die Intention, sich auf das Wesentliche zu beschränken, umgesetzt. Unübersichtliche, zum Teil auf mehrere Katalogseiten ausgeweitete Tabellen verwirren und verunsichern bei der Auswahl des entsprechenden Werkzeuges. Für MAPAL WWS steht die Qualität und nicht die Quantität im Vordergrund. Das Standard-Schaftfräserprogramm HP-EndMill ist in fünf Gruppen unterteilt. Auch speziell für einen Anwendungsfall konzipierte Fräser können innerhalb kürzester Zeit zur Verfügung gestellt werden. Optimale Geometrie Die spiralförmig gestaltete Geometrie des Spanraumes und die Schnittaufteilung an der Schneide ermöglichen sehr hohe Abtragsraten beim Schruppfräsen. Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen 31

32 MAPAL WWS Schaftfräser HP-EndMill Typ 50 L2 L3 Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Kleinste PKD-Fräser mit ø 4 und 5 mm, konzipiert für filigrane Fräsaufgaben z. B. in der Feinmechanik oder für die Herstellung von Leiterplatten. d 2 h6 L4 L1 d 1 h10 Ausführung: Fräserdurchmesser: 4,0 5,0 mm Schneidenanzahl: 1 (über Mitte schneidend) Schaftform: HA (DIN 6535) Achswinkel: neutral Kühlmittelzufuhr: außen (Standard), innen (auf Anfrage) Fräser- Schaft- Gesamt- Spannut- Schneiden- Schaft- Anschnitt Achswinkel Bestelldurchmesser durchmesser länge länge länge länge nummer d 1 h10 d 2 h6 L 1 L 2 L 3 L 4 4,0 4, ,1x ,0 5, ,1x Maßangaben in mm. 32

33 L 2 L 3 MAPAL WWS Schaftfräser HP-EndMill Typ 51 d 2 h6 L 4 L1 d 1 h10 Diese Baureihe von ø 6 bis 12 mm mit verschiedenen Schneidkantenlängen ist das Universalgenie im Schaftfräserprogramm. Alle Werkzeuge haben eine Schneide bis zum Zentrum, somit kann auch gebohrt werden. Das Einsatzspektrum reicht von Konturfräsarbeiten an Gfk bzw. Cfk Bauteilen über Nutfräsarbeiten bis zum Entgraten von Aluminiumgussteilen. Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Bestellbeispiel für Schaftfräser HP-EndMill mit d1 = 6,0 mm, Schneidenlänge L3 = 10 mm, Achswinkel neutral, Schneide durchgehend. Bestellnummer: Ausführung: Fräserdurchmesser: 6,0 12,0 mm Schneidenanzahl: 2 (über Mitte schneidend) Schaftform: HA (DIN 6535) Achswinkel: neutral, negativ oder positiv Kühlmittelzufuhr: innen (Standard), außen (auf Anfrage) Fräser- Schaft- Gesamt- Spannut- Schneiden- Schaft- Anschnitt Achswinkel Bestelldurchmesser durchmesser länge länge länge länge nummer d 1 h10 d 2 h6 L 1 L 2 L 3 L 4 6,0 6, ,1x45 0 / * 6,0 6, ,1x45 0 / * 6,0 6, ,1x45 0 / * 8,0 8, ,1x45 0 / * 8,0 8, ,1x45 0 / * 8,0 8, ,1x45 0 / * 10,0 10, ,1x45 0 / * 10,0 10, ,1x45 0 / * 10,0 10, ,1x45 0 / * 12,0 12, ,1x45 0 / * 12,0 12, ,1x45 0 / * 12,0 12, ,1x45 0 / * *Bestellnummer zzgl. gewünschte Schneidenform (siehe Tabelle unten und Bestellbeispiel). Schneidenform Schneide durchgehend Achswinkel neutral 10 Achswinkel negativ 20 Achswinkel positiv 30 Achswinkel neutral Achswinkel negativ Achswinkel positiv Maßangaben in mm. 33

34 MAPAL WWS Schaftfräser HP-EndMill Typ 52 L2 L3 Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Interessant nicht nur für den Formenbauer. Diese Kugelschaftfräser zeichnen sich durch die hohe Formgenauigkeit des Vollradius aus. Die Werkzeuge mit Zähnezahlen von Z 1 bzw. Z 2, je nach Durchmesserbereich, überzeugen durch ihre Laufruhe nicht nur im HSC- Bereich. d 2 h6 L4 L1 d1 h10 R Ausführung: Fräserdurchmesser: 4,0 10,0 mm Schneidenanzahl: 1 bzw. 2 (über Mitte schneidend, mit Vollradius) Schaftform: HA (DIN 6535) Achswinkel: neutral Kühlmittelzufuhr: innen (Standard), außen (auf Anfrage) Fräser- Schaft- Gesamt- Spannut- Schneiden- Schaft- Radius Achswinkel Schneiden- Bestelldurchmesser durchmesser länge länge länge länge anzahl nummer d 1 h10 d 2 h6 L 1 L 2 L 3 L 4 R Z 4,0 4, , ,0 6, , ,0 8, , ,0 10, , Maßangaben in mm. 34

35 MAPAL WWS Schaftfräser HP-EndMill L 2 L 3 Typ 53 d 2 h6 d 2 h6 L 4 L 1 Schaftfräser HP-EndMill Typ 53 Z 2 L 2 L 3 L 4 L1 Schaftfräser HP-EndMill Typ 53 Z 3 d 1 h10 d 1 h10 Die leistungsstarke Produktgruppe im Standardbereich. Speziell konzipiert für hohe Zustellungen und Zahnvorschübe. Grundsätzlich sind diese Werkzeuge mit Innenkühlung ausgelegt. Die Bearbeitung von geschlossenen Taschen erfolgt mit diesen Fräsern durch Eintauchen in das Werkstück. Das ist ohne Vorschubreduzierung auch ohne fehlende Zentrumsschneide bedenkenlos möglich. Ausführung: Fräserdurchmesser: 6,0 20,0 mm Schneidenanzahl: 2 bzw. 3 Schaftform: HA (DIN 6535) Achswinkel: positiv Kühlmittelzufuhr: innen Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Fräser- Schaft- Gesamt- Spannut- Schneiden- Schaft- Anschnitt Achswinkel Schneiden- Bestelldurchmesser durchmesser länge länge länge länge anzahl nummer d 1 h10 d 2 h6 L 1 L 2 L 3 L 4 Z 6,0 8, R 0, ,0 8, R 0, ,0 10, R 0, ,0 12, R 0, ,0 16, R 0, ,0 16, R 0, ,0 20, R 0, Maßangaben in mm. 35

36 MAPAL WWS Schaftfräser HP-EndMill Typ 57 Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Hohe Abtragsraten in der Zerspanung werden mit diesem Schaftfräsertyp problemlos erreicht. Die spiralförmig gestalteten Schneidenreihen sind bestens für die Hochvolumenzerspanung z. B. bei Integralbauteilen geeignet. Die zur Verfügung stehende Antriebsleistung kann somit optimal in Zerspanvolumen umgesetzt werden. In geschlossene Taschen wird auch mit diesem Fräsertyp mittels Eintauchen eingefahren. Ein leistungsstarkes Schaftfräserprogramm, welches hohe Standwege ermöglicht. d 2 h6 L 2 L 3 d 1 h10 Ausführung: Fräserdurchmesser: 16,0 25,0 mm Schneidenanzahl: 3 Schaftform: HA (DIN 6535) Achswinkel: positiv Kühlmittelzufuhr: innen L 4 L 1 Fräser- Schaft- Gesamt- Spannut- Schneiden- Schaft- Anschnitt Achswinkel Schneiden- Bestelldurchmesser durchmesser länge länge länge länge anzahl nummer d 1 h10 d 2 h6 L 1 L 2 L 3 L 4 Z 16,0 16, ,1x ,0 20, ,1x ,0 25, ,1x Maßangaben in mm. 36

37 L 2 L3 MAPAL WWS Schaftfräser HP-EndMill Typ 57 A Schaftfräser HP-EndMill Typ 57 HSK-A 63 L2 L 3 d 1 h10 d 1 h10 Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Schaftfräser HP-EndMill Typ 57 SK 40 A Ausführung: Fräserdurchmesser: 32,0 63,0 mm Schneidenanzahl: 3 bzw. 4 Schaftform: HSK-A 63, SK 40 (DIN AD/B), BT 40 Achswinkel: positiv Kühlmittelzufuhr: innen Fräser- A-Maß Spannut- Schneiden- Schaftform Anschnitt Achswinkel Schneiden- Bestelldurchmesser länge länge anzahl nummer d 1 h10 ±0,02 L 2 L 3 Z 32, HSK-A 63 0,1x , HSK-A 63 0,1x , HSK-A 63 0,1x , HSK-A 63 0,1x , SK 40 0,1x , SK 40 0,1x , SK 40 0,1x , SK 40 0,1x , BT 40 0,1x , BT 40 0,1x , BT 40 0,1x , BT 40 0,1x Maßangaben in mm. 37

38 Aus Erfahrung Richtlinien und Schnittwerte für die Praxis Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Werkstoff Schnittgeschwindigkeit Vorschub/Schneide Spantiefe v c (m/min) f z (mm) (mm) Al < 4% Si ,05 0,2 0,1 5,0 Al 4 8% Si ,05 0,2 0,1 5,0 Al 9 13% Si ,05 0,2 0,1 5,0 Al > 13% Si ,03 0,15 0,1 3,0 Magnesiumlegierungen ,05 0,3 0,1 4,0 Kupferlegierungen ,05 0,4 0,1 3,0 Messinglegierungen ,05 0,25 0,1 4,0 Graphit ,05 0,2 0,1 3,0 Gfk Cfk ,08 1,0 0,1 5,0 Gerade beim Schaftfräsen mit hohen Spanvolumina orientieren sich die Schnittwerte am Leistungspotenzial der Maschine. Aufgrund der wesentlich geringeren Schnittkräfte mit PKD-Fräsern im Vergleich zu VHM-Werkzeugen, können Zustellungen oder Zahnvorschübe erhöht werden, um an die Leistungsgrenze der Maschine zu gelangen. Die Auswahl der entsprechenden Zustellung sollte natürlich in einem gesunden Verhältnis zur Aufgabe geschehen. Kleine Fräserdurchmesser mit großer Zustellung müssen genauso angezweifelt werden, wie das Schruppen mit einem Werkzeugdurchmesser von 20 mm in Verbindung mit geringer Spantiefe. Für die Lösung spezieller Anforderungen stehen die Spezialisten von MAPAL WWS gerne mit ihrem Know-how zur Verfügung. Die PKD-Schaftfräser HP-EndMill zeichnen sich durch sehr hohe Mehrschneidigkeit aus. Fertigungstoleranzen von 5 µm für den Rund- und Planlauf der Schneiden stehen als Garant für tatsächliche Mehrschneidigkeit. Als optimale Spannmittel für diese Werkzeuge sind Schrumpf- oder mechanische Kraftspannfutter anzusehen. Ein weiterer wichtiger Punkt für den Einsatz, besonders unter HSC-Bedingungen, ist die Wuchtgüte. Optimale Bedingungen liegen dann vor, wenn Fräser und Aufnahme zusammen gewuchtet werden. 38

39 Aus der Praxis für die Praxis Bezeichnung Formelzeichen Einheit Formel Drehzahl n (min -1 ) Schnittgeschwindigkeit v c (m/min) Vorschub pro Schneide f z (mm) Vorschub pro Umdrehung f u (mm) n = v c 1000 D π v c = D π n 1000 f v f z = Z n = f = f z Z f Z Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Vorschubgeschwindigkeit v f (mm/min) v f = f z Z n Zeitspanvolumen Q (cm 3 /min) Q = a e a p v f 1000 a e Eingriffsbreite (mm) a p Schnitttiefe (mm) D Werkzeugdurchmesser (mm) π 3,14159 Z Zähnezahl Berechnung f z eff beim Umfangsfräsen mit kleinem a e (bis ca. 0,25 D) f z eff = f z D/a e 39

40 MAPAL WWS Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Bearbeitungsbeispiele Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Zylinderkurbelgehäuse Werkstoff: Aluminium (AlSi17CuMg) Werkzeug: MAPAL WWS Fräswerkzeug Z 3 (spiralisierte Schneidenanordnung) D 67,4 mm mit Innenkühlung (Kühlmitteldruck 70 bar) Aufnahme HSK 80 Schneidstoff: PKD Anforderung: Vorbearbeitung der Lagergasse für Kurbelwellenlager Vorbearbeitung ins Volle (Lagergasse ist nicht vorgegossen) Ergebnis: Standweg 650 m Bearbeitung ins Volle ist möglich Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,05 mm Lenkgehäuse Werkstoff: Werkzeug: Schneidstoff: Anforderung: Ergebnis: Arbeitswerte: Aluminium (GDAlSi12Cu1) MAPAL WWS Kombinationswerkzeug Fräsoperation Z 4 Werkzeug arbeitet als Glocke PKD Bearbeitung der kompletten Außenkontur mit allen Radien und Fasen Doppelspindeleinsatz geforderte Formgenauigkeit wird vollständig erreicht Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,1 mm 40

41 Flansch Werkstoff: Aluminium geschmiedet und vergütet (AlSi1) Werkzeug: MAPAL WWS Kombinationswerkzeug Z 4 mit Innenkühlung Schneidstoff: PKD Anforderung: Einstich befindet sich in einer axialen Nut Einstichbreite 2,8 mm mit jeweils R 0,4 am Grund und einer Fase am Einlauf Kreisform 0,02 mm (wird statistisch geprüft) Ergebnis: erreichter cpk-wert > 2,2 Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,1 mm Besonderheit: Aus Sicherheitsgründen ist das Werkzeug als Glocke mit einem geschlossenen Ring vor den Schneiden ausgeführt Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Kunststoffgehäuse für Medizintechnik Werkstoff: Kunststoff Polypropylen (PPH 2250) Werkzeug: MAPAL WWS Kugelfräser Z 1 Kombiwerkzeug mit Innenkühlung D 120 mm mit R 109,7 0,1 mm Schneidstoff: PKD Anforderung: komplette Kontur in einem Schnitt anfertigen Ergebnis: geforderte Formgenauigkeit problemlos erreicht Reduzierung der Bearbeitungszeit um 30 % Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschubgeschwindigkeit v f = 400 mm/min Besonderheit: Bearbeitung ins Volle Aluminiumscheibe als Spanabweiser 41

42 MAPAL WWS Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Bearbeitungsbeispiele Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Getriebegehäuse für Torantriebe Werkstoff: Aluminium (EN AC-AlSi12Cu Fe) Werkzeug: MAPAL WWS Fräswerkzeug Z 5 Kombiwerkzeug mit Innenkühlung Aufnahme SK 40 Schneidstoff: PKD Anforderung: Geforderte Oberfläche R a = 0,8 µm (Planfläche) Ergebnis: Oberflächenanforderung wird problemlos erreicht Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,08 mm Besonderheit: 2 Bearbeitungen in einem Werkzeug auf einer PKD-Platte Einstich mit D 55 H12 mm Planfräsen an der Stirn der Bohrung Zylinderkopf Nockenwellenlagerbohrung Werkstoff: Aluminium (GDAlSi9) Werkzeug: MAPAL WWS Zirkularfräser Z 4 mit Innenkühlung Schneidstoff: PKD Anforderung: Bearbeitung der Haltenuten Abstandsmaße der Einstiche von ± 0,03 mm Ergebnis: Bearbeitung aller Haltenuten in einem Schnitt möglich Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,08 mm Besonderheit: Bearbeitung der Einstiche (5 Stück auf einmal) erfolgt in der Halbschale Das Abdrängen des Werkzeuges wird durch einen VHM-Kern im Werkzeug verhindert 42

43 Integralbauteil Werkstoff: Werkzeug: Schneidstoff: Anforderung: Ergebnis: Arbeitswerte: Besonderheit: Aluminiumknetlegierung (AlSi1) MAPAL WWS Schaftfräser HP-EndMill Z 3 D 20 mm Schneidenlänge 20 mm PKD Reduzierung der Bearbeitungszeit Bearbeitung bisher mit VHM- Werkzeug Erhöhung der Schnittwerte mit Schaftfräser HP-EndMill um 30 % Bearbeitungszeit ca. 120 Sekunden Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,18 mm Eingriffsbreite a e = 20 mm Schnitttiefe a p = 10 mm Bearbeitung aus dem Vollen 90 % des Rohteiles wird zu Spänen Kompetenz Zirkularfräsen und Schaftfräsen Flansch Werkstoff: Aluminium geschmiedet und vergütet (AlSi1) Werkzeug: MAPAL WWS Gewindefräser Z 2 mit Innenkühlung Schneidstoff: PKD Anforderung: Gewindebohrung mit Querbohrungen Ergebnis: Gratfreiheit in der Querbohrung beim Einsatz der PKD-Gewindefräser Arbeitswerte: Drehzahl n = U/min Vorschub pro Zahn f z = 0,1 mm Besonderheit: Mit einem VHM-Gewindefräser entsteht an den Querbohrungen ein Grat. Dies erforderte bisher eine 100%ige Kontrolle und eine Nacharbeit der Bauteile 43

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45 MAPAL WWS Kompetenz Planfräsen Hohe Abtragsraten, definierte Rautiefen oder spezielle Anforderungen an die Ebenheit des Bauteiles egal welche Anforderungen beim Planfräsen an das Werkzeug gestellt werden, MAPAL WWS Planfräsköpfe liefern die Lösung. Standard in höchster Perfektion Für jede Bearbeitung die optimale Lösung Baureihen PowerMill und EcoMill Planfräsköpfe Standardprogramm Aufsteckfräserdorne Bearbeitungsbeispiele Kompetenz Planfräsen Programmübersicht und Auswahlhilfe Baureihe PowerMill PowerFeed PowerSpeed PowerFix Schnitttiefe max. 4 mm Hohe Vorschubwerte Finishbearbeitung an labilem Bauteil Fräseinsätze nachschleifbar Sonderfräseinsätze möglich Baureihe EcoMill EcoFeed EcoSpeed EcoFix Schnitttiefe max. 2 mm Hohe Vorschubwerte Finishbearbeitung an labilem Bauteil Einweg-Fräseinsätze 45

46 MAPAL WWS Kompetenz Planfräsen Standard in höchster Perfektion Kompetenz Planfräsen Die nach allen denkbaren Anforderungen ausgerichtete Produktfamilie für den Bereich Planfräsen besticht mit den Baureihen Power- Mill und EcoMill in vielen Bereichen. Die auf ein sinnvolles Minimum reduzierten Bauteile in Verbindung mit dem einfachen, jedoch robusten Aufbau, sind ein Garant für unkompliziertes und extrem schnelles Einstellen des Werkzeugs. Unterschiedliche Zähnezahlen ermöglichen die optimale Auswahl des Werkzeugs, mit dem Ziel, jeweils die höchste Wirtschaftlichkeit für den Fräsprozess zu erreichen. Kostengünstiger 24 h Nachschleifservice für die Baureihe PowerMill oder der Einsatz von Einweg-Fräseinsätzen bei der Ausführung EcoMill beide Varianten stehen zur Auswahl. 46

47 47 Kompetenz Planfräsen

48 Für jede Bearbeitungsaufgabe die optimale Lösung Als Ergänzung der Standardbaureihen PowerMill und EcoMill entstehen bei MAPAL WWS auch bei den Planfräswerkzeugen immer wieder Sonderlösungen, welche für einen speziellen Einsatzfall konzipiert werden. Eine gezielte Späneabfuhr aus der Wirkstelle, wie auch Bürstvorgänge nach der Fräsbearbeitung, sind wohl die häufigsten Anwendungen von Variationen aus dem Standardprogramm. MAPAL WWS liefert dafür Werkzeugkonzepte, die auch die Lösung dieser Aufgabenstellungen problemlos ermöglichen. Kompetenz Planfräsen 48

49 Auch Komplettbearbeitungen, bei denen Planflächen und Abstandsmaße in einem Fräsdurchgang erzeugt werden, sind keine Seltenheit. Für diesen Anwendungsfall kommt das klassische Fräskopfprinzip dann in der Ausführung als Scheibenfräser zum Einsatz. Planfräsoperationen innerhalb von Gehäusen oder Fräsbearbeitungen, bei denen die Eingriffsstelle weit von der Spindelnase entfernt ist, neigen oft zu Vibrationen. Hier zeichnet sich die Variation der PowerFix Baureihe mit speziellen Schwingungsdämpfern innerhalb des Fräskörpers aus. Oftmals wurde die Bearbeitung durch den Einsatz dieser Werkzeuglösung, auch unter HSC-Bedingungen, erst wirtschaftlich. seine Bearbeitung einen Fräser mit großem Schneidenflugkreis benötigt, seine Maschine jedoch durch den maximal möglichen Werkzeugdurchmesser begrenzt ist. Als Sonderlösung bietet MAPAL WWS dafür seitlich abgeflachte Fräsköpfe, sogenannte Balkenfräser, an. Mittels Spindelorientierung kann dadurch die Bearbeitungsmaschine überlistet werden. Fräseinsatz in Sonderausführung Neben den Fräsköpfen mit Sonderabmessungen entstehen immer wieder, je nach Bearbeitungsaufgabe, Fräseinsätze die vom Standard abweichen. Diese werden von MAPAL WWS konstruktiv für den Einsatz in der PowerMill Baureihe ausgelegt. Kompetenz Planfräsen Nicht selten hat der Anwender das Problem, dass er für 49

50 MAPAL WWS Planfräsköpfe der PowerMill Baureihe PowerSpeed, PowerFeed und PowerFix Kompetenz Planfräsen Die PowerMill Baureihe, der Klassiker unter den Fräsköpfen, wurde permanent den wachsenden Anforderungen in der Zerspanung angepasst. Der wesentliche Unterschied zur EcoMill Baureihe liegt im Fräseinsatz. Bei der PowerMill Baureihe sind die Fräseinsätze mit größerer PKD-Bestückung ausgelegt. Das ermöglicht neben der größeren Schnitttiefe bis max. 4 mm auch das Nachschleifen. Der hochgenaue Fräseinsatz garantiert durch die passgenaue Fertigung im Aluminiumgrundkörper einen perfekten Flugkreis der Schneiden. Spanabweiser Im Fräskopf integrierte, austauschbare Spanabweiser gewährleisten die hohe Lebensdauer des Aluminiumgrundkörpers. Sicherungsschraube Zusätzliche Sicherungsschrauben ermöglichen einen bedenkenlosen Einsatz bei der HSC- Bearbeitung. Planfräskopf PowerSpeed Planfräskopf PowerFeed Planfräskopf PowerFix Die einfache Einstellung des Fräseinsatzes erfolgt mit einer Einstellschraube, die in Kombination mit der zusätzlichen Sicherungsschraube einen perfekten Sitz des Messers im Grundkörper garantiert. Der Einsatz unter HSC-Bedingungen ist somit problemlos möglich. Die enorm hohe Wucht- güte (G2,5 nach ISO 1940/1) wird durch seitliche Wuchtschrauben erreicht. Besonders innovativ ist die Kühlmittelschraube, die neben der Befestigung des Kopfes auf dem Fräsdorn gleichzeitig die Kühlmittelübergabe aus dem Zentrum ermöglicht. Nachschleifbare Fräseinsätze Maximale Schnitttiefe 4 mm. PKD-Eckmesser PKD-Planmesser PKD-Breitschlichtmesser PKD-PT-Messer 50

51 MAPAL WWS Planfräsköpfe der EcoMill Baureihe EcoSpeed, EcoFeed und EcoFix Die EcoMill Baureihe mit den Ausführungen EcoSpeed, EcoFeed und EcoFix stellt eine neue Dimension beim Planfräsen in der HSC-Bearbeitung dar. Eine Vielzahl von Innovationen steckt in dieser Baureihe. Der durch den Einsatz von Einweg-Fräseinsätzen reduzierte Logistikaufwand beim Handling besticht ebenso wie die Positionierung des Fräsmessers im Aluminiumgrundkörper. Auftretende Fliehkräfte bei der Bearbeitung werden durch eine passgenaue Schwalbenschwanzführung kompensiert. Die neuartige Gestaltung der Fräsmesser mit integriertem Spanabweiser erhöht deutlich die Lebensdauer des Fräsergrundkörpers. Perfekte Oberflächengüten werden mit diesem Fräser durch die feinfühlige, effektive Keiljustierung der Schneiden in Z-Richtung erreicht. Dieser in erster Linie für Schlichtoperationen konzipierte Fräskopf besticht durch enorme Laufruhe, die er trotz der hohen Vorschubraten problemlos erreicht. Kompetenz Planfräsen Planfräskopf EcoSpeed Planfräskopf EcoFeed Planfräskopf EcoFix Einstellung Die feinfühlige Keiljustierung ermöglicht eine µm-genaue Positionierung der Schneiden im Planlauf. Einweg-Fräseinsätze Maximale Schnitttiefe 2 mm. PKD-Eckmesser PKD-Planmesser PKD-Breitschlichtmesser PKD-PT-Messer 51