Hochvorschubfrässysteme für ein breites Anwendungsspektrum

Das Prinzip des Hochvorschubfräsens mit hohen Bahnvorschüben bei geringen Schnitttiefen hat seinen Ursprung im Formenbau und ist in diesem Bereich schon seit vielen Jahren Gang und Gäbe. Hier werden die Konturen mit geringen Schnitttiefen in mehreren Ebenen "abgezeilt" – so kann das Hochvorschubfräsen sein großes Plus voll ausspielen.

Dank verbesserter Dynamikwerte der aktuellen Maschinengenerationen können die werkzeugseitig möglichen Bahngeschwindigkeiten auch sicher umgesetzt werden – nicht nur in der Linearbewegung, sondern auch, wenn es um die Ecke geht sowie beim Beschleunigen und Abbremsen. Ein weiterer interessanter Einsatzbereich für das Hochvorschubfräsen ist das Schruppen mit angetriebenen Einheiten auf Drehmaschinen. Aufgrund konstruktionsbedingter Drehmoment-Beschränkungen auf unter 80 Nm ermöglicht das Hochvorschubfräsen eine deutliche Steigerung des Zeitspanvolumens. Letztlich muss die gewählte Bearbeitungsstrategie immer zur vorhandenen Maschine passen.

Hochvorschubfräsen ist ein sicheres, effektives und flexibles Verfahren. Neben Plan-, Eck- und Formfräsen sind auch problemlos Nuten-, Taschen-, Tauch- sowie Bohr-Zirkularfräsungen möglich. Der Vorteile dieser Bearbeitungsmethode basiert auf dem Prinzip von dünnen und breiten Spänen, die aufgrund eines nur 9 bis 17° flachen Anstellwinkels der Wendeschneidplatten erzeugt werden. Vergleicht man die effektive Spandicke bei einem 90°-Eckfrässystem und einem 9°-Hochvorschubfräser, wird der wirtschaftliche Vorteil schnell klar: Während die maximale Spandicke beim 90°-Eckfräsen dem Zahnvorschub entspricht, beträgt die maximale Spandicke bei einem 9°-Hochvorschubfräser lediglich 15 Prozent des Zahnvorschubs.

Anders ausgedrückt: Der Zahnvorschub bei einem 9°-Hochvorschubfräser kann um den Faktor sechs gesteigert werden, um die gleiche Spandicke wie beim 90°-Eckfräsen zu erzielen. In vielen Fällen ist es so möglich, das Zeitspanvolumen im Vergleich zum konventionellen Eckfräsen um das Zwei- bis Dreifache zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil des Hochvorschubfräsers ist der schälende Schneideneintritt, der die Belastung der Schneidkanten senkt und zu deutlich verbesserten Standzeiten führt. Beim Eckfräsen hingegen tritt die Schneidkante schlagartig ein, was zu vorzeitigen Beschädigungen und begrenzten Leistungswerten führen kann. Auftretende Schnittkräfte werden beim Hochvorschubfräsen überwiegend axial in Richtung Spindel eingebracht, was die Vibrationsneigung minimiert und speziell bei lang auskragenden Werkzeugen deutlich stabilere Prozesse ermöglicht. Bei der Programmierung müssen Hochvorschubfräser im NC-Programm meist als torisches Werkzeug angelegt werden; hierbei wird der jeweils theoretische Eckenradius hinterlegt. Die Abweichung zwischen dem theoretischen Eckenradius und der tatsächlichen Hochvorschubgeometrie des Fräsers resultiert in größeren Aufmaßen, etwa in den Ecken, die bei der Nachbearbeitung berücksichtigt werden müssen.

Im Zuge der weltweiten LogIQ-Produktkampagne präsentiert Iscar fünf neu entwickelte Hochvorschubfrässysteme, die den Durchmesserbereich 8 bis 160 mm mit modernen Wendeschneidplattenlösungen abdecken.

Mit NAN Feed und Micro 3 Feed entwickelte Iscar zwei Hochvorschub-Systeme mit Durchmessern von 8 bis 10 mm (effektive Zähnezahl: 2 bis 3) oder 10 bis 16 mm (effektive Zähnezahl: 2 bis 4). Beide Werkzeugkonzepte sind für Anwendungen konzipiert, bei denen in der Regel VHM-Fräser eingesetzt werden, etwa beim Schruppen. Gegenüber Vollhartmetallwerkzeugen bieten die neuen Werkzeugkonzepte einen deutlichen Vorteil bei der Wirtschaftlichkeit. Die Montage der schraubengeklemmten Wendeschneidplatten (WSP) erfolgt mit Hilfe eines magnetischen Schlüssels, der sie während des Plattenwechsels fixiert. Für eine einfache Systemintegration bietet Iscar beide Werkzeuge als Schaft- und Einschraubfräser mit Multi-Master-Schnittstelle an.

Die LogIQ-4-Feed-Fräser sollen mit ihrer hohen Abtragleistung überzeugen, speziell bei der Herstellung von Kavitäten im Werkzeug- und Formenbau. Die Werkzeuge sind in vier Ausführungen verfügbar: Die FFX4-ED-Schaftfräser gibt es in den Durchmessern 12, 16, 20, 25 und 32 mm mit zylindrischem und Weldon-Schaft. Die Version FFX4 ED-MM steht mit einem Durchmesser von 16 mm als austauschbarer Fräskopf mit Multi-Master-Schnittstelle und der Fräser FFX4 ED-M als Wechselkopf mit variabler Flexfit-Einschraubschnittstelle in 20, 25, 32 und 35 mm Durchmesser zur Verfügung. Aufsteckfräser sind als Variante FFX4 FD in den Durchmessern 32 und 40 mm erhältlich. Die doppelseitigen Wendeschneidplatten der LogIQ-4-Fräser mit vier Schneidkanten sind besonders weichschneidend und besitzen einen großen Eckenradius für bestmögliche Stabilität an der Wandung.

Das Mill-4-Feed-System spielt seine besonderen Stärken beim Plan- und Konturfräsen im Maschinenbau, Werkzeug- und Formenbau sowie in der Luft- und Raumfahrtindustrie aus. Iscar bietet die Werkzeuge mit Durchmessern von 22 bis 160 mm in enger und weiter Teilung für Wendeschneidplatten in 9, 12 und 17 mm an. Die Platten sind radial eingebettet. Deshalb sitzen sie besonders stabil und erlauben auch schräges Eintauchen und Bohrzirkularfräsen. Durch den positiven Spanwinkel ist das Werkzeug besonders weichschneidend. Das Mill-4-Feed-Produktprogramm bietet eine hohe Variantenvielfalt und kann somit in einem breiten Anwendungsbereich eingesetzt werden.

Tang 4 Feed mit 16°-Anstellwinkeln wurde speziell für das Fräsen von Taschen und Kavitäten entwickelt. Dank der tangentialen Einbettung und der großen Eckenradien versprechen die Wendeschneidplatten ein Maximum an Stabilität, die speziell beim Fräsen an der Wandung notwendig ist. Die Werkzeuge sind im Durchmesserbereich 40 bis 100 mm als Aufsteckfräser verfügbar.

Alle Werkzeuge besitzen eine innere Kühlmittelzufuhr an jeder Schneide. Diese wirkt direkt in der Schnittzone und sorgt für eine effiziente Spanabfuhr sowie lange Standzeiten. Bis zu fünf unterschiedliche mit PVD- und CVD-beschichtete Schneidstoffe sowie angepasste Spanformer-Geometrien runden die Hochleistungspakete ab. Für eine hohe Leistungsfähigkeit bei allen gängigen Werkstoffen bietet Iscar den Anwendern zwei weichschneidende Wendeplatten-Geometrien.

Mit den neuen LogIQ-Hochvorschubfrässystemen erweitert Iscar den Anwendungsbereich dieses Verfahrens um ein Vielfaches. Der Werkzeughersteller will damit für jeden Anspruch das passende Konzept bieten. nh