01.09.2019
Hochleistungsfräser für die Bearbeitung von Strukturbauteilen
Unter anderem in der Luftfahrtindustrie spielt die Bearbeitung von Strukturbauteilen mit einem hohen Anteil an zu zerspanendem Material eine große Rolle. Für das Hochleistungsfräsen dieser Bauteile hat MAPAL neue Fräser der OptiMill-Baureihe zur Bearbeitung von Strukturbauteilen vorgestellt. Axel Fleischer, Marktsegmentmanager 3D-Milling, spricht im Interview über Herausforderungen, Chancen und neue Potenziale.
Für die Hochvolumenzerspanung bietet MAPAL bereits seit Längerem Werkzeuge an. Warum nun gänzlich neue Fräser?
Axel Fleischer: Wir haben neue Werkzeuge aus Vollhartmetall ergänzend zu unserem bereits bestehenden SPM-Programm (Structural Part Machining) entwickelt. Es ist ja so, dass nicht nur Werkzeuge, sondern auch Maschinen ständig weiterentwickelt werden. Durch die neue Maschinengeneration mit ausreichend Antriebsleistung und den notwenigen Drehzahlen ist die Hochleistungszerspanung von Aluminiumbauteilen durch Zeitersparnis wirtschaftlicher geworden.
… und deshalb neue Werkzeuge?
Je wirtschaftlicher ein Verfahren, desto mehr wird es eingesetzt und desto ausgefeilter werden auch die technologischen Lösungen. Für leistungsfähigere Maschinen können wir entsprechende Werkzeuge mit mehr Potenzial hinsichtlich der Zerspanvolumina einsetzen. Die Herausforderung dabei ist es, die richtigen Geometrien für die Werkzeuge zu entwickeln.
Welche Herausforderungen gibt es für die Werkzeuge?
Schneller, höher, weiter heißt es im Sport. Übertragen auf die Fräswerkzeuge im Bereich Hochvolumenzerspanung könnte es lauten: Größere Schnitttiefe, bessere Abfuhr der Späne und ein höheres Zeitspanvolumen. Dabei müssen die Werkzeuge Vibrationen vermeiden, um unter anderem eine perfekte Oberfläche zu erhalten. Und sie müssen den Wärmeeintrag ins Bauteil muss minimal halten, um den Verzug des Bauteils zu verhindern.
Which geometries meet these requirements?
We have developed several new geometries because the requirements of course vary depending on the application. For the finishing of contours andpocket walls, for instance, we have developed a new finishing geometry. Due to this geometry, the OptiMill-SPM-Finish operates without problems even with large wrapping – also in the corners with large tool contact and a high load, the tool remains stable. The optimally designed cutting edge geometry ensures there is no vibration during the machining. The chip spaces are polished; as a consequence chip removal functions perfectly. The special feature of this tool – large depths can be finished in one pass. This saves time and is therefore particularly cost-effective.
And in the area of roughing?
For roughing we have developed a new diamond knurled roughing geometrythat is used on OptiMill-SPM-Rough. This geometry is perfectly matched to the machining of structural parts made of aluminium. As a result of the geometry the power consumption during machining is reduced significantly compared to tools with a straight cutting edge. Due to the reduced cutting forces and the excellent plunging characteristics of the tool, the heat introduction into the part is minimal. As a consequence, greater feed-in depths as well as higher feed rates can be used during roughing. The result is very high machining volumes.
Apropos machining volumes – is it only the tool that matters?
Of course, the tool makes its contribution. And all our SPM roughing tools are designed for the highest machining volumes, however, the actual volumetric performance achieved depends on more factors than the geometry of the tool. Often the part itself is the limiting factor. For example, the machine cannot exploit its potential in tight pockets or delicate structures for process-related reasons.
What influence does the machine itself have?
Die Maschine selbst hat natürlich einen erheblichen Einfluss auf das maximal mögliche Zerspanvolumen. Dabei spielen vor allem die Faktoren Drehzahl sowie das zugehörige Drehmoment eine wesentliche Rolle. Für eine effektive Zerspanung, sprich ein möglichst großes Zerspanvolumen bei der Bearbeitung von Aluminium, sind höchste Drehzahlen bei gleichzeitig hoher Spindelleistung eine Grundvoraussetzung. Unsere Werkzeuge sind so ausgelegt, dass höchste Volumina erreicht werden können
