Spanntechnik und Fräswerkzeug

1. Open House bei Haimer

Ende April lud Haimer erstmals Kunden und Interessenten zum Open House ein. Mehr als 1.000 Besucher aus 28 Ländern folgten der Einladung und besuchten den Fertigungsstandort des Komplettanbieters in Igenhausen.

Mehr als 1.000 Besucher aus 28 Ländern folgten der Einladung und besuchten den Fertigungsstandort des Komplettanbieters in Igenhausen.

Vom 26. April bis 30. April präsentierte der Hersteller von Werkzeugspann-, Schrumpf- und Auswuchttechnik unter anderem seine Präzisionsfertigung.

Rundgänge durch die in den letzten Jahren neu errichteten bzw. modernisierten Produktionshallen vermittelten einen Einblick, wie Haimer seinen hohen Qualitätsanspruch verwirklicht. Flankiert wurden die Rundgänge von einem hochkarätigen Fachvortragsprogramm aus dem Bereich Werkzeugmaschinen, Werkzeuge und Peripherie, an dem sich zahlreiche namhafte Referenten beteiligten.

Auf besonders großes Interesse stieß neben der neuen Werkzeugschleiferei das neue, 600 qm große Anwendungszentrum, das vor allem für Zerspanungsversuche zur Verfügung steht. Dort lassen sich Tests mit unterschiedlichen Werkzeugen und Aufnahmen auf drei Bearbeitungszentren verschiedener Größe und Leistungsfähigkeit durchführen. So kann eine große Bandbreite an Anwendungen verschiedener Branchen simuliert werden, von der Schwerzerspanung in der Luft- und Raumfahrt angefangen bis hin zur hochpräzisen HSC Bearbeitung im Werkzeug- und Formenbau.

Der Schwerpunkt des neuen Anwendungszentrums liegt auf der richtigen Auswahl des Fräswerkzeugs und Werkzeugspannmittels in Verbindung mit der passenden Frässtrategie. Haimer selbst hat langjährige Erfahrung in der Zerspanung vorzuweisen und kann inzwischen mit eigenen VHM-Werkzeugen als Komplettanbieter rund um das Thema „Fräsen“ punkten.

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Hochmoderne Werkzeugschleiferei samt eigener Entwicklungsabteilung in Igenhausen

Haimer Fräswerkzeuge werden in der hauseigenen hochmodernen Werkzeugschleiferei in Igenhausen entwickelt und produziert. Erstklassiges Equipment und High-end Maschinen garantieren hochklassige Produkte im Bereich VHM Fräsen made by HAIMER. Bilder: HAIMER

Haimer investierte in den letzten Jahren im zweistelligen Millionenbereich in eine eigene, moderne Werkzeugschleiferei, um anspruchsvolle Kunden schnellstens mit Standardwerkzeugen aus Vollhartmetall versorgen zu können. Dort werden seitdem Werkzeuge „made by Haimer“ geschliffen. Aus jahrzehntelanger Zerspanungserfahrung in der eigenen Fertigung und durch langjährige Tests konnte Haimer das Know-how zur Schnittstelle „Werkzeughalter“ auf das Schneidwerkzeug übertragen. Neben der eigenen Produktion und Anwendungstechnik baute Haimer ein hausinternes Entwicklungsteam für Werkzeuggeometrien auf und wurde damit in kurzer Zeit zum Systemlieferanten rund um das Thema Fräsen.

Qualität und Wirtschaftlichkeit der Fräsbearbeitung: Die richtige Kombination aus Aufnahme und Werkzeug macht den Unterschied.

Wie bei allen Produkten setzt Haimer auch bei den Werkzeugen zu 100% auf Qualität, um sich im Markt abzuheben: Die besser als 1 gmm feingewuchteten und kleiner 5µm genau geschliffenen Power Mill-Schaftfräser sorgen in Kombination mit Haimer Aufnahmen für die bestmögliche Rundlaufgenauigkeit des Gesamtsystems. Diese Präzision sorgt zuverlässig für hohe Laufruhe und einen spindelschonenden Betrieb bei hoher Werkzeugstandzeit. Als Faustregel gilt, dass bereits mit 10 µm schlechterem Rundlauf die Werkzeugstandzeit um 50% sinkt.

Um Kunden und Interessenten schnell und unkompliziert wichtige Unterschiede bei Werkzeugaufnahmen und Werkzeugen vorführen zu können, haben die Zerspanungsspezialisten aus Igenhausen eine Vielzahl an Demonstrationen ausgearbeitet, die auch beim Open House überzeugen konnten. Sie thematisieren die aktuellen Herausforderungen in der Zerspanung und geben Aufschluss über die unterschiedlichen Stärken verschiedener Werkzeugaufnahmen. Sie führen das Auszugverhalten bei verschiedenen Spannfuttern in der Schwerzerspanung vor oder zeigen die Auswirkung von Unwucht bei Fräs- oder Ausspindeloperationen auf.

Aufschlussreiche Vergleiche und Versuche

Der Einsatz von Werkzeugaufnahmen mit verschiedenen Geometrien bewirkt große Unterschiede in der Vibrationsneigung und dadurch im Fräsbild (Oberflächengüte). Mit verschiedenen Geometrieausführungen kann Haimer für alle Anwendungen das optimale Spannmittel anbieten.

Ein konkretes Beispiel: Beim Vergleich von Werkzeugaufnahmen werden verschiedene Aufnahmesysteme bei gleichen Rahmenbedingungen getestet, dabei Fräsgeräusche gemessen und anschließend die Oberflächen verglichen, um die Stärken und Schwächen des jeweiligen Aufnahmetyps herauszuarbeiten. Anhand der Ergebnisse erschließt sich dem Anwender, dass durch innovative Aufnahmegeometrien, wie etwa bei der patentierten Haimer Power Serie, das Zeitspanvolumen deutlich gesteigert und die Werkstückoberflächen verbessert werden können.

Ein weiterer Test verdeutlicht Unterschiede beim Fräsen durch den Einsatz von Werkzeugen mit Haimer Spanbrecher-Geometrie. Gesteigerte Prozesssicherheit durch kurze Späne spricht für den Einsatz der Spanbrecher-Variante, denn so können sich keine langen Späne am Werkstück verhaken und zum Fräserbruch führen. Die bessere Spanabfuhr der kurzen Späne beugt zudem der Gefahr eines Spänestaus am Späneförderer vor.

Das Haimer Anwendungszentrum ist mit modernstem Tool Management Equipment samt Wucht-, Schrumpf- und Voreinstellgeräten ausgestattet, so dass die komplette Prozesskette und Peripherie rund um die Werkzeugmaschine dargestellt werden kann. Ein Demonstrationsbeispiel im Anwendungszentrum zum Auswuchten von Spindelwerkzeugen zeigt auf, dass ein feingewuchtetes Gesamtwerkzeug den entscheidenden Unterschied in Sachen Prozesssicherheit und Toleranz macht.

Während des Jahres finden im Anwendungszentrum nicht nur standardisierte Demos statt, sondern es werden auch spezifische Kundenanwendungen mit neuen Frässtrategien ausgelegt und optimiert oder der Blickwinkel auf die gesamte Prozesskette der Zerspanung gerichtet. So wird die Wichtigkeit des Werkzeugwuchtens für die Gesamtprozesskette in einer Praxisvorführung aufgezeigt.

In einer Ausspindeloperation lässt sich demonstrieren, dass ein mit der Haimer Auswuchtmaschine Tool Dynamic in nur zwei Minuten feingewuchtetes Gesamtwerkzeug den entscheidenden Unterschied in Sachen Prozesssicherheit und Toleranz macht. Dabei wird schnell klar, dass sich die Vibrationen der nicht feingewuchteten Werkzeuge stark auf die Spindellebensdauer der Werkzeugmaschine auswirken.

Mit trochoidalem Fräsen kann der Anwender bis zu dreimal schneller und tiefer fräsen, auch in harten Werkstoffen wie Edelstahl oder Titan. Ideale Werkzeuge für die Bearbeitung: Haimer Power Mill-Fräser mit Safe-Lock™-Futter.

Ein Haimer-Kunde, die Firma Henkel Modellbau, bestätigt dies aus eigener Erfahrung. Marco Scheffel, Abteilungsleiter mechanische Bearbeitung bei Henkel Modellbau in Biedenkopf-Breidenstein, berichtet: „Seitdem wir mit der Auswuchtmaschine Haimer Tool Dynamic Comfort unsere Komplettwerkzeuge feinstwuchten, hat sich bei uns in der Produktion die Spindellebensdauer der Maschinen, auf denen ausschließlich Bauteile mit allerhöchster Oberflächenanforderung laufen, von durchschnittlich 5.000 auf rund 8.000 Betriebsstunden erhöht. Außerdem haben wir dadurch eine höhere Prozesssicherheit in der Zerspanung generiert.“

Safe-Lock™ revolutioniert den Markt

Unter den Zerspanungsvorführungen im neuen Anwendungszentrum hat Geschäftsführer Andreas Haimer seinen persönlichen Favoriten: „Besonders beeindruckend ist das trochoidale Fräsen mit den Haimer Power Mill Werkzeugen, eingespannt in einem Safe-Lock™ Schrumpffutter. Diese Kombination eignet sich ideal für derartige Bearbeitungen, denn es gibt aktuell kaum ein anderes System, das so eine hohe Rundlaufgenauigkeit in Kombination mit einer maximalen Auszugssicherheit bietet.“

Haimer investierte einen zweistelligen Millionenbetrag in das neue Technikgebäude und in Maschinen, um der Fertigung und Montage genügend Platz und ideale Bedingungen zu verschaffen. Beim Open House im April durften Interessierte einen Blick ins Innere werfen.

Bei den Power Mill-Fräsern verzichtet Haimer bewusst auf Weldon-Schäfte, die eben nur mangelhafte Rundlaufeigenschaften aufweisen. Stattdessen können die symmetrischen Safe-Lock™-Nuten im Schaft ohne Bedenken und Nachteile in normalen Standardaufnahmen wie Schrumpffutter oder Spannzangenfutter gespannt werden. Durch die Rundlaufvorteile und den daraus resultierenden optimierten Fräsergebnissen steigen mehr und mehr Kunden von Weldon auf Haimer Safe-Lock™ um, wie beispielsweise die MTU Aero Engines in München. Hans Drahtmüller, Linienleiter Fertigung Statorteile bei der MTU, führt aus: „Durch den schlechteren Rundlauf mit Weldon konnte die Standzeit nicht voll ausgeschöpft werden, was ein frühes Wechseln der Werkzeuge zur Folge hatte.“ Die exzellenten Rundlaufeigenschaften bei gleichzeitiger Längeneinstellbarkeit führen dazu, dass sich die Werkzeugstandzeit mit Safe-Lock™ mehr als verdoppeln kann.

Safe-Lock™ setzt sich aber nicht nur bei der Schruppbearbeitung oder Schwerzerspanung, sondern auch immer mehr in der HSC-Bearbeitung mit hochspiralisierten Fräswerkzeugen oder beim trochoidalen Fräsen sämtlicher Materialien durch. Beim trochoidalen (dynamischen) Fräsen werden Werkzeugeingriffswinkel und Schnittgeschwindigkeit über die gesamte Bearbeitung hinweg durch das CAM System berechnet und optimiert. Dadurch kann bis zu dreimal schneller und tiefer gefräst werden, auch in harten und schwer zerspanbaren Werkstoffen wie beispielsweise Titan.

Allerdings steigt dabei die Gefahr des Werkzeugauszugs. Denn durch die dynamischen Bewegungen mit großer Eingriffstiefe (ap) bzw. schnellen Bewegungen über die komplette Schneidenlänge hinweg, entstehen hohe Axialkräfte, so dass die Anwender gezwungen sind, für eine sichere Werkzeugspannung zu sorgen. Haimer Power Mill-Fräser mit Safe-Lock™-Spannung sind für diese Herausforderung eine optimale Lösung, denn es gibt kein anderes System auf dem Markt, das so eine hohe Rundlaufgenauigkeit in Kombination mit einer maximalen Auszugsicherheit in sich vereint. kf

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