Zum E-Paper
+++Anzeige+++ 01.06.2023, 10:00 Uhr

Schnellere Produktentwicklung durch neues Bearbeitungsverfahren

Neues Y-Achsen-Drehen ermöglicht die Bearbeitung mehrere Bauteilmerkmale mit nur einem Werkzeug: Um den sich schnell ändernden Marktanforderungen gerecht zu werden, wird von Fertigungsunternehmen erwartet, dass sie ihre Produktentwicklungszyklen beschleunigen – und dennoch verlieren sie Hunderte von Arbeitsstunden durch Maschinenstillstände und unnötige Werkzeugwechsel. Mit dem Y-Achsen-Drehen von Sandvik Coromant kann die Fertigung optimiert werden.

Das Drehen entlang der Y-Achse bietet zahlreiche Vorteile, darunter die Möglichkeit, mehrere Bauteilmerkmale mit nur einem Werkzeug zu bearbeiten, <br>
was die Durchlaufzeit verkürzt. <br> Foto: Sandvik Coromant.

Das Drehen entlang der Y-Achse bietet zahlreiche Vorteile, darunter die Möglichkeit, mehrere Bauteilmerkmale mit nur einem Werkzeug zu bearbeiten,
was die Durchlaufzeit verkürzt.

Foto: Sandvik Coromant.

Die Anforderungen an die Fertigungsunternehmen von heute lassen sich wie folgt zusammenfassen: Innovativere und hochwertigere Produkte schneller und in kürzerer Zeit herstellen. Wenn dann noch Nachhaltigkeitsinitiativen hinzukommen, wird schnell klar, dass Unternehmen aller Branchen ganzheitliche Strategien benötigen, um diese Herausforderungen zu meistern und gleichzeitig der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein.

Unternehmen sollten dazu die neuesten Entwicklungen in der CNC-Bearbeitung nicht außer Acht lassen. Denn auch Fertigungskonzepte, die auf den ersten Blick alt erscheinen, haben das Potenzial, Produktentwicklungszyklen deutlich zu verbessern. So können der Winkel, in dem eine Wendeschneidplatte das Werkstück bearbeitet, die Art und Weise, wie sich das Werkzeug selbst bewegt – etwa durch schnellere Richtungswechsel – und die Leistungsfähigkeit des Werkzeugs hinsichtlich Verschleißfestigkeit oder Prozesssicherheit modifiziert werden. Und was auf den ersten Blick wie ein altes Konzept aussieht, ist plötzlich viel fortschrittlicher. Solche Lösungen gehen Hand in Hand mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von CAM-Software, mit derer Hilfe komplexere und innovativere Konstruktionen ohne Abstriche bei der Produktqualität realisiert werden können – für insgesamt schnellere Produktentwicklungszyklen.

Um die Produktionsleistung weiter steigern zu können, ist eine höhere Maschinenauslastung erforderlich. Laut Forbes hat ein durchschnittlicher Fertigungsbetrieb 800 Stunden Maschinenstillstand pro Jahr, das sind mehr als 15 Stunden pro Woche. Und weil auch der Werkzeugwechsel Zeit kostet – bis zu 20 Sekunden pro Werkzeug – hat Sandvik Coromant nach einer Lösung gesucht, die die Bearbeitung mehrerer Bauteilmerkmale mit nur einem Werkzeug ermöglicht. Das Ergebnis ist ein Verfahren, bei dem die Schnittkräfte in den Werkzeughalter geleitet werden, um eine höhere Prozessstabilität mit einem konstanten, festen Einstellwinkel für eine deutlich verbesserte Spankontrolle zu erreichen: das Drehen entlang der Y-Achse.

Das neue Verfahren

Wie der Name schon sagt, wird beim Y-Achsen-Drehen insbesondere die Y-Achse genutzt, wobei während der Bearbeitung alle drei Achsen gleichzeitig verwendet werden. Das Werkzeug dreht sich um seinen Mittelpunkt, die Wendeschneidplatte wird für die Bearbeitung in der Y-Z-Ebene positioniert und die Frässpindelachse interpoliert während des Drehens. Auf diese Weise können komplexe Formen mit einem einzigen Werkzeug gefertigt werden. Da mehrere Bauteilmerkmale mit nur einem Werkzeug, sprich ohne Werkzeugwechsel, bearbeitet werden können, wird auch das Risiko von „Mischpunkten“, d. h. Unebenheiten zwischen benachbarten bearbeiteten Flächen, minimiert.

Das Drehen entlang der Y-Achse ermöglicht es zudem, die in das Werkzeug geleiteten Schnittkräfte zu beeinflussen, was sich direkt auf die Stabilität auswirkt. Hierdurch werden Vibrationen zwischen Werkzeug und Werkstück, die zu Unebenheiten auf der Werkstückoberfläche führen, minimiert und eine höhere Produktivität und Prozesssicherheit erreicht. Gleichzeitig verbessert ein konstanter Einstellwinkel die Spankontrolle erheblich und erleichtert die Vermeidung eines Spänestaus.

Passende Werkzeuge

Für das Drehen entlang der Y-Achse hat Sandvik Coromant zwei neue Werkzeuge entwickelt. Die neue CoroTurn® Prime Ausführung eignet sich für Wellen, Flansche und Bauteile mit Hinterschnitt. Außerdem gibt es das Doppelwerkzeug CoroPlex® YT, das mit CoroTurn TR Profildrehplatten ausgestattet ist und am besten bei einem Einstellwinkel zwischen 60 und 90 Grad für eine effizientere und produktivere Bearbeitung eingesetzt wird. Die CoroTurn 107 Rundwendeschneidplatten mit Führungsprofil eignen sich besonders für Bauteile mit Taschen und Kavitäten.

Neben der Möglichkeit, mehrere Bauteilmerkmale mit nur einem Werkzeug zu bearbeiten, was die Werkzeugwechsel deutlich reduziert, zeichnen sich die Werkzeuge durch einen gleichmäßigen Plattenverschleiß aus, was die Standzeit erhöht. Zudem werden die Schnittkräfte in den Werkzeughalter geleitet, was eine hohe Prozessstabilität gewährleistet. Das Y-Achsen-Verfahren eignet sich besonders für Multi-Task-Maschinen.

CAM-Software

In den letzten Jahren hat sich das Drehen mit Innovationen wie dem PrimeTurning™ Verfahren für das nichtlineare Drehen in alle Richtungen und dem Interpolationsdrehen enorm weiterentwickelt. Diese Fortschritte, kombiniert mit den fortschrittlichen Möglichkeiten moderner Maschinen und CAM-Software, waren die Voraussetzung für den neuen Y-Achsen-Drehprozess.

PrimeTurning und das Drehen entlang der Y-Achse werden nun vollständig von der Software GibbsCAM 2023 unterstützt, die zur Programmierung, Simulation und Steuerung jeder CNC-Maschine verwendet werden kann. In Kombination mit GibbsCAM reduziert das PrimeTurning Verfahren die Durchlaufzeiten nachweislich um bis zu 50 Prozent und erhöht die Standzeit der Wendeschneidplatten um bis zu 500 Prozent. PrimeTurning passt die Vorschubgeschwindigkeit an, um die Spandicke kontinuierlich zu steuern, was ideal für hohe Stückzahlen und unbemannte Fertigungsbereiche ist wie z. B. in einer 24/7-Produktion oder der „Lights Out Manufacturing“. Sandvik Coromant geht davon aus, dass PrimeTurning oder nichtlineares Drehen in Zukunft mit dem Drehen entlang der Y-Achse kombiniert wird, um die Produktivität von Fertigungsunternehmen auf ein noch höheres Niveau zu heben.

Fertigungsunternehmen sollten ihre Prozesse überwachen und optimieren, um sie so effizient wie möglich zu gestalteten – <br />dies kann auch die Produktentwicklungszyklen betreffen. Foto: Sandvik Coromant.

Fertigungsunternehmen sollten ihre Prozesse überwachen und optimieren, um sie so effizient wie möglich zu gestalteten –
dies kann auch die Produktentwicklungszyklen betreffen.

Foto: Sandvik Coromant.

 

Hier wird Ihnen ein externer Inhalt von youtube.com angezeigt.

Mit der Nutzung des Inhalts stimmen Sie der Datenschutzerklärung von youtube.com zu.

Von Sandvik Coromant