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Schnell, trocken und komplett bearbeiten

Tangential-Drehfräsmaschine aus Standardbauelementen
Schnell, trocken und komplett bearbeiten

Ist die Stange einmal eingespannt, macht die HSC-Tangentialdrehfräsmaschine TDF26 daraus Werkstücke mit Flächen, Nuten und Einstichen. Forscher des Chemnitzer Fraunhofer-Instituts haben sie mit Mitarbeitern der G.D.W. Werkzeugmaschinen Herzogenaurach entwickelt.

Reiner Dietzel ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Chemnitzer Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

Mehr Möglichkeiten beim Bearbeiten rotationssymmetrischer Werkstücke – das ist der größte Vorteil, den die Drehfräsmaschine TDF 26 bietet. Da der HSC-Fräser tangential am Werkstück eingreift, lassen sich in einem Arbeitsgang die Gesamtform eines Teils sowie Flächen erzeugen.
Mitarbeiter des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz haben die Maschine entwickelt und verschiedene Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten für Materialien wie Kunststoffe, Aluminium-, Magnesium-, Kupfer- und Titanlegierungen untersucht. Diese Werkstoffe sowie auch unterschiedliche Stähle bis hin zu einer Härte von 65 HRC können mit der Maschine bearbeitet werden.
Sobald das Konzept ausgearbeitet war, entstand mit der G.D.W. Werkzeugmaschinen Herzogenaurach GmbH der Prototyp, für den im wesentlichen Standardbauteile verwendet wurden. So lieferte die Rexroth Indramat GmbH, Lohr am Main, die digitale Antriebs- und Steuertechnik. Alle Achsen sind mit Wälzführungen ausgestattet. Kernstück der Maschine ist die Schnellfrequenzspindel mit einer Maximaldrehzahl von 50000 min-1 bei einer Leistung von maximal 3,2 kW. Je nachdem, welchen Radius der eingespannte Fräser hat, werden damit Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 1250 m/min erreicht. Neben einem hohen Zeitspanvolumen und hoher Oberflächengüte sind vor allem die geringen Schnittkräfte vorteilhaft. Darüber hinaus wird das Werkstück nur geringfügig durch Wärme beeinflusst.
Entscheidend für eine gute Oberfläche ist die Schnittgeschwindigkeit, die sich vorwiegend aus der Drehzahl des Fräsers ergibt. Vor allem beim Bearbeiten von der Stange ist das vorteilhaft, da die Drehzahl des Werkstücks niedrig sein kann. So lassen sich Teile bis zu 400 mm Länge bearbeiten. Sie dürfen einen Spanndurchmesser bis 26 mm und einen maximalen Werkstückdurchmesser von 60 mm aufweisen. Das Abstützen des Werkstückes kann entfallen, solange das Durchmesser-Länge-Verhältnis kleiner bleibt als 1:35.
Da beim Tangentialdrehfräsen die komplette Mantelfläche des Fräsers genutzt wird, erreicht er eine höhere Standzeit. Abgesehen von den sinkenden Werkzeugkosten wirken sich auch der Wegfall des Werkzeugwechsels und die kürzeren Nebenzeiten positiv auf die Produktionskosten aus.
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 19
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19.2021
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