12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Trenn - Möglichkeiten
Martin Wyrsch, ALESA AG
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Themen:
• Ist Zustand: 5 SeitenbearbeitungOft angewandte Abtrennverfahren
• Sägen Grundlagen: DIN Sägen Eigenschaften, ZahnformenNutex – System Vorteile
• Einfluss der Werkstoffe: Eigenschaften / Herausforderung• Werkzeugauslegung: 3 Zähne im Eingriff, hm – Philosophie
Möglichkeiten HSS, Hartmetall & Beschichtungen• Werkzeug - Umfeld: Planschlag / Rundlauf / Werkzeugaufnahmen
Kühlung / Schmierung• Anwendungsbeispiele: Aluminium, KS-Stahl, Medizinal-Werkstück
• Zusammenfassung
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
• Effiziente Spannsysteme ermöglichen optimale Auslastung von 5-Achs Bearbeitungszentren.
• Vorteile:- hohe Genauigkeit bei Form-
schlüssigen Spannsystemen- kleine Rüst- & Nebenzeiten - flexible Teilefertigung- Herstellung komplexer Werkstücke
in einer Aufspannung möglich- Prozesssicherheit etc.
• Wie wird das Restmaterial, welches zum Spannen benötigt wird, meistens abgetrennt?
5 Seitenbearbeitung: Ausgangslage
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Abtrennverfahren Möglichkeiten
• -> 2. Aufspannung & Planfräsen!
• Nachteile:- Genauigkeit schlechter- Eindrücke oder Verformung -> Spannkräfte- Kaltverfestigung ev. Verformung- Zusätzliche Aufspannung = Zusatzkosten
Masch.-Std., Werkzeug, Energie, Lieferzeit
• DIN Sägen oder Scheibenfräser- vorstehende Schraube oder Mutter- Drehmitnahme kraftschlüssig- Planschlag & Rundlauf ?
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Sägen Grundlagen DIN:
Hohlschliff:Alle Sägen haben einen Hohlschliff.
DIN Sägen grösser als Ø 160 mm haben eine Nabe (Ød1)Kreissägen haben seitlich in Rotations - Richtung
KEINEN Freiwinkel !
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
A – Zahn für kurzspanende Werkstoffe
B = Bogenzahn mit stabilem «Fuss»
Bw – Bogenzahn wechselseitig-> Span schmaler als Sägeschlitz
Zahnformen & Spanteiler
BS – Bogenzahn mit Spanteiler-> schmaler Span und seitliche Freiwinkel, Säge klemmt nicht -> NUTEX PLUS
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Nutex & Nutex PLUS – System:
Kombination von Kreissäge und Aufnahme Ø15 – Ø125mm in Hartmetall, HSS – Ø200mmBreite 0.2 – 5mm, Beschichtet oder blankZahnform, Zähnezahl an den Prozess angepasstIndividuell verzahnt (Zähnezahl) undGeometrie für optimalen Prozess
Vorteil:Sehr genauer Planschlag und RundlaufFormschlüssige Drehmoment- ÜbertragungNeuer Freiheitsgrad (Stirnseitig keine überstehende Schrauben)
Sehr einfacher und genauer WerkzeugwechselInnere Kühlschmierstoffzuführung (beidseitig möglich)
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Einfluss der Werkstoffe:
Auf die Werkzeugauslegung: - Materialklasse (Stahl, Rostfrei, Nichteisen, Titan etc.- Zugfestigkeit, Vergütungszustand- Schneidengeometrie, Beschichtung
Auf die Schnittdaten: - Schnittgeschwindigkeit, „hm“ mittlere Spandicke- Schnittkräfte, Zerspanungsleistung
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Werkzeugauslegung:
Funktion der Zahnform BS Spanbildung bei 3 Zähnen im Eingriff
- Späne sollten schmaler sein als der Sägeschlitz
- Genügend Spanzwischenraum für Späneund Kühl-Schmierstoff
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Einfluss der Werkstoffe:
Werkstoff Oberflächengüte Empfehlungweiche Kunststoffe: Reissen leicht auf und passende GeometriePTFE, LDPE etc. bilden grosse Gräte oft HSS unbeschichtet
Nichteisen Metalle: Problem Aufbauschneide polierte HM-Sägen, DLC-HRein Alu, Zinn, E-Cu
Eisen Werkstoffe: Baustähle Gratbildung passende GeometrieREIN-Eisen Aufreissen, Späne kleben HM-Sägen mit AlCrN Schicht
Guss Lunkern Emulsion mit >8% ÖlRostfrei & Duplex Kaltverfestigung, Kräfte < 3 Zähne im Eingriff
Andere Elemente: meist gute Oberflächen, passende BeschichtungenTitan, Kobalt-Chrom hohe Schnittkräfte optimale Schmierung Wolfram, etc.
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Werkzeugauslegung:
HSS Vorteile / Nachteile: Sehr scharfe Schneide, kleiner 5µm Verrundung möglichVerschleiss-, Warm- Beständigkeit & Produktivität
3 Zähne im Eingriff: Jeder Zahn im Eingriff erzeugt KräfteJe enger die Zahnteilung je kleiner wird der Spanraum
hm – Philosophie: Die Wärme muss an den Span abgeben werden könnenEin hm < 0.01mm hat eine sehr kleine Wärmekapazität Der hm ändert sich mit der Zustellung
Hartmetallwerkzeuge & Geschliffene & beschichtet HM Werkzeuge sind enorm Beschichtungen: leistungsfähig und prozesssicher
modernste AlCrN und DLC-H Schichten sind am effektivsten und am günstigsten (Stückkosten)
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Werkzeug – Umfeld & Säge-Strategie:
Werkzeugaufnahme: - So lange wie nötig &- So kurz als möglich!- Planschlag & Rundlauf- KEINE Kombiaufnahmen!
Kühlung / Schmierung: - Innere Kühlmittelzuführung- > 8% Emulsion oder Öl
Strategie: - In 95% der Anwendungen im Gleichlauf- Kleineres Werkzeug einsetzen und von
beiden Seiten bis zur Mitte trennen.-> Schnittkräfte und Auslenkung kleiner
- In der Mitte am Anfang und Ende partiell einen Steg von <0.1mm stehen lassen.
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Anwendungsbeispiel 1: Aluminium – «L»
Material: Alu 7075, 3.4364 Grösse: ca. 65mm x 50mm x 35mmWandstärken: 1 – 3 mm
Herausforderung: Herstellung in einer Aufspannung, mit hohen Anforderungen an die Winkligkeit und Parallelität
Werkzeug: HM Nutex PLUS Ø80 x 4 Z=16 BS AlCrNSchnittdaten:Vc = 1257m/min, n =5000U/minfz = 0.04, Vf = 3200mm/minhm = 0.0173Ra 0.6µm – 0.8µm
L – Aussenkontur mit VHM SchaftfräserPlanfläche, U-Form inklusive Abtrennen mit ALESA HM Nutex PLUSSäge - Bearbeitungszeit ca. 1 Min.
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Anwendungsbeispiel 2: HDPE & CK45
Material: HDPE Ring aufgeklebtauf CK45 Rad
Herausforderung:Trennen von beiden Materialien ohne Ablösen vom HDPE
Lösung: HM Nutex PLUSØ80 x 2, Z=16 BSAlCrN
Schnittdaten:Vc=140m/minVf=280mm/minhm=0.015mmVorteile: keine Delamination, wenig Gratbildung, Ebenheit
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Anwendungsbeispiel 3: Rostfrei
Material: 1.4542 (X5 CrNiCuNb 17 4)Werkstück für die Medizinaltechnik
Grösse: ca. 15mm x 5mmLöcher Ø0.9mm1’000 Stk. Vorserie
Werkzeug: HM Nutex Mini Ø25 x 0.3 Z=16 B AlCrN
Schnittdaten:Vc = 235m/min, n =3000U/minfz = 0.003, Vf = 130mm/minhm = 0.0012
Standzeit: 200 Stk. = ca. 1 Std.Oberflächenrauhigkeit: Ra 0.8µmNachbearbeitung: kl. Grat wirdvon Hand /Schleifpapier abgezogen
12. Zerspanungsseminar 17. / 18. Januar 2018
Trennen ohne Nachbearbeitung
Zusammenfassung:
Trennen ohne Nachbearbeitung ist möglich.EIN Universalwerkzeug, optimal für ALLE Materialien gibt es nicht!Passende Rahmenbedingungen und Säge - Strategie haben einen entscheidende Einfluss auf das Ergebnis.- Auf richtige Werkzeugauslegung und passende Beschichtung ist zu achten- Werkzeug mit einem gutem Planschlag und seitlich freischneidend sind am Besten- Optimale Kühl- & Schmiermittelzuführung- Das ALESA Nutex & Nutex Plus System ist ab Lager lieferbar und deckt einen sehr
breites Anwendungsgebiet ab.
Wir freuen uns auf Ihre detaillierte Anfrage. ALESA liefert nicht nur das passende Werkzeug sondern auch angepasste Prozessparameter.
Danke für Ihre Aufmerksamkeit