Lärm stört auch die Bauteile

Unterschiedliche Vibrationsquellen stören beim Zerspanen. Beim Fräsen sind es Ein- und Austritt der Schneide, die Leistung des Fräsers, instabile Werkstücke oder Bauteileigenschaften und Bearbeitungen mit langen Auskragungen. Gegen viele Quellen kann etwas unternommen werden: durch die richtige Anwendung von passenden Fräsern, Schneidplatten und Werkzeugwegen sowie durch stabilisierende Maßnahmen und eine gute Werkzeugaufnahme.

Bei verstärktem Einsatz mit langen Werkzeugauskragungen sind zusätzliche Maßnahmen nötig, um sowohl den Einfluss auf die Bearbeitung zu minimieren als auch die Produktivität zu steigern. Beim Fräsen besteht das Risiko, dass die axiale Schnitttiefe und der Vorschub unnötigerweise bereits bei Auskragungen mit dem vierfachen Fräserdurchmesser niedrig gehalten werden müssen – damit werden die Zerspanungsrate, die Kosten pro Werkstück und die Durchlaufzeiten negativ beeinflusst.

Abhilfe schaffen schwingungsgedämpfte Werkzeughalter. Silent Tools von Sandvik Coromant bieten ein neues System mit zwei Längen von Werkzeughaltern – zum Fräsen mit Auskragungen vom vier- bis fünffachen sowie vom sechs- bis siebenfachen Werkzeughalterdurchmesser.

Eine neue Generation

In den vergangenen Jahren wurden erhebliche Fortschritte im Bereich schwingungsgedämpfter Werkzeuge durch neue Entwicklungen erzielt – viele Erfahrungen und zusätzliches Wissen über Konstruktion und Anwendung schwingungsdämpfender Technologien haben zum sehr hohen Level beigetragen. Dazu gehört die Entwicklung zusätzlicher Werkzeugparameter, auf deren Grundlage die Vibrationstendenzen noch besser und präziser minimiert werden können. So können die in vielen Bereichen typischen Vibrationen wesentlich genauer eingegrenzt und reduziert werden.

Das Werkzeug wird von Ablenkungs- und Schnittkräften negativ beeinflusst, sobald die Auskragungen länger werden. Vibrationen werden zwar auch mit schwingungsgedämpften Werkzeughaltern nicht vollständig vermieden, aber doch so reduziert, dass sie keine Gefährdung für Bearbeitungsprozesse und -ergebnisse darstellen. Um der Beanspruchung der auf das Werkzeug einwirkenden Kräfte zu begegnen, werden fortschrittliche Simulationsmethoden, Ausstattungen und Messtechniksysteme angewandt, die auf einem grundlegenden Verständnis der strukturellen Dynamik eines Bearbeitungsprozesses basieren.

Das Ergebnis dieser Entwicklung ist neben einer effektiven Steigerung der schwingungsdämpfenden Funktion die Möglichkeit einer exakten Zielvorgabe bei spezifischen Werkzeugauskragungsbereichen. Zwei neue Standardadapter bieten eine Werkzeugreichweite, die von der Maschinenspindel bis hin zur Schneidkante die Leistungsfähigkeit nicht begrenzt. Sie nutzen die Fähigkeit, die für bestimmte Auskragungsbereiche typischen Vibrationen auszugleichen. Die neuen Werkzeughalter erlauben eine innere Kühlmittelzufuhr.

Das Risiko der Vibration

Bei Fräsbearbeitungen sollte immer der Gesamtprozess von den Schneidekanten bis zur Maschine mit eingeschlossen sein, wenn man das Risiko übermäßiger Vibrationen vermeiden will. Denn eine Verbesserung der allgemeinen Stabilität kann normalerweise sowohl durch eine Erhöhung der Steifigkeit des gesamten Setups als auch durch die Nutzung von schwingungsgedämpften Werkzeugen erreicht werden.

Dazu beitragen kann auch der Einsatz von Silent Tools und dem stabilsten modularen Werkzeugsystem nach ISO-Standard, Coromant Capto. Da jede Werkzeugmaschine anders ist, hilft auch eine individuelle Frequenzanalyse zur Reduzierung von Vibrationen. Silent-Tools-Werkzeughalter zum Fräsen sind aufgrund ihres Potenzials zur Steigerung der Produktivität eröffnen neue Möglichkeiten der Kavitätenbearbeitung und können Bauteil übergreifend eingesetzt werden, beispielweise wenn Gewindefräser mit übergroßem Durchmesser genutzt werden.

Das neue Potenzial der Werkzeuge kann sich auch in erweiterten Überhängen oder einer Kombination aus höherer Produktivität und langen Werkzeugauskragungen zeigen. Die am häufigsten vorkommenden Bearbeitungsbereiche längerer Werkzeugauskragungen bei Fräsbearbeitungen werden von den Silent Tools abgedeckt.