Hartfräsen - Strategien und Erfahrungen

Hallo Zusammen

Ich möchte mich ins Hartfräsen einarbeiten, um Erfahrungen zu sammeln.
Grundsätzlich geht es darum, dass ich vermehrt Teile habe, bei denen beim Härten ein Problem mit dem Verzug besteht.
Daher möchte ich bestimmte Konturen erst nach dem Härten fertig-Fräsen.
Dabei sprechen wir von Teilen mit bis zu 65 HRC und Fräserdurchmessern von 1.5mm bis 10mm.

Meine Frage an euch:
Welche Strategien braucht ihr, welche Erfahrungen könnt ihr mit mir Teilen?!
Welche Standzeiten kann ich erwarten und wie reagiere ich wenn diese nicht erreicht wurden?

Mir ist bewusst, dass es sehr allgemeine Fragen sind!
Es geht mir aber auch um die allgemeinen Basics. Damit ich Grundlagen habe um darauf aufzubauen.

Vielen Dank im voraus!

Meine Empfehlung, falls es technisch möglich ist:

Fräse die Teile aus einem Vergütungsstahl und lass die danach nitrieren (Gasnitrieren, Tenifer, Plasmanitrieren).
Das ist die erfolgreichste und kostengünstigste Strategie.
In vielen Fällen sind die Teile auch mechanisch die beste Lösung (aussen hart, innen zäh bei hoher Zugfestigkeit, keine Rissgefahr durch Durchhärten).
Beispiel: 42CrMo4 - 850 bis 1000 N/mm²= lässt sich sehr gut zerspanen und erreicht eine Nitrier Oberflächenhärte von 55-60 HRC.

Hallo Mike

Danke für den Tipp, werde ich sicher mal weiterleiten an die Konstruktion.
Es gibt aber immer noch diese Werkstücke, bei denen muss halt 65HRC sein...

Hi

Hartfräsen ist kein Geheimnis

Jetzt ist die Frage, ob es sich um Freiformteile ( Gesenke oä. ) oder einfache Prismatische Werkstücke
Hier kommt es nun darauf an, wieviel Aufmaß hier drauf lasst für das Hartfräsen, ob hier mit einem Span alles weg kommt, oder ob in mehreren Spänen gefahren werden muss.
Die letzten paar "zehntel" hart wegfräsen ist kein Problem, da kommt man auch mit den Richtigen VHM Werkzeugen sehr weit.

Aber hierzu müsste man paar Informationen mehr von Dir bekommen, um klare Aussagen und Empfehlungen treffen zu können.

MFG
Andy

Präzise Fragen bekommen möglichst präzise Antworten :doch:


In den meisten Fällen handelt es sich um prismatische Konturen, selten auch Freiflächen.
Wenn möglich fräse ich schon möglichst viel vor dem Härten. Das Aufmass beträgt dann noch 2-3 Zentel.

Am schwierigsten (zumindest für mich) sehe ich ein paar wenige Teile bei denen eine Tasche aus dem vollen gefräst werden soll nach dem Härten.

Die Teile sind in der Regel nicht grösser als 150 x 150 x 150 mm und die Taschen/Nuten bewegen sich in Tiefen von bis 30 mm
Fräserdurchmesser wie schon gesagt 1.5 - 10 mm

Früher gaben wir das Extern, nun soll es mangels Auslastung komplett Intern gefertigt werden.
Der Externe möchte uns natürlich nicht helfen... der will die Teile ja selber machen.

Maschine ist eine DMU50 5-Achs Simultan mit 18'000 Spindel
Werkezug und Zeit ist nach bedarf vorhanden (zumindest im Moment)

Weil es sich um verschiedenste Einzelteile handelt ist es schwierig noch genauer zu werden...
Eine Basis auf der ich dann mit Versuchen aufbauen kann fände ich super.

Verweise auf Literatur sind natürlich auch gern gesehen

Hi

Das mit den letzten paar Zehnteln haben wir ja nun schon geklärt, dass macht Dir und mir kein Kopfzerbrechen

Für die Taschen Hart im ganzen gibt es auch Lösungen.
z.B. Joggen hat da einen Hochvorschubfräser mit Wendeschneidplatten, damit kann man die Tasche vorschruppen und anschliessend mit einem VHM Fräser die Konturkanten und den Taschengrund schlichten. Aus Erfahrung sind wir 0.8 bis 1.0 Ap gefahren. Standzeit hatten wir etwa 5- 8 Paßfedernuten auf Großgetriebewellen ( im gehärteten Zustand ) pro Schneidensatz.

MFG

Andy

Wenn so eine hohe Oberfläche gefordert wird ( warum eigentlich - was ist der Einsatzzweck ? ) kann man z.B. X20Cr13 QT800 verwenden (sehr gut zu zerspanen). Durch den hohen Chromanteil steigt die Nitrierhärte deutlich (+30% im Vergleich zu 42CrMo4). Nachteil: Kanten müssen etwas verrundet sein da die durch die hohe Härte und Eigenspannung abplatzen können.

Hallo Mike

Um ein Beispiel zu nennen:
Ich musste für eine Fertigungsstrasse einen Greiffer herstellen.
Wegen verschiedener Störkonturen auf der Anlage, wurden auch entsprechende Aussparungen konstruiert.
Nun, auf dem CAD ist das ja ganz einfach... Aber dank diesen Aussparungen wird das Teil beim Härten sehr anfällig auf Verzug.

65HRC mussten bei dem Teil sein, damit es nicht nach X Zyklen verbogen und krumm ist.
Ok, 60HRC oder so würden vermutlich auch gehen, aber der Verzug bleibt trotzdem.

Aber zurück zum eigentlichen Thema; ich möchte nicht, zum Teil altbewährte, Teile ändern.
Sondern ich probiere zu lernen, diese Werkstücke selber mit meinen Möglichkeiten zu fertigen.

Grundsätzlich kann man 2 Hauptstrategien unterscheiden.

Abzeilen mit kleinem Ap, vorzugsweise HighFeed Fräser mit entsprechenden Platten.

Seitlich kann man NUR Trochoidal arbeiten, sprich kleine Seitenzustellung mit viel Ap. Hat man keine Cam Strategie dafür, wird es schwierig da Ecken und Nuten im gegensatz zu ungehärteten Teilen viel anspruchsvoller sind.

Um Oberflächen zu Schlichten bietet sich am meisten ein Torusfräser an.

Generell alles Trocken (wenn man Ölkühlung hat kann dies je nach Material und Schnittwerte dennoch vorteilhaft sein) und mit entsprechenden Werkzeugen kann man durchaus gute Standzeiten erzielen.

Beim Schlichten von Konturen mit 1-3 Leerschnitten arbeiten, je nach Toleranz.

Und 0,3-0,5mm Härteaufmaß sollte in der Regel reichen.

Der Beitrag wurde von Gramatak bearbeitet: 15.06.2016, 12:10 Uhr

Ich hab iMachining zur verfügung...
Hat da schon jemand Erfahrungen gemacht?
Habs noch nicht probiert fur's Hartfräsen...

Hi

kommt drauf an was deine Maschine hergibt, wieviel Ausschuß du dir leisten kannst, wenn die gewählte Strategie schief geht.

Hochvorschubfräser mit Platte und Kleiner Ap ist da der prozesssichere Part, wenn du noch garkeine Erfahrung hast.
Wenn es dir egal ist, ob beim trochoidalen Fräsen dir eine Fräser wegknackt weil die Werte falsch gewählt sind ... kannst du gerne Testen.

MFG

Andy

Joggen hab ich noch nie gehört.

Hi

sorry für den Tipfehler

aber hier auch mal der LINK

http://www.jongen.de/Traegerwerkzeuge/Hoch...-542-3-200.html

MFG

Andy

Bei einem Durchmesserbereich von 1.5 bis 10mm wird es schwieriger mit Hochvorschubfräsern. Hier fallen mir nur gerade die SECO MiniMaster ein (oder ein Torusfräser mit geringer Zustelltiefe). Zudem sind Hochvorschubfräser meist nicht optimal bei prismatischen Teilen. Die durch den Radius/Anstellwinkel der Platte entstehenden Restecken vertragen die meisten Schaftfräser beim Schlichten nicht so gut. Für Freiformflächen sind sie jedoch aufgrund der geringen Zustelltiefe gut geieignet.

Bei trochoidalem Fräsen kann man eigentlich ausser dem Fräser nicht viel kaputt machen. Voraussetzung hierfür ist eine gute Fräserspannung, da hier die Gefahr des Rausziehens besteht. Das Trochoidale Fräsen funktioniert in so ziemlich jedem Material sehr gut. Am besten holst du dir einen Anwendungstechniker ins Haus, welcher dir ein passendes Werkzeug mit den entsprechenden Schnittwerten zeigen kann.

Hi!

Mit den genannten Problemen bei prismatischen teilen kann ich dir den fraisa xfeed empfehlen. Setze den selbst häufig in weich oder hart ein. Alternativ den xfeed r. Der hat im Prinzip die Geometrie eines ecknuten fräsers, ist aber nen Hochvorschubfräser. Habe den selbst aber noch nicht getestet. Im wendeplatten Bereich den pokolm slotworx hp. Gibt es aber erst ab d=10mm. Ist nen wendeplattenfräser in Form eines ecknutenfräsers, aber als Hochvorschubfräser. Habe den momentan zum testen und der schafft in hart oder weich ordentlich was weg.
Beide letzt genannten lassen sich gut rechnen was restmaterial angeht.

Zur Strategie, taschenfräsen bleibt taschenfräsen. Wenn du wenig ap nimmst und viel fz solltest du ne recht vernünftige Standzeit beim schruppen bekommen. Zum schlichten lasse ich bei 58 bis 60 hrc immer einen Zehntel drauf und schlichte dann mit 2x 0,05mm und lasse ein bis zweimal leer durchlaufen. Gerade in Radien bleibt meiner Erfahrung nach häufig noch was stehen, da die fräser dazu neigen können sich weg zu drücken.

Gruß

Hi

mal bitte lesen 60+ HRC

Danke
und schönen abend

Andy

Erstmal danke für eure Ratschläge
Die genannten Werkzeuge klingen recht interessant, werde ich mir näher anschauen!

Ich musste heute kurzfristig ein gehärtetes Teil nachfräsen.
Hatte dazu noch den Franken HARDCUT rum liegen.

Lief eigentlich recht gut... ABER der Verschleiss am Fräser... naja...
Die Eckenradien am Fräser sind recht schnell ausgebrochen.

Generell, wie reagiert man bei dieser Anwendung bei Schneidekanten-Ausbruch?
Drehzahl, Vorschub? Hoch? Runter?

Ich hatte die Daten nach Hersteller... wenig Zustellung und Luftkühlung

Dann gib mal ein paar Daten an...
Vc, vf, ap, ae, Durchmesser des Fräsers, Bearbeitunsart wie Planen, Abzeilen 90 oder weniger Grad, Aufmaß etc.

Hi

Schaftfräser für Hartbearbeitung reagieren allgemein mit Ausbrüchen und anderen Abnutzungserscheinungen, wenn man durch ungeeignete Bearbeitungsstrategien zum Beispiel hart an eine Konturkante heranfährt, oder in den Ecken zu wenige Bewegungsraum für den Fräser lässt. Hier ist es wichtig, dafür zu sorgen, dass vor allem erstmal die Späne wegkommen. Und das man je nach Härte auch mit den richtigen Schnittwerten arbeitet. Bis etwa HRC 60 kann jeder, aber dann wird es langsam Kritisch. Aber es bleibt machbar, wenn man alle Parameter wie Fz, Vc Ap und Ae einhält. Hier unterstützen einem solche Technologien wie trochoidales Fräsen ungemein.
Mit Klassischen Bearbeitungsstrategien sollte man solche Experimente tunlichst sein lassen Hier ist der Lösungsansatz mit Hochvorschubfräsern, einer geringen Ap und auch den richtigen Schnittwerten der bequemere Weg sich in das Thema "Hartbearbeitung" einzuarbeiten,ohne den "Schrottplan" für VHM erfüllen zu wollen.
Und nicht jeder Hartfräser ist bis über HRC 65 einsetzbar.

Hier solltest du dir mal die entsprechende Spezifizierung des Herstellers ansehen. Wenn der Fräsertyp nur bis max HRC 60 vorgesehen ist, wirst du bei über HRC 62 nicht all zu weit kommen

Hitaschi und P. Horn sind hier halbwegs führend wenns weit über HRC 60 geht.. rein aus Praxiserfahrungen

MFG

Andy

Klar Strategie ist das A und O. Den Fräser niemals zum Stillstand kommen lassen hilft da schon ungemein. Viele machen einfach den Fehler mit nem 10er Fräser einen 5mm Radius fräsen zu wollen und wundern sich dann wenn's klingelt. Beim Weichfräsen schon grenzwertig aber im Harten tödlich. Weiches Anfahren mit Radius und Rampe sollte man natürlich auch berücksichtigen.
Mit Herstellern kann man nicht viel verkehrt machen. Ich hab gute Erfahrungen mit AURA, Pokolm, Voha-Tosec, Fraisa, DEPO, Karnasch, YG-1, Premiotools, OSG, Hitachi, SECO, Jabro etc. gemacht und jeder hat gewisse Vorzüge und keiner ist bei Allem der Beste.
Typische Bearbeitungen in der Vergangenheit waren die häufigsten Anwendungen im Stanz- und Umformwerkzeugbau sprich Freiformflächen, Schneidkonturen, Gewinde, Taschen für Einsätze...

Ich seh schon, hab wohl gleich 2 tödliche Fehler gemacht.

Ich besorg mir mal diese Hochvorschubfräser :doch:
Die wurden hier ja schon mehrmals erwähnt. Kannte die vorher gar nicht...

Neue Versuche warden folgen

Hi

Der Jongen gibts ja auch kleiner, nicht nur den 22 er denn ich als Beispiel aufgeführt habe. Mimimaster kenne ich als System auch schon seit jahrzehnten, ein gutes System, aber leider keine Erfahrungen mit HFF Aufsätzen wenns wirklich Hart ! wird. Das schöne an dem System ist die Stufungen mit den Durchmessern und die große Auswahl an Schneidköpfen. Evt ma mit dem Vertreter quatschen.

Positiv an Jongen ist, dass man diesen auch mit Steuerungsinternen Zyklen mal schnell so zum Einsatz bekommt, ohne erst mit CAM anfangen zu müssen. Zyklus so auswählen das einge - RAMPT ( schräg nach unten auf Ap einpendelt ) wird und dann die Taschenform erst macht. Klappt sehr gut, und man kommt auch sehr schnell auf Tiefe, wenn die Tasche doch mal etwas tiefer ist. Den Verschleiß siehst du über die Spindelauslastung sehr gut ... Platten drehen weiter gehts

Niemals mit KSS oder Plätscherstrahl Kühlung arbeiten.Luftdüsen reichen vollkommen.

Viel Erfolg

MFG

Andy

Hallo Leute

Ich hoffe dass ichs nicht überlesen habe...

Als Beispiel:
Wenn ich eine Tasche mit dem xFeed von Fraisa schruppe... Wie und mit welchem WZ würdet ihr dann schlichten?
Die Fräser Kontur lässt ja einiges an Material stehen in den Ecken..
Ich kann mir vorstellen dass genau das ein Problem werden könnte für den Schlichtfräser?!

Die Tasche soll ja am Schluss Prismatisch werden!

@Andy, ich weiss in deiner Nachricht hast du von genau diesem Problem geschrieben.
Aber glaube ein konkretes Beispiel würde mir recht gut tun...

Der Beitrag wurde von hoiich bearbeitet: 20.06.2016, 07:38 Uhr

Hi

Du musst dich vom Vorschubradius der Tasche dem Schlichtaufmaß in den Ecken kontinuierlich nähern.

Läst dein Schruppwerkzeug in den Ecken R10 stehen , und der Radius soll am Schluß R5 werden, musst Du von R10 bis R5.4 in Schlichtbahnstepps von 0.3-0.4 mm dem R5.4 dich nähern. Also immer wieder die Ecke mit kleiner werdenden Radius aus kratzen. Das für den endgültigen Schlichspan konstant ein gleiches Ausmaß existiert. Das geht hier aber nur mit einem Fräser R3 / D6

Sonst bleibt das Werkzeug in den Ecken stehen.

So ein Restmaterial Entfernen kannst du auch mit CAM machen, wenn die Maschine diese Option nicht von Hause aus bietet.

Und immer schön in Bewegung bleiben, niemals mit Materialkontakt stehen bleiben.

Mfg
Andy

na dann, probier ich das mal