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Drehen in allen Richtungen

: Sandvik Coromant


Die Drehbearbeitung ist ein ausgereiftes Fertigungsverfahren, das scheinbar seit ewigen Zeiten existiert. Diejenigen, die jedoch denken, dass ihr Drehprozess hundertprozentig ist – und Feinabstimmungen und Anpassungen von Parametern durchführen, um Produktionseffizienz und Profitabilität zu steigern – müssen dies neu überdenken. Was wäre, wenn es eine neue Art des Drehens gäbe, die etablierte Vorstellungen und vorgefasste Meinungen über diesen jahrhundertealten Prozess in Frage stellt?

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Die innovative PrimeTurning Methode in Kombination mit CoroTurn Werkzeugen von Sandvik Coromant erlaubt zum ersten Mal überhaupt eine Bearbeitung in allen Richtungen.

Die innovative PrimeTurning Methode in Kombination mit CoroTurn Werkzeugen von...

In seiner langen Geschichte war das Drehen in konventioneller Richtung – nämlich vom Werkstückende in Längsrichtung zum Spannfutter hin – der vorherrschende Zerspanungsprozess. Auch wenn dieses Fertigungsverfahren sich als sehr erfolgreich erwiesen hat, wurde es mit zunehmender Prozessreife zunehmend schwieriger, laufende Fortschritte bei der Produktivität und Profitabilität zu erzielen. Viele Anwender sind an die Einschränkungen der traditionellen Drehbearbeitungen gebunden. Erfahrene Dreher wissen, dass Faktoren wie beispielsweise kleine Eintrittswinkel höhere Vorschübe erlauben. Sie bevorzugen dennoch Eintrittswinkel von etwa 90°, um die Schulter erreichen zu können und die ungünstigen langen, gebogenen Späne zu vermeiden, die ein kleiner Eintrittswinkel üblicherweise hervorruft.

Die Globalisierung In den letzten Jahren führte zu einem zunehmend schwierigen Handelsumfeld für gefertigte Komponenten. Hersteller müssen ihre Kosten reduzieren, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Produktionsingenieure sind dem Druck ausgesetzt, Bearbeitungsparameter zu erhöhen und/oder die Werkzeugrüstung zu beschleunigen, sind allerdings der Meinung, dass die Drehbearbeitung diese Prozessfaktoren verlangsamt. Sie ist in vielen Fällen zu einer Engpassoperation geworden.

Drehen in eine neue Richtung

Fertigungsbetriebe rund um den Globus kannten nur eine Art der Drehbearbeitung – und dieser über Jahrzehnte fortgeführte Ansatz lässt sich wohl auf nicht nur eine sondern zwei Generationen zurückführen. Aber was wäre, wenn es etwas gäbe, dass einen echten Wettbewerbsvorteil bieten könnte? Einen solchen Sprung zu unternehmen, würde
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CoroTurn Prime in Aktion – da weg von der Schulter verfahren wird, besteht keine Gefahr von Spänestau.

CoroTurn Prime in Aktion – da weg von der Schulter verfahren wird, besteht...

jedoch die Grundlagen des konventionellen Drehens in Frage stellen. Das ist genau die Denkweise, die Sandvik Coromant bei der Entwicklung von PrimeTurning™ verfolgte.

Die Ingenieure des Unternehmens untersuchten das Potenzial zum Längsdrehen mit einem Werkzeug, das nahe des Spannfutters in das Werkstück eintritt und das Material „rückwärts“ abträgt, während es in Richtung des Reitstocks verfährt. Obwohl einige Fertigungsbetriebe derartige Methoden bereits ausprobiert haben, stellte sich die Spankontrolle stets als problematisch heraus.

„Mit PrimeTurning ist die Entwicklung einer Lösung gelungen, die nicht nur die Problematik der Spankontrolle beilegt, sondern zahlreiche Vorteile bietet. Das Verfahren erlaubt zum Beispiel den Einsatz eines kleinen Einstellwinkels, der wiederum einen beträchtlichen Produktivitätsgewinn liefert“, erläutert Håkan Ericksson, General Turning Product Manager, Sandvik Coromant. „Tatsächlich besteht das Potenzial, den Vorschub zu verdoppeln und die Schnittgeschwindigkeit im Vergleich zur konventionellen Drehbearbeitung erheblich zu steigern.“ Dies ist darauf zurückzuführen, dass kleine Einstellwinkel oder höhere Eintrittswinkel einen dünnen, breiteren Span erzeugen, der die Schnittkräfte und Wärme vom Eckenradius ableitet und in höheren Schnittdaten und/oder längeren Standzeiten resultiert. Da eine Bearbeitung weg von der Schulter erfolgt, wird Spänestau, der beim konventionellen Längsdrehen auftreten kann, vermieden.

Vorteile in allen Richtungen

Wenn dies verlockend klingt, wie wäre es, wenn das Konzept in einem weiteren Schritt ein Drehen „in allen Richtungen“
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CoroTurn Prime Werkzeug Typ-A mit drei 35° Ecken für leichte Schruppbearbeitungen sowie zum Schlichten und Profildrehen.

CoroTurn Prime Werkzeug Typ-A mit drei 35° Ecken für leichte Schruppbearbeitungen...

ermöglichen würde? Dies würde bedeuten, dass anstelle von neuen für das Ein-/Auswärtskopieren ausgelegte Wendeschneidplatten diese Werkzeuge auch für konventionelle Drehbearbeitungen sowie Plandrehen und Profildrehen verwendet werden können. Ein Werkzeug für alle Vorschubrichtungen. „PrimeTurning liefert genau das und wird die Drehbearbeitung der Zukunft durch entscheidende Vorteile wie bessere Maschinenauslastung (infolge kürzerer Rüstzeiten), enormer Standzeitverlängerung, weniger Produktionsunterbrechungen und Werkzeugwechsel sowie deutlich verminderter Werkzeugbestand drastisch verändern“, betont Ericksson.

Obwohl dieser Prozess für die allgemeine Drehbearbeitung relevant ist, gibt es bestimmte Anwendungen und Bearbeitungsumgebungen, bei denen er ein Gewinnlieferant ist. PrimeTurning ist optimal für kurze und kompakte Bauteile, lässt sich aber auch für lange, schlanke Komponenten mit Reitstock-Spannung einsetzen.

Eine neue Ära des Drehens

Mit PrimeTurning, einer Kombination aus fortschrittlichen Strategien, Werkzeugen und Programmiercodes wird die Schulter perfekt erreicht und es können Eintrittswinkel von 25 bis 30° realisiert werden. Das Ergebnis ist ein höheres Zeitspanvolumen, exellente Spankontrolle und eingehaltene Toleranzen. „Je nach aktueller Aufspannung lässt sich mit dem PrimeTurning Konzept ein Produktivitätsniveau erzielen, das bisher unerreichbar war“, unterstreicht Ericksson. Jeder Fertigungsbetrieb, der seine Produktivität nicht maximiert, büßt an Wettbewerbsfähigkeit ein. Stellt sich zum Beispiel das Drehen als eine Engpassoperation heraus, wird die Anzahl der gefertigten Bauteile
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pro Durchgang eingeschränkt und wirkt sich negativ auf das Unternehmensergebnis aus. Ebenso wird bei niedriger Maschinenauslastung das Potenzial verspielt, mehr Bauteile in weniger Zeit zu produzieren. PrimeTurning hilft, diese Einschränkungen in Chancen zu verwandeln und bietet Unternehmen eine schnelle Kapitalrendite.

Geeignet zum Einsatz auf CNC-Drehzentren und MultiTask-Dreh-/Fräsmaschinnen, bietet dieser neue Ansatz eines ausgereiften Prozesses flexibles Drehen in allen Vorschubrichtungen für eine hohe Produktivität. Hierbei kann mit einer einzigen Wendeschneidplatte Längsdrehen (vor- und rückwärts), Plan- und Profildrehen erfolgen. Auch die Temperaturkontrolle wird verbessert, da die Wärme im Vergleich zu herkömmlichen Wendeschneidplatten in einem anderen und größeren Bereich generiert wird. Dadurch kann die Hitze leichter aus dem Schnittbereich abgeleitet werden. Außerdem ist der Span gerade und lässt sich leichter formen.

Vorerst werden gefertigte Bauteile aus ISO P (Stahl), S (hochwarmfeste Werkstoffe und Titan) und M (rostfreier Stahl) Werkstoffen durch dieses Konzept profitieren. Eine Erweiterung des Werkstoffspektrums seitens Sandvik Coromant in naher Zukunft ist geplant. Darüber hinaus wird das Verfahren auch für Innenbearbeitungen weiterentwickelt.

Tiefgreifender Wandel

„PrimeTurning ist seit Jahrzehnten der erste bedeutende Quantensprung in der Drehstrategie. Natürlich wäre es nachlässig zu sagen, dass diese zukunftsorientierte Methode für alle Anwendungen geeignet ist – das aktuelle Produktangebot von Sandvik Coromant zum Drehen wird weiterhin optimierte Werkzeuge und Werkzeugsysteme bereitstellen,
von denen PrimeTurning nicht die geeignetste Lösung darstellt. Beim Längsdrehen und Plandrehen von Stahlkomponenten zum Beispiel zeigt CoroTurn® 300 hohe Bauteilqualität, verbesserte Handhabung und verlängerte Standzeiten. Das Werkzeug verfügt über die jüngsten Fortschritte in iLock™, Inveio™ und zielgerichteter Kühltechnologie und setzt mit achtschneidigen Wendeschneidplatten und 80° Einstellwinkel einen neuen Standard für zukunftsorientiertes Drehen. Mehr Schneiden bedeuten weniger Wendeschneidplatten und dies senkt wiederum den Werkzeugbestand“, geht Ericksson ins Detail.

Welcher Herstelltertyp könnte also von PrimeTurning am meisten profitieren? Jedes Unternehmen, das konventionelle Außendrehbearbeitungen in großen Serien durchführt – zum Beispiel Erstausrüster der Automobilindustrie (OEMs) und Tier 1, 2 und 3 Lieferanten – sowie Maschinenhallen von Branchen wie die Luftfahrt, in der häufig mehrere Rüstprozesse und Werkzeugwechsel erforderlich sind. „Im Wesentlichen jedes Unternehmen, das seine Produktivität steigern möchte, Gesellschaften, die ihre Schnittdaten und die derzeitigen Grenzen kennen und Betriebe, die auf neue Technologien und Industrietrends setzen“, fasst Ericksson abschließend zusammen.

Die innovative PrimeTurning Methode in Kombination mit CoroTurn Werkzeugen von Sandvik Coromant erlaubt zum ersten Mal überhaupt eine Bearbeitung in allen Richtungen.
CoroTurn Prime in Aktion – da weg von der Schulter verfahren wird, besteht keine Gefahr von Spänestau.
CoroTurn Prime Werkzeug Typ-A mit drei 35° Ecken für leichte Schruppbearbeitungen sowie zum Schlichten und Profildrehen.
CoroTurn Prime Werkzeug Typ-B mit ultra-stabilen Ecken für Schruppbearbeitungen.



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