Maximieren Sie die Werkzeuglebensdauer mit modernsten Werkzeugen, Werkzeugwegen und CAM-Innovationen

HPC-Werkzeuge wie der CoroMill Plura erhöhen die Zerspanungsleistung, indem sie höhere Vorschübe ermöglichen und gleichzeitig kontinuierlich im Schnitt bleiben. Bild mit freundlicher Genehmigung von Sandvik.

Neue Arten von Werkzeugen und Werkzeugwegstrategien sowie neue CAM-Funktionen, um diese zu nutzen, haben es Werkstätten ermöglicht, Werkzeuge über einen längeren Zeitraum aggressiver zu betreiben, um qualitativ hochwertigere Teile herzustellen. Diese Veränderungen sind für Experten sichtbar, die an jeder dieser Technologien arbeiten, und mehrere Gespräche, die meine Kollegen und ich mit Experten für Schneidwerkzeuge geführt haben, haben Aufschluss darüber gegeben, welche Art von Entwicklungen Lohnfertiger heute nutzen können.

Was gibt es Neues im Werkzeugbau?

Chris Monroe, Spezialist für Massenproduktionslösungen bei Sandvik, sprach kürzlich mit mir über Entwicklungen bei Hochleistungsschneidwerkzeugen (HPC) und Hochgeschwindigkeitsbearbeitungswerkzeugen (HSM) und darüber, wie Werkstätten neue Generationen dieser Werkzeuge optimal nutzen können.

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Er sagt, dass HPC von neuen Optimierungen der Werkzeuggeometrie profitiert, insbesondere von ungleichen Spiralen und konischen Kernen mit Verjüngungen, die sich zur Werkzeugbasis hin erstrecken. Ungleiche Spiralen nutzen unterschiedliche Steigungswinkel in verschiedenen Abschnitten des Werkzeugs, um Resonanzen zu reduzieren. Dies verbessert die Werkzeugstabilität und ermöglicht es Werkstätten, die Werkzeuge härter zu beanspruchen und gleichzeitig eine hohe Standzeit aufrechtzuerhalten. Konische Kerne erhöhen die Steifigkeit des Werkzeugs und reduzieren Vibrationen, Verbesserungen, die auch die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern.

HSM-Werkzeuge verzeichnen seiner Meinung nach eine Verbesserung der Standzeit durch Beschichtungsoptimierungen, da Hochgeschwindigkeits-Werkzeugwege viel Wärme im Schnitt erzeugen. Diese Verbesserungen müssen nicht unbedingt auf neue Beschichtungsformulierungen zurückzuführen sein, da Sandvik die Lebensdauer seiner Werkzeuge durch den Einsatz neuer PVD-Beschichtungstechniken verlängert hat, um bewährte Beschichtungen so aufzutragen, dass sie besser an den Werkzeugen haften.

Was ist neu bei Werkzeugwegen?

John Giraldo, Manager für Luft- und Raumfahrttechnik bei Sandvik, führte meinen Kollegen Brent Donaldson Ende 2025 durch die Werkzeugwege für das Blisk-Schruppen. Einige dieser Werkzeugwege passen zu HPC-Techniken wie dem Hochvorschub-Seitenfräsen, das eine kleine radiale Überstellung mit vollem Spaneingriff bei hohen Vorschüben kombiniert, um die Schnittkräfte zu reduzieren und gleichzeitig die Effizienz zu verbessern.

Giraldo sprach auch vom Kurvenschlitzen, bei dem ein scheibenförmiger Fräser zum Einsatz kommt, der dem 3D-Profil zwischen den Blisk-Klingen folgt und dabei kontinuierlich im Eingriff bleibt, um die Zeit ohne Schnitt zu reduzieren. In einem Test mit einem für diesen Vorgang hergestellten Fräser bearbeitete Giraldo 17 Inconel-Schlitze in jeweils 13 Minuten, wobei er jeweils eine Kante der Fräsereinsätze verwendete. Nach einigen Optimierungen am Programm konnte er die Zykluszeiten halbieren.

Was ist neu in der CAM-Unterstützung?

Aufgrund dieser Art von Optimierungen empfiehlt Monroe, die CAM-Software auf dem neuesten Stand zu halten. Erweiterte Funktionen in CAM können die Teilezykluszeiten verkürzen und gleichzeitig die Programmierzeit verkürzen. Als Beispiel nennt er Features, die enge Kurven meistern. Diese Details erfordern ein sorgfältiges Geschwindigkeitsmanagement, um zu verhindern, dass das Werkzeug gegen das Teil schlägt, und gleichzeitig hohe Geschwindigkeiten beizubehalten. CAM-Software kann die notwendigen Berechnungen durchführen, ohne Ihr Programmierteam zu belasten.

Tom Funke, CAM- und Anwendungsspezialist bei Sandvik für die Luft- und Raumfahrt-, Weltraumforschungs- und Verteidigungsmärkte, sprach mit mir auch über neue CAM-Funktionen, die die Produktivität steigern. Er sagt, dass in den letzten fünfzehn Jahren fortschrittliche CAM-Funktionen wie das Trochoidendrehen weit verbreitet eingesetzt wurden, eine Methode zum Drehen von Taschennutmerkmalen, bei der eine runde Wendeschneidplatte einem Zick-Zack-Werkzeugweg folgt und niemals das Material verlässt, wodurch sowohl die Zerspanungsrate als auch die Werkzeugstandzeit maximiert werden. Er sagt, dass sich das fünfachsige dynamische Fräsen selbst in den letzten fünf Jahren von einem zeitaufwändigen Programmierprojekt zu einem Projekt entwickelt hat, das von großen CAM-Softwareanbietern unterstützt und optimiert wird.