Die Wende(platte) zur optimalen HSC-Bearbeitung

Die HSC-Bearbeitung bietet nach wie vor enorme Vorteile. Gegenüber konventioneller Verfahren kann das Zerspanvolumen bis zu 30 Prozent höher sein, die Vorschubgeschwindigkeiten lassen sich bei bis zu 30-fach geringeren Schnittkräften erhöhen und auch der Wärmeeintrag in das Werkstück wird wesentlich reduziert und so Wärmeverzug vermieden. Für die HSC-Bearbeitung sind aber auch entsprechende Kriterien zu berücksichtigen. Einerseits sind dazu entsprechende Maschinen mit HSC-Spindeln und hohen Rundlaufgenauigkeiten, Wuchtgüten der Aufnahmen oder entsprechende Spannmittel für Werkstücke notwendig. Anderseits haben auch die Werkzeuge entsprechenden Einfluss auf die Ergebnisse. So kommt man beispielsweise beim Ausräumen mit Kugelfräsern sehr nahe an die Endkontur. Das Zerspanen mit torischen Fräsern dagegen ermöglicht höhere Vorschübe. Hier sind allerdings abrupte Bahnänderungen zu vermeiden. Das heißt, zu optimalen Ergebnissen kommt man, wenn Anfahr- bzw. Zustelloptionen von außen im Kreisbogenschnitt, von innen im Rampen- oder Helixtauchen mit geringem Rampenwinkel und reduziertem Vorschub erfolgen.
Beim Schlichten dagegen unterscheidet man in „Z“ konstant, bei dem es um gleichmäßige Zustellung an der gesamten Kontur und eine gleiche Umlaufrichtung geht. Ein Verfahren also, das meist bei definierten Neigungen angewandt wird. Eine ähnliche Vorgehensweise findet man auch beim spiralförmigen Zeilen für Freiformflächen.
Mit den Phoenix Finishing Ball Werkzeugen (PFB) hat OSG hier Werkzeuge geschaffen, die für höchste Präzision stehen. Hierfür sind die PFB-Wendeschneidplatten mit einer Nanobeschichtung mit hoher Hitzebeständigkeit und Grundhärte versehen. Das bringt eine hohe Verschleißfestigkeit und gute Zähigkeitseigenschaften, ein Wärmeverträglichkeit von 1300° C und eine Oberflächenhärte von 3500 HV. Durch diese Kombination sind extrem lange Standzeiten, selbst bei hohen Drehzahlen erreichbar. Der Einsatz der Wendeschneidplatten führt zudem zu einer Senkung der Schnittkräfte sowie mehr Spanraum durch die eigens entwickelte spiralisierte Ausführung. Möglich wurde diese Entwicklung durch die langjährige Erfahrung in der Schaftfräserfertigung sowie dem Know-how im Schleifen bei OSG. Durch die optimierte Dicke der Wendeschneidplatten wird zudem eine Reduzierung der Vibrationen erzielt. In Sachen Präzision spielt OSG auch bei den Wendeplatten wie gewohnt in der Premium-Liga: Die Wechselgenauigkeiten hinsichtlich des Rundlaufs und Radiusgenauigkeiten von plus minus 6 µm sowie die Wiederholgenauigkeit über den Halter sind einzigartig.

Oberflächlich betrachtet
Wie sich diese Eigenschaften in der Praxis auswirken, machte OSG im Rahmen der Workshops in Geretsried deutlich. Hinsichtlich der Oberflächengüte wurde unter anderem die PFB-Wendeschneidplatte mit einem Vollhartmetallwerkzeug WXL-EBD mit einem Effektivdurchmesser von 7,79 mm von OSG verglichen. Das Material war mit 44 HRC angeben. Es wurde auf einem 3-Achs-Bearbeitungszentrum von außen nach innen abgezeilt. Mit dem WXL-EBD konnte ein Ra-Wert von 0,55, mit der Wendeschneidplatte ein Ra 0,43 erzielt werden. Geht man wie OSG davon aus, dass diese Ergebnisse gleichzusetzen sind, zeigt das, dass der Einsatz von Wendeplatten bei derartigen Bearbeitungen und Durchmessern von 1 bis 30 mm durchaus sinnvoll ist. Zum einen fährt man damit preislich günstiger und kann diese auch problemlos in der Maschine wechseln. So entfällt das Ausschrumpfen und neu vermessen. Anderseits ist man mit dem Einsatz von Wendeschneidplatten flexibler. Bei Durchmessern über 5 m wird die Bearbeitung mit Vollhartmetallwerkzeug wesentlich effizienter. So eignet sich beispielsweise der Kugelschaftfräser WXL-EBD von OSG mit zwei Schneiden sowohl für die Nass- wie Trockenbearbeitung und Werkstoffhärten bis 55 HRC. Auch in dieser Kategorie setzt OSG bei den hochwertigen Substraten auf Eigenentwicklungen. Gleiches gilt für die Beschichtungen. Wahlweise sind hier Mono-Layer wie Multi-Layer-Beschichtungen verfügbar. Nach Auskunft von Dieter Prinz, Vertriebleiter OSG Deutschland steht WXL-EBD aber vor allem für Formgenauigkeit und Rundlauf, denn die Fertigungstoleranzen bei OSG liegen unter 5 µm.

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