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Bohrgewindefräsen spart Werkzeuge und Wechselzeiten

14.12.2009
Frischer Wind ist bei Elektror Airsystems in Waghäusel Programm. Das Unternehmen ist ein international führender Anbieter von Industrie-Radialventilatoren mit Luftleistungen bis 8520 m3/h sowie Seitenkanalverdichtern für Druckbereiche bis zu einem maximalen Überdruck von 550 mbar und Luftleistungen bis 1140 m3/h. Auf Grund der umfassenden Einsatzmöglichkeiten von Luft finden diese Produkte in nahezu allen Branchen der Industrie und des verarbeitenden Gewerbes Verwendung.

Patentiertes Bohrgewindefräsen eingesetzt

Wenn es darum geht, Durchlauf- und Bearbeitungszeiten zu reduzieren oder die Prozesssicherheit bei der Herstellung der Komponenten, die bis hin zu den Motorwicklungen im eigenen Haus erfolgt, zu verbessern, setzt man im Bereich der spanenden Bearbeitung auf die Partnerschaft mit Spezialisten. Dazu gehört für anspruchsvolle Innenbearbeitungen, vom Bohren bis zum Gewinden, die Komet Group mit unterschiedlichen Standard- und Sonderwerkzeugen der Marken Komet, Dihart und Jel. Unter anderem setzt Elektror auch das patentierte Bohrgewindefräsen von Jel ein.

Mit Bohrgewindefräsern werden beispielsweise Montagebohrungen an Gehäusedeckeln hergestellt. Im Fall der Seitenkanalverdichter-Gehäuse ist dies allerdings eine besondere Herausforderung. Die komplexe äußere Geometrie der Gehäusedeckel stellt Störkonturen dar, die die Zugängigkeit erschweren und lang auskragende Gewindewerkzeuge notwendig machen.

Aus diesem Grund wird eine Spindelverlängerung eingesetzt, die obendrein modifiziert, sprich durch eigene Nachbearbeitung schlanker gemacht wurde. So entsteht für die Bohrgewindefräser in Standardausführung mit Größe M6 und 2,5 × D insgesamt eine Werkzeugauskragung von 240 mm.

Lange Auskragung führt zu hohen Radialkräften beim Bohrgewindefräsen

Als Folge daraus kam es immer, irgendwo zwischen 50 und 100 Gewinden, zum Werkzeugbruch. Die Ursache dafür liegt in den bei der langen Auskragung vergleichsweise hohen Radialkräften, welche auf das Werkzeug wirken. Dennoch favorisiert man in Waghäusel das Bohrgewindefräsen – und das aus guten Gründen.

Dieses Verfahren zur Gewindeherstellung spart Einzelwerkzeuge und bietet erhebliche Zeitvorteile. Außerdem ist es in den modernen Bearbeitungszentren einsetzbar, mit denen bei Elektror solche Gehäuseteile komplett hergestellt werden.

Obwohl das Bohrgewindefräsen in diesem Fall, angesichts der unkontrollierten Werkzeugbrüche, die notwendige Zuverlässigkeit nicht zu erfüllen schien, wurde nach einer Möglichkeit gesucht, dieses Verfahren wegen seiner erheblichen Vorteile einzusetzen. Denn selbst beim Werkzeugbruch gibt es noch einen positiven Aspekt: Das abgebrochene Werkzeug bleibt nämlich nicht in der Bohrung stecken, was in der Regel erheblichen Aufwand zum Ausräumen des Stummels erfordert oder gar den Ausschuss des Werkstückes bedeutet.

Ein wesentlicher Vorteil besteht darüber hinaus darin, dass mit einem Bohrgewindefräser das Kernlochbohren, Senken und Gewinden in einem Arbeitsgang erfolgt. Während für die Gewindeherstellung auf klassischen Wegen zwei bis drei Werkzeuge wie Spiralbohrer, Senker oder Stufenbohrer und Gewindebohrer oder -former erforderlich sind, spart das Bohrgewindefräsen Werkzeuge und damit auch Werkzeugwechselzeiten.

Höhere Prozesssicherheit beim Bohrgewindefräsen durch halbierte Zähnezahl

Um nun hinsichtlich der Prozesssicherheit beim Gewindeherstellen in den Seitenkanalverdichter-Gehäusen für frischen Wind zu sorgen, haben sich die Verantwortlichen von Elektror mit dem technischen Außendienst von Komet beraten und die Idee aufgegriffen, Bohrgewindefräser mit ausgesetzten Zähnen einzusetzen. Weil sich damit quasi die Zähnezahl halbiert, muss folglich auch die Vorschubgeschwindigkeit reduziert werden, was die reine Bearbeitungszeit verlängert.

Dies ist allerdings marginal im Vergleich zu der gewonnenen Prozesssicherheit. Es wurden damit auf Anhieb Standzeiten von 5000 bis 5200 Gewinden erreicht. Dies wird durch die ausgesetzten Zähne des Bohrgewindefräsers erzielt, welche die Radialkräfte erheblich reduzieren.

CNC-Programmiersoftware sorgt für optimale Geschwindigkeiten beim Bohrgewindefräsen

Damit die Bohrgewindefräser im Bearbeitungszentrum optimal eingesetzt werden können, wird die CNC-Programmiersoftware TPT-Online genutzt, mit der die Komet Group auch die Auswahl der für den jeweiligen Einsatzfall am besten geeigneten Gewindewerkzeuge und gleichzeitig die Erstellung der Bearbeitungsprogramme ermöglicht. Die damit erstellten Programme sorgen für 100-prozentige Maßhaltigkeit sowie für optimale Vorschub- und Schnittgeschwindigkeiten.

Derzeit können CNC-Programme für insgesamt sechs Steuerungen (Fanuc, Sinumerik, Mazatrol, Unipro, Philips und Heidenhain) erstellt werden. Dabei sind Mittelpunktbahn- oder Außenbahnprogrammierung sowie weitere Features wählbar. Selbstverständlich lassen sich die Schnittparameter manuell optimieren.

Manfred Wiserner ist Leiter Technical Support der Komet Group GmbH in 74354 Besigheim.

Manfred Wiserner | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/zerspanungstechnik/articles/243793/index.html

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