AGRICULTURE
Faserverbundwerkstoffe, Inconel und andere
moderne Werkstoffe präzise, prozesssicher und
wirtschaftlich zu bearbeiten ist das Metier des
Spezialisten 5AXperformance GmbH. Vor allem
PKD-Werkzeuge, in der Werkzeugmaschine
berührungslos gemessen, sind Ausgangspunkt
der hohen Präzision und Oberflächenqualität
bei den Verbundwerkstoffen. Gemessen werden
sie in der Spindel bei Nenngeschwindigkeit mit
m&h Laser-Werkzeugmesssystemen.
„Schwer zerspanbare Werkstoffe, Werkstücke aus
Kohlefaser, schwierige Konturen, Werkstücke die
schwierig zu spannen sind, aber hohe Genauigkeiten
bei engen Toleranzen aufweisen, sind unser Metier“, beschreibt Andreas Daunderer, Geschäftsführer der Firma 5AXperformance in Inning am Ammersee sein typisches Teilespektrum für die Zerspanung. Null-Serien, Kleinserien und Prototypen mit Stückzahlen zwischen nur einem Werkstück bis hin zu einigen hundert Teilen je Fertigungslos bescheren der Firma ständig wechselnde Herausforderungen. Hier hat man spürbar Freude an schwierigen Zerspanungen und ingenieurtechnischen Fertigungsaufgaben, wie sie beispielsweise im Motorsport, der Luftfahrtindustrie und zunehmend auch im Maschinen- und Anlagenbau typisch sind. Moderne Werkstoffe, von denen man gemeinhin erwartet, mit Zerspanungsproblemen konfrontiert zu werden, lassen viele Kunden gerne erst einmal bei 5AXperformance bearbeiten. Inconel, hoch legierte Stähle, Aluminiumlegierungen und andere hochfeste Metalle sind ebenso vertreten, wie moderne Faserverbundwerkstoffe.
Kohlefaser-Verbundwerkstoffe sind regelmäßig auf den Maschinen von 5AXperformance zu finden. Je nach Bearbeitungsaufgabe wird trocken bearbeitet, wobei der Spänestaub während der Bearbeitung abgesaugt wird.
Gerne wird aber auch nass bearbeitet, wenn die Teile-spezifikation das zulässt. Immer sind bei diesen Zer-spanungen aber Werkzeuge mit Schneiden aus PKD im
Einsatz. Sie glänzen nicht nur mit langen Standzeiten,
sondern erzeugen generell deutlich bessere Oberflächen.
„Die normale Hartmetallschneide verschleißt bei Verbund-werkstoffen nicht nur schnell, sondern hinterlässt meist eine schlechte Oberflächenbeschaffenheit“ erklärt Andreas Daunderer. Grund dafür ist, dass die Schneide in die Lagen des Verbundwerkstoffes hineinschneidet und dann die Späne heraus reißt, wobei meist der Laminatverbund beschädigt wird. „Die Zerspanung mit der PKD-Schneide ähnelt mehr dem Schleifen als dem klassischen Zerspanen mit Hartmetallschneiden“, ergänzt Daunderer seine Erfahrung.
PKD-Schneiden stehen aber auch im Ruf, sehr empfindlich gegen unsanfte Berührungen zu sein, wie es etwa beim Messen der Schneiden an berührenden Werkzeugmesssystemen der Fall ist. Deshalb ist bei PKD-Schneiden berührungsloses Messen unabdingbar. Die Bearbeitungszentren bei 5AXperformance sind deshalb mit m&h Laser- Werkzeugmesssystemen ausgerüstet. Die Werkzeuge werden sämtlich in ihrer Spannsituation und meist mit der Nenngeschwindigkeit der späteren Bearbeitung gemessen. Somit wird nicht nur die Spannsituation mit Spindeleinzugskraft und tatsächlicher Lage im Spindelkonus erfasst, sondern auch etwaige Taumelfehler durch Auslenkung oder andere Maschineneinflüsse berücksichtigt. Dies verhilft zu wesentlich genaueren Werten als dies mit Werkzeugvoreinstellgeräten möglich wäre und ist somit Voraussetzung für wirklich präzises Arbeiten in der Maschine.
Mit der Bruchkontrolle erreichen wir längere Standzeiten der Schneiden, weil wir nicht vorsorglich Werkzeuge wechseln müssen,
Die m&h Laser-Werkzeugmesssystemen von sind unmittelbar am Maschinentisch montiert und vollführen alle Bewegungen des Schwenktisches mit. Während der Bearbeitung sind sie ständigem Spänebeschuss und Kühlmittelregen ausgesetzt. Trotz der widrigen Umfeldbedingungen arbeiten diese Laser
zuverlässig und völlig unbeeindruckt. Selbst der feinen
Faserstaub macht ihnen nicht zu schaffen. Verantwortlich
dafür ist die äußerst robuste Konstruktion dieser Geräte,
die es von m&h mittlerweile in mehreren Baureihen für die
unterschiedlichsten Anwendungsprofile gibt. Im vorliegenden
Fall ist der Laser aus einem einzigen Körper aus Edelstahl
gefertigt, der nicht nur robust ist, sondern das gleiche
Wärmeverhalten wie der Maschinentisch selbst aufweist.
Das sorgt für hohe Genauigkeit. Die Laseroptik ist durch einen
elektromechanischen Verschluss vor Schmutz geschützt,
auch wenn die Maschine selbst abgeschaltet ist und keine
Druckluft anliegt. Nur im bei Aufruf des Messens öffnet
dieser Verschluss und gibt den Weg für den stark fokussierten
Laserstrahl frei. Gemessen werden die Schneiden dann im
Fokuspunkt, der mittels einer Einrichtehilfe auf einfache
Weise, aber sehr genau und zuverlässig eingerichtet wird.
Die Messung selbst wird unter Sperrluft durchgeführt, wobei
Druckluft durch die Laserkammern nach außen geblasen wird,
sodass auch während der Messung keine Schmutzpartikel zur
Laseroptik vordringen können.
Die berührungslose Präzisionsmessung erlaubt die automatische Kontrolle von Werkzeugverschleiß oder Werkzeugbruch.
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