Das Drehmoment an der Spindel – die entscheidende Grösse

Von Schwerzerspanung spricht man im Allgemeinen bei der Zerspanung von:

  • Qualitäts- oder Edelstählen, also Werkstoffen mit hoher Festigkeit, und/oder vorvergüteten Werkstoffen, legierten oder hochwarmfesten Stählen
  • großen, schweren Bauteilen bzw. großen zu zerspanenden Materialvolumen
  • Schweißbaugruppen, Guss- und Schmiedeteilen mit großflächiger Anarbeitung
  • und bei Anarbeitung und Erstellung von Erstbearbeitungsaufnahmen des Vormaterials im Formenbau.

Eine Fräsmaschine kann diesen Aufgaben nur gerecht werden, wenn sie in der Lage ist:

  • die vom Werkzeug benötigte Spankraft über ein breites Drehzahlband zur Verfügung zu stellen
  • die entstehenden Reaktionskräfte der Werkzeuglagerung und der Lagerung des Spanntisches aufzunehmen und sicher abzuleiten
  • die benötigten Vorschubkräfte der Achsen jederzeit zu liefern
  • die Gewichte der Bauteile sicher zu handhaben
  • und natürlich einen entsprechend großen und gut zugänglichen Arbeitsraum zu bieten.

Die Fräsmaschine muss für einen erfolgreichen Einsatz in der Schwerzerspanung konzeptionell ebenso wie von der Ausführung geeignet sein. Reckermann Fräsmaschinen sind daher äußerst kompakte, robuste und langlebige Kraftpakete für den Schwerzerspanungs-Einsatz in der Produktion und Fertigung.

 

Es ist nicht die Antriebsleistung, es ist das Spindel-Drehmoment

Auf der Suche nach kostengünstiger Fertigung durch Optimierung der Fräszeiten mittels Erhöhung des Zeitspanvolumens sowie der Standzeiterhöhung der Werkzeuge ist die Meinung verbreitet, dass die Antriebleistung die entscheidende Größe darstellt.

Die Effizienzsteigerung bei der Zerspanung resultiert jedoch nicht aus der Antriebsleistung der Spindel, sondern aus dem Drehmoment als Maß für die Schnittkraft, welche zwischen Werkzeug und Werkstück erzeugt werden kann. Um in Ihrer Produktion oder Fertigung die Geschwindigkeiten und Vorschübe zu maximieren, ist es hilfreich zu verstehen, wie eine CNC-Maschine ihr Drehmoment entwickelt und hält.

Das Zeitspanvolumen ergibt sich aus Eingriffsbreite und -tiefe des Werkzeuges sowie der Vorschubgeschwindigkeit. Die für den maximalen Spanungsquerschnitt erforderliche Schnittkraft wird durch ein hohes Drehmoment am Werkzeug ermöglicht.

Das Werkzeug arbeitet durch die verlängerte Schnittkante mit einem höheren Wirkungsgrad, und die Werkzeugkosten vermindern sich. Erst das hohe Drehmoment ermöglicht den Einsatz von größeren Werkzeugen mit einem erheblich verbesserten Zeitspanvolumen. Die Laufzeiten und damit die Stückkosten verringern sich signifikant.

Ein äußerst effizientes Fräsverfahren ist das Horizontalfräsen. Das Spanen mit Scheiben- oder Formfräser bereits mit der gewünschten Bauteilkontur ist besonders leistungsfähig. Dieses Verfahren eignet sich in der Produktion vor allem für Serienprodukte und Teilefamilien.

Die anfallenden hohen Reaktionskräfte an den Werkzeugen und Fräsdornen werden mittels Gegenlagern abgefangen. Auch hier ist es die Kombination von hohem Spindeldrehmoment gepaart mit einer robusten und langlebigen Maschine, welche den Einsatz dieses rationellen Fräsverfahrens ermöglicht.

 

Typische auf diese Weise hergestellte Bauteile sind z. B.:

  • Anarbeitung im Formen-, Gesenk- und Werkzeugbau
  • Führungsplatten im Schwermaschinenbau
  • Bearbeitung von Schmiede- und Gussteilen
  • Verbundbauteile