Maschinen für die Schwerzerspanung erleichtern Mammutaufgaben

Ob verschleißfeste Materialien etwa für den Baumaschinenbereich oder legierte und vergütete Werkzeugstähle für den Werkzeug- und Formenbau: Überall dort, wo Materialien bearbeitet werden, die extrem hart sind, bedeutet das für die Maschinen Schwerstarbeit und ist selbst für Profis eine Mammutaufgabe. Erleichterung verschaffen schwerzerspanungstaugliche Maschinen.

MTE-Maschinen besitzen diese Schwerzerspanfähigkeit. Hier geht es direkt zu unseren Produkten: Produktübersicht

In der Rüstungsindustrie, im Werkzeug-, Formen- und Schienenbau, in der Gussbearbeitung und bei Windkraft: Grundsätzlich überall dort, wo Werkstücke höher legiert sind und über viel Aufmaß verfügen – wo also viel Material abgetragen wird – spricht man in der Industrie von Schwerzerspanung. Für diese Schwerbearbeitungsaufgaben braucht es schwerzerspantaugliche Maschinen.

Was ist Schwerzerspanung beim Fräsen genau?

Eines vorweg: Eine allgemeingültige und trennscharfe Definition von Schwerzerspanung gibt es nicht. Von Schwerzerspanung, auch HPC (High-Performance-Cutting) genannt, spricht man, wenn ein Arbeitsprozess mit ebenso hohen Vorschüben wie Produktivität verbunden ist. Schwerzerspanung meint aber auch die Bearbeitung großer Bauteile und Geometrien, wie zum Beispiel bei Industriegetrieben, Wellen und Antrieben von Nutzfahrzeugen, Baumaschinen oder bei Teilen im Schiff- und Eisenbahnbau sowie im Agrar- und Bergbau. Ein weiterer Schwerpunkt ist der Energiesektor. Ob in der Windkraft, bei Gaskraftwerken und Wasserstofftechnologie, überall hier werden große, schwere, zähe und harte Bauteile bearbeitet.

Gehobene Anforderungen bei extrem harten Materialien

Wenn gehärtete Stähle, zum Beispiel auf Nickelbasis- und Titanlegierungen sowie weitere schwer spanbare Werkstoffe bearbeitet werden, müssen die eingesetzten Werkzeuge hohe Anforderungen erfüllen. Denn beim Fräsen von schwer spanbaren Werkstoffen möchte man oftmals ein überdurchschnittliches Spanvolumen erzeugen. Sprich: Die zum Einsatz kommenden Maschinen müssen viel größeren Prozesskräften standhalten als im Bereich durchschnittlicher Baustahl-Teile.

Zwei Arbeitsgänge, ein Resultat

Bei der Schwerzerspanung wird meist in zwei Schritten gearbeitet. Als erstes geht es ans “Schruppen”. Schruppen ist beim Fräsen eine grobe Vorbearbeitung des Werkstücks zur späteren Feinbearbeitung. Es soll viel Material in möglichst kurzer Zeit abgetragen werden. In diesem Schritt entsteht noch kein genaues Fertigmaß, sondern nur eine grobe Oberfläche. Ein kleines Aufmaß verbleibt auf dem Bauteil. Im letzten Arbeitsgang erfolgt dann das sogenannte “Schlichten”, sprich die Fertigstellung. Um das Fertigmaß zu produzieren, fährt man eine geringe Spantiefe. Außerdem wird in diesem Prozess eine bessere, weil feinere Oberfläche erreicht.

Welche Vorteile haben schwerzerspantaugliche Maschinen?

Schwerzerspanung erfordert maschinenseitig eine ebenso hohe Stabilität wie Dynamik, welche nur durch einen stabilen Grundaufbau der Maschine, am besten aus Guss sowie mit starken Antrieben erreicht wird. Die beiden Vorgänge, das “Schruppen” und das “Schlichten”, können dann von einer einzigen Maschine ausgeführt werden. Das spart zusätzliche Arbeitsschritte. Die meisten Maschinen werden aus wirtschaftlichen Gründen immer leichter gebaut, es wird weniger Guss verwendet oder sogar nur aus einer Stahl-Schweiß-Konstruktion gefertigt. Ihr Nachteil: Sie sind leichter und damit auch instabiler. Das führt dazu, dass beim Einsatz mehr Vibrationen auftreten. Die Folge: Die Lebensdauer der Maschinen verkürzt sich oder macht diverse Prozesse in der so komplexen Schwerzerspanung schlicht unmöglich. Je höher die Vibrationen bei der Zerspanung sind, desto höher ist auch der Verschleiß, sowohl an der Maschine als auch am Werkzeug. Die genaue Lebensdauer lässt sich hierbei schwer beziffern, denn sie hängt sehr stark von der individuellen Pflege, Wartung und Arbeitsweise der Maschine ab.

Ein Trio an Erfolgsgaranten

Eines ist jedoch klar: Für den Prozess der Schwerzerspanung braucht es neben hoher Stabilität auch hohe Dämpfungseigenschaften und eine hohe Antriebsleistung. Je stabiler eine Maschine ist, desto weniger Vibrationen entstehen beim Fräsen. Das führt dazu, dass die Standzeiten von Werkzeugen deutlich höher sind. Zweiter Garant für Erfolg ist die Genauigkeit. Ebenso wichtig wie die Stabilität und Genauigkeit der Maschine ist ihre Dynamik. Nur durch eine dynamische Maschine können hoch genaue Schlichtoberflächen erreicht werden.

Exkurs: MTE hat die Lösung

Wir als Hersteller MTE haben uns der Herausforderung gestellt. Egal ob bei einer Bettfräsmaschine, Fahrständerfräsmachine oder Starrbettfräsmaschine. Alle Führungen sind extrem groß dimensioniert und werden bei den flachgeführten Maschinen von Hand “eingeschabt”. Bei den linear geführten Maschinen sind alle Bezugsflächen der Führungen geschliffen, um ein höheres Tragbild zu generieren. Darüber hinaus sind unsere Baugruppen wie beispielsweise Maschinentisch, -turm und -sattel aus Guss gefertigt. Die Lebensdauer einer stabilen Maschine ist somit um einiges höher als die einer labilen Maschine und somit auch nachhaltiger.

Ein zuverlässiger Partner

Stabilität, Genauigkeit, Dynamik: Die schwerzerspantauglichen Maschinen von MTE machen Schwerstarbeit leichter. Ebenso wie unsere Mitarbeiter, die Sie bei allen Fragen rund um Ihre MTE beraten und begleiten. So oft und so lange, wie Sie uns brauchen!

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