Am Scheideweg: Iscar

In den siebziger Jahren führte Iscar Self-Grip ein, den Markennamen des ursprünglichen Blockbuster-Designkonzepts für Trennwerkzeuge. Gemäß dem Konstruktionskonzept des Self-Grip-Werkzeugs (Abb. 1) wurde ein gepresster Hartmetalleinsatz mithilfe der elastischen Kräfte der Klinge in eine Werkzeugklinge eingespannt, ohne dass mechanische Befestigungselemente erforderlich waren. Auch andere Hersteller versuchten damals, nach dem gleichen Prinzip Wendeschneidplatten in ein Stechwerkzeug einzuspannen. Es war jedoch Iscar, der ein zuverlässiges, wirklich praktikables Konzept erfand, das den Maßstab für Trennanwendungen setzte.

Ein Self-Grip-Tool (vorzugsweise in der Arbeit, aber auch ein Computermodell kann geeignet sein)

Das Self-Grip-Werkzeug erwies sich beim Abschied als bahnbrechend. Kurz nach seiner Einführung tauchten ähnliche Entwürfe anderer Hersteller auf dem Markt für Metallzerspanung auf. Iscar hatte sich bereits einen Namen als Autorität für Abschiedsanträge gemacht und wurde schnell zum unangefochtenen Marktführer in der Branche. Heute steht außer Frage, warum Iscars fortlaufende Erfindungen neuer Trennwerkzeuge großes Interesse hervorrufen und so große Aufmerksamkeit verdienen.

Beim Abstechen ist die Steifigkeit der Wendeschneidplattenklemmung ein Schlüsselfaktor. Der Wunsch nach einem sinnvollen und sparsamen Einsatz des Werkstückmaterials bedingt die letztendliche Reduzierung der Schnittbreite. Eine Vergrößerung des Werkstückdurchmessers führt zu einer Vergrößerung des Werkzeugüberhangs. Die geringe Breite der Wendeschneidplatte und der Klinge kann das dynamische Verhalten des Werkzeugs beeinträchtigen und letztendlich die Bearbeitungsleistung beeinträchtigen. Die Verbesserung der Klemmsteifigkeit und die Erhöhung der Werkzeugstärke, um ein effektives Schneiden unter ungünstigen Schnittbedingungen zu gewährleisten, sind Schlüsselfaktoren bei der Konstruktion eines Trennwerkzeugs.

Das Self-Grip-Werkzeugkonzept von Iscar war ein Durchbruch, und die produktiven Forschungs- und Entwicklungsingenieure des Unternehmens streben danach, das Konzept auch heute noch weiter zu verbessern. Die „klassische“ Self-Grip-Werkzeuglinie wurde aufgewertet und erheblich um neue Geometrien und bemerkenswerte Ansätze zum produktiven Trennen von Metall erweitert. Die Weiterentwicklung der Trennwerkzeuge von Iscar ist ein Beispiel für eine logische Weiterentwicklung der Entwicklung durch den Einsatz hochentwickelter Lösungen über mehrere Generationen von Forschungs- und Entwicklungsingenieuren hinweg.

Punktgenaues Hochdruckkühlmittel (HPC) bietet Wettbewerbsvorteile für eine bessere Trennleistung, indem es die Temperaturen in der Schneidzone senkt und einen hervorragenden Spanbruch gewährleistet, was die Oberflächengüte erheblich verbessert und die Werkzeuglebensdauer verlängert. Bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer hitzebeständiger Superlegierungen und austenitischem Edelstahl reduziert oder eliminiert HPC das Phänomen der Aufbauschneide. Hochdruckkühlmittel sind bei Trennvorgängen äußerst vorteilhaft.

Eine Do-Grip-Trennklinge mit inneren Hochdruck-Kühlmittelkanälen (ab NPA 49-2015 sollte „808“ auf dem Einsatz neu ausgerichtet werden)

Die Herstellung effektiver innerer Kühlmittelkanäle in dünnen Werkzeugschneiden ist eine schwierige technische Aufgabe. Iscar hat robuste Lösungen zur Bewältigung dieses Problems bereitgestellt. Eine dieser Lösungen bieten die Trennwerkzeuge von Do-Grip, die mehrere Jahre nach der erfolgreichen Einführung der Self-Grip-Werkzeuglinie entwickelt wurden. Ein Do-Grip-Werkzeug trägt einen Einsatz mit zwei Schneidkanten an gegenüberliegenden Enden. Die Kanten sind relativ zueinander verdreht. Somit begrenzt die nicht arbeitende Kante die Schnitttiefe des Werkzeugs nicht. (Abb. 2).

Die Pentacut-Werkzeugfamilie zur Montage sternförmiger Hartmetalleinsätze wurde ursprünglich zum Trennen von Werkstücken mit kleinem Durchmesser, Rohren und dünnwandigen Teilen entwickelt. Diese kosteneffizienten Wendeschneidplatten bieten fünf Wendeschneidkanten und einen äußerst wirtschaftlichen Einsatz von Wolframcarbid. Die Einsätze werden in der Einsatztasche durch eine Schraube festgeklemmt, die durch das zentrale Loch des Einsatzes verläuft. Die Entwicklungsstufen der fünfeckigen Wendeschneidplatte erwiesen sich bei der Verwendung von Pentacut-Wendeschneidplatten für Werkstücke mit großem Durchmesser als schwierig. Um diese Aufgabe erfolgreich bewältigen zu können, musste der Einsatz größer werden, was die Aufgabe technisch problematisch und wirtschaftlich undurchführbar machte.

Die Lösung wurde im Penta-IQ-Grip gefunden, einer Familie von Abstechwerkzeugen, die auch Wendeschneidplatten mit fünf Schneiden aufnehmen kann. Die Familie ermöglicht das Abstechen von Werkstücken mit einem Durchmesser von bis zu 40 mm. Aufgrund eines innovativen Schwalbenschwanz-Sicherungsprinzips verwenden die Werkzeuge relativ kleine Wendeschneidplatten und bieten eine äußerst steife Klemmung, was die Werkzeugstandzeit, die Geradheit der Teile und die Oberflächengüte bei Trennanwendungen deutlich erhöht. Darüber hinaus gibt es Penta-IQ-Grip-Werkzeuge mit HPC-Option (Abb. 3).

Ein Penta-Iq-Grip-Werkzeug mit Schwalbenschwanz-Klemmmechanismus sorgt für eine Hochdruck-Kühlmittelzufuhr in zwei Richtungen (NPA 47-2016).

Das Self-Grip-Spannkonzept nutzte das elastische Verhalten einer Stechklinge. Diese Eigenschaft ebnete den Weg für ein neues und verbessertes Trennsystem, das die Klemmsteifigkeit auf ein neues Niveau brachte. Tang-Grip funktioniert nach dem Prinzip der optimalen Unterstützung der Wendeschneidplatte, um den während des Vorgangs auf das Werkzeug ausgeübten Schnittkräften entgegenzuwirken. (Abb. 4). Die Ausrichtung des Schlitzes, der als Einsatztasche fungiert, wurde im Vergleich zum Self-Grip-Werkzeugdesign geändert und daher wird die Unterstützung durch die lange und starre Rückwand der Tasche erreicht. Tang-Grip verfügt über einen festen Stopper, im Gegensatz zu der Reibungshaltekraft, die die meisten Trennsysteme mit einem selbstklemmenden Einsatz auszeichnet. Dieses mechanische Konstruktionsmerkmal verhindert das Herausziehen des Einsatzes beim Zurückziehen. Die deutlich verbesserte Steifigkeit führt zu einer spürbar längeren Werkzeug- und Taschenlebensdauer. Zusammen mit einem robusten Wendeschneidplattendesign und einer verstärkten Schneidkante ermöglicht Tang-Grip das Abstechen mit außergewöhnlich hohen Vorschüben und steigert so die Produktivität auf ein neues Niveau.

Tang-Grip-Abstechwerkzeuge ermöglichen eine hochsteife Wendeschneidplattenklemmung. (NPA 28-2013+NPA 33-2005)

Ungeachtet dessen scheint es eine andere Seite der „Abschiedsmedaille“ zu geben. Eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit führt zu einer Erhöhung der Schnittkraftkomponenten. Die Situation verschlimmert sich, wenn der Durchmesser eines Stabes und die Eindringtiefe größer werden. Dies führt zu einer Durchbiegung der Klinge, die sich erheblich auf die Anwendung auswirken kann. Die Methode der Y-Achsen-Trennung ist eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen. Die Klinge wird auf eine bevorzugte Art und Weise belastet. Y-Achsen-Abstechen ist bei Multitasking-Maschinen üblich, bei denen ein Y-Achsen-Antrieb für eine angemessene Vorschubbewegung sorgt. Diese Maschinentypen sind jedoch nicht beliebt.

Logiq-F-Grip-Werkzeuge eröffnen neue Horizonte für Abstechen (NPA 01-2022 oder 08-2019)

Im Vergleich zum herkömmlichen Trennen entlang der X-Achse verbessert das Trennen auf der Y-Achse das dynamische Verhalten der Klinge durch die Nutzung einer tangentialen Schnittkraft erheblich. Beim Trennen in Richtung der Radialkräfte verringert sich die Blattsteifigkeit. Wieder einmal erfanden die produktiven Forschungs- und Entwicklungsingenieure von Iscar mit der Einführung von Logiq-F-Grip eine beeindruckende Erfolgslösung, eine neue Werkzeugfamilie, die sich durch einen quadratischen Adapter mit vier Einsätzen auszeichnet, die an jeder Schneidspitze montiert sind. (Abb. 5). Der Adapter kombiniert beide Klingenausrichtungen (in X- und Y-Richtung) und sorgt so für ein ausgewogenes, steifes Design. Der Adapter verfügt über vier Einsatztaschen und verlängert die Standzeit des Werkzeugs erheblich. Sollte eine der Taschen beschädigt sein, kann der Adapter auf einfache Weise indexiert werden. Der Adapter ist mit oder ohne interne HPC-Option erhältlich und in einem robusten Block mit verstärkten Rippen montiert, die eine äußerst langlebige Trennwerkzeugbaugruppe gewährleisten. Die beeindruckende Steifigkeit des Systems führt zu einem äußerst stabilen, effizienten Trennen bei schmalen Schnittbreiten, selbst wenn es zum Trennen von Stangen mit großem Durchmesser verwendet wird, und garantiert gleichzeitig Einsparungen beim Rohmaterial. Das System eignet sich für alle Arten von Drehmaschinen, unabhängig davon, ob diese über einen Y-Achsen-Antrieb verfügen.

Bei der Suche nach dem richtigen Trennwerkzeug stehen sich alle Hersteller uneinig. Iscars Meilensteine ​​bei der Entwicklung revolutionärer Trennsysteme beweisen einmal mehr sein Engagement für fortschrittliche Lösungen zur Erfüllung der Kundenanforderungen.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie Iscar South Africa unter TEL: 011 997 2700 oder besuchen Sie www.iscar.com