01.01.2020
Der neue FaceMill-Diamond – prozesssicheres Planfräsen mit hohen Standzeiten
Weiterentwicklung sorgt für gesteigerte Produktivität durch höchste Vorschubwerte und Zeitspanvolumina
Bei Planfräsarbeiten in der Großserie, von labilen Bauteilen und im HPC-Bereich, High Performance Cutting, vertrauen Kunden von MAPAL auf den FaceMill-Diamond PKD-Planfräser. Mit seinem massiven Grundkörper aus Stahl und den fest eingelöteten PKD-Schneiden realisiert er wie kein anderer höchste Vorschubwerte und Zeitspanvolumina. Mit einer umfassenden Weiterentwicklung hat der Werkzeughersteller die Produktivität des PKD-Planfrässystems noch einmal gesteigert.
„Speziell im Bereich des High Performance Cutting ist das erreichbare Zeitspanvolumen in Verbindung mit einer bestmöglichen Bauteiloberfläche die Kundenanforderung Nummer 1“, berichtet Andreas Wittenauer, Leiter der Anwendungstechnik im Bereich PKD-Werkzeuge, und konkretisiert: „Daher weist der FaceMill-Diamond eine außergewöhnlich hohe Anzahl fest eingelöteter Schneiden in Relation zum Durchmesser auf. Die Schneiden sind für eine Schnitttiefe von bis zu 10 mm ausgelegt. Darüber hinaus nimmt der robuste Grundkörper bei der Bearbeitung entstehende Schwingungen auf und verhindert, dass die Bauteiloberfläche Schaden nimmt.“ Den FaceMill-Diamond können Anwender überdies neubestückt direkt in die Maschine einsetzen – ohne aufwendige Einstellarbeiten, die Know-how bei den Bedienern voraussetzen.
Auf dieser Basis hat MAPAL den PKD-Planfräser in zweierlei Hinsicht weiterentwickelt und so weitere Produktivitätspotenziale gehoben.
Auf dieser Basis hat MAPAL den PKD-Planfräser in zweierlei Hinsicht weiterentwickelt und so weitere Produktivitätspotenziale gehoben.
Höhere Standzeiten und verbesserte Spanabfuhr durch Kühlmittelaustritte direkt an den Schneiden
„Hohe Schnittwerte und das daraus resultierende Spanvolumen führen unter Umständen zu Auswaschungen am Grundkörper. Um diesem Effekt entgegenzuwirken und einen wirtschaftlichen Produktlebenszyklus zu erhalten, haben wir das Kühlkonzept optimiert und die Kühlmittelaustritte direkt an die Schneiden positioniert“, erläutert Andreas Wittenauer. „Das sorgt für eine verbesserte Spanabfuhr und schont den Grundkörper, insbesondere bei Anwendungen mit Minimalmengenschmierung oder Luftkühlung.“
Aufschluss über die konkreten Verbesserungen bringt der direkte Vergleich der neuen Generation des FaceMill-Diamond mit dem Vorgängermodell. Ein Kunde bearbeitet ein Bauteil aus der Aluminiumlegierung AlSi1 auf dem Bearbeitungszentrum mit Kühlschmierstoff. Die Einsatzparameter des Fräsers mit Durchmesser 63 mm sind in dem Vergleich bewusst gleich belassen worden: bei einer Schnittgeschwindigkeit von fast 3.000 m/min und einer Drehzahl von 15.000 min-1. Der Zahnvorschub beträgt wegen der Hochglanzoberflächenanforderung 0,04 mm und die Schnitttiefe 0,8–1,2 mm. „Der Kunde war vom neuen Werkzeug sofort begeistert“, sagt Andreas Wittenauer. „Es realisiert eine erkennbar hochwertigere Oberfläche und führt die Späne besser ab. Wir freuen uns, dass wir die Standzeit mit dem neuen FaceMill-Diamond um 15 Prozent steigern konnten, und der Kunde nun sukzessive seinen kompletten Bestand umstellt.”
Aufschluss über die konkreten Verbesserungen bringt der direkte Vergleich der neuen Generation des FaceMill-Diamond mit dem Vorgängermodell. Ein Kunde bearbeitet ein Bauteil aus der Aluminiumlegierung AlSi1 auf dem Bearbeitungszentrum mit Kühlschmierstoff. Die Einsatzparameter des Fräsers mit Durchmesser 63 mm sind in dem Vergleich bewusst gleich belassen worden: bei einer Schnittgeschwindigkeit von fast 3.000 m/min und einer Drehzahl von 15.000 min-1. Der Zahnvorschub beträgt wegen der Hochglanzoberflächenanforderung 0,04 mm und die Schnitttiefe 0,8–1,2 mm. „Der Kunde war vom neuen Werkzeug sofort begeistert“, sagt Andreas Wittenauer. „Es realisiert eine erkennbar hochwertigere Oberfläche und führt die Späne besser ab. Wir freuen uns, dass wir die Standzeit mit dem neuen FaceMill-Diamond um 15 Prozent steigern konnten, und der Kunde nun sukzessive seinen kompletten Bestand umstellt.”
Modular variant provides greater flexibility
Customers with a diverse range of machinery want a certain degree of flexibility as far as tool use is concerned. In order to meet this demand, the FaceMill-Diamond is now also available in a modular version with a milling head. Andreas Wittenauer provides us with more details: “The modular version of the FaceMill-Diamond can be used flexibly – particularly for small series production and machinery that uses different interfaces, or even for large series where production is initiated on one machine and then continued on another.”
In the context of a customer project, the modular version offered improvements for both the surface and the cycle time compared to the competing tool used previously. With a spindle speed of 12,000 rpm and a feed per tooth of 0.1 mm, the machining tool variant of the FaceMill-Diamond mills about three seconds faster than the previously used tool. As such, the quadruple mounting on the machine results in a saving of twelve seconds in the cycle time.
In the context of a customer project, the modular version offered improvements for both the surface and the cycle time compared to the competing tool used previously. With a spindle speed of 12,000 rpm and a feed per tooth of 0.1 mm, the machining tool variant of the FaceMill-Diamond mills about three seconds faster than the previously used tool. As such, the quadruple mounting on the machine results in a saving of twelve seconds in the cycle time.
Optimised wheel carrier machining: tool life exponentially increased from 3,000 to 40,000 parts
The FaceMill-Diamond is used not only in the standard variants available, but also as an individual specialised solution, as demonstrated in the machining of a wheel carrier made of AlSi12(T4) on a machining centre. The employees responsible for the process complained about the use of a face milling cutter in the original process. With the competing tool that was used originally, the high cutting values required for cycle time reasons combined with the stock removal led to process-critical burr formation. Specifically, the chip was bent at 90° on perimeter of the part and was not cut, being instead retained as a so-called burr flag on the edge of the part. Several challenges became apparent in our first conversation with the customer. Andreas Wittenauer: “The heat-treated part has a strong tendency to vibrate and the hard chips wash-out the tool body. On top of that, several milling operations are required at different positions on the part – the stock removal is up to 7 mm axially and up to 3 mm radially.”
The specialists at the Centre of Competence for PCD tools settled on a combined special cutting edge geometry in order to meet all the requirements provided. At the unchanged cutting values of a feed rate of 15,400 mm/min and a spindle speed of 7,000 rpm, the tool life was increased exponentially: the FaceMill-Diamond now reliably mills 40,000 wheel carriers, contrasting with the previous output of 3,000. Today, our customer has 16 FaceMill-Diamonds in circulation in order to machine their annual production quantity of 600,000 parts.
The specialists at the Centre of Competence for PCD tools settled on a combined special cutting edge geometry in order to meet all the requirements provided. At the unchanged cutting values of a feed rate of 15,400 mm/min and a spindle speed of 7,000 rpm, the tool life was increased exponentially: the FaceMill-Diamond now reliably mills 40,000 wheel carriers, contrasting with the previous output of 3,000. Today, our customer has 16 FaceMill-Diamonds in circulation in order to machine their annual production quantity of 600,000 parts.
New FaceMill-Diamond available
The FaceMill-Diamond is a high-performance product for face milling that can be used even more economically and flexibly thanks to the further development. These additionally developed variants can be ordered with short delivery times.
