Eine gute Spanntechnik ist ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche Zerspanung. Denn eine unzureichende oder fehlerhafte Spannung kann zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Schnittkräfte auf das Werkzeug führen, was wiederum den Werkzeugverschleiß erhöht und die Standzeit verkürzt. In diesem Artikel erfahren Sie, wie die Spanntechnik den Werkzeugverschleiß beeinflusst und wie eine gute Spannung dazu beitragen kann, die Standzeit zu verlängern.
Was ist die Standzeit?
Die Standzeit ist die Zeit, in der ein Werkzeug im Einsatz ist und Späne abträgt, bevor es ausgetauscht werden muss. Die Standzeit von Zerspanungswerkzeugen ist daher ein wichtiger Faktor für die Effektivität und die Kosten Ihrer Produktion. Je länger ein Werkzeug im Einsatz bleiben kann, desto geringer sind die Kosten für den Austausch und desto mehr kann die Maschine arbeiten. Eine längere Standzeit führt zu weniger Maschinenstillstand und ermöglicht insgesamt effektiveres Arbeiten, da die Zahl der Betriebsstunden, in denen produziert werden kann, steigt. Doch wie lässt sich die Standzeit verlängern? In diesem Artikel erfahren Sie, welche Faktoren die Standzeit beeinflussen und welche Maßnahmen Sie ergreifen können, um die Nutzungsdauer Ihrer Werkzeuge zu erhöhen.
Was bedeutet Standzeit bei Zerspanungswerkzeugen?
Der Begriff „Standzeit“ beschreibt die Gesamtzeit, in der ein Zerspanungswerkzeug im Einsatz ist und tatsächlich Späne abträgt, bevor es ausgetauscht werden muss. Die Zeit, die für den Wechsel des Werkstücks benötigt wird, zählt nicht zur Standzeit. Die Standzeit ist ein wichtiger Faktor für die Effektivität und die Kosten Ihrer Produktion.
Standzeit, Standlänge und Abstumpfung: Merkmale und Ursachen
Die Standzeit eines Zerspanungswerkzeugs ist die Zeit in Minuten, in der die Schneide unter dem Einfluss der Zerspanungsvorgänge zwischen zwei Anschliffen arbeitsfähig bleibt. Die Standlänge hingegen bezieht sich auf die Summe der Bohrtiefen oder der Bearbeitungslängen beim Fräsen, die mit einem Werkzeug zwischen zwei Anschliffen bearbeitet werden. Eine weitere Möglichkeit zur Beurteilung des Standvermögens von Fräswerkzeugen ist das zwischen zwei Anschliffen mit dem Fräser zerspante Volumen.
Merkmale für die Abstumpfung
Die Abstumpfung der Schneide ist ein wichtiger Faktor, der die Standzeit und Standlänge beeinflusst. Es gibt zwei Hauptursachen für die Abstumpfung: die Temperatur und der Abrieb.
Schneidstoffe bei denen die Temperatur die Hauptursache für die Abstumpfung ist
Bei Werkzeugstahl und Schnellarbeitsstahl ist die Schneide empfindlich gegenüber der an der Schnittstelle entstehenden Temperatur. Sobald die Erliegungstemperatur erreicht ist (Werkzeugstahl 300 °C, Schnellstahl 600 °C), schmilzt die Schneide ab und bricht aus. Eine nicht mehr arbeitsfähige Schneide erzeugt auf dem Werkstück einen glänzenden Streifen, den man als Blankbremsung bezeichnet.
Schneidstoffe bei denen der Abrieb Hauptursache für die Abstumpfung ist
Hartmetall und Schneidkeramik hingegen weisen keine ausgeprägte Erliegungstemperatur auf. Der Verschleiß nimmt anfangs rasch, später jedoch langsam zu. Bei diesen Schneidstoffen ist der Abrieb die Hauptursache für die Abstumpfung.
Wie lässt sich die Standzeit verlängern?
Die Standzeit von Zerspanungswerkzeugen ist begrenzt, da das Material durch die Zerspanung verschleißt und erhitzt wird. Die wichtigsten Faktoren, die die Standzeit beeinflussen, sind die Werkzeuggeometrie, das Material des Werkzeugs, die Bedingungen der Zerspanung (Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe), das Material des Werkstücks und die Temperatur des Werkzeugs. Durch die Umsetzung bestimmter Maßnahmen lassen sich jedoch deutliche Verbesserungen erzielen:
- Nachschärfen der Werkzeugschneiden
Durch regelmäßiges Nachschärfen der Werkzeugschneiden verlängert sich die Lebensdauer des Zerspanungswerkzeugs erheblich. Dadurch sparen Sie Anschaffungskosten für neue Werkzeuge.
- Verwendung geeigneter Kühlmittel
Der Einsatz von geeigneten Kühlmitteln kann den Werkzeugverschleiß reduzieren und die Standzeit verlängern.
- Präzise berechnete Schnitttiefe
Eine präzise berechnete Schnitttiefe kann den Werkzeugverschleiß reduzieren und die Standzeit verlängern.
- Einsatz von hochwertigem Material
Die Verwendung von Werkzeugen aus hochwertigem, dem Werkstoff angepassten Material kann die Standzeit zum Teil deutlich verlängern.
- Einsatz von Werkzeugüberwachungssystemen
Moderne Werkzeugüberwachungssysteme ermöglichen eine genaue Überwachung des Werkzeugverschleißes und ermöglichen eine frühzeitige Erkennung von Verschleißerscheinungen, um rechtzeitig geeignete Maßnahmen ergreifen zu können.
- Optimale Spannung des Werkstücks
Das richtige Spannmittel ist ein wichtiger Faktor, um die Standzeit von Werkzeugen zu verlängern. Durch eine präzise und stabile Spannung des Werkstücks wird der Werkzeugverschleiß reduziert und somit auch die Anzahl der Werkzeugwechsel und Maschinenstillstände verringert.
Wie beeinflusst die Spanntechnik den Werkzeugverschleiß?
Eine schlechte Spanntechnik kann dazu führen, dass das Werkzeug während der Bearbeitung verrutscht oder dass die Schnittkräfte ungleichmäßig auf das Werkzeug verteilt werden. Dies kann zu einem erhöhten Verschleiß an bestimmten Stellen führen, was wiederum die Standzeit verkürzt. Durch eine gleichmäßige und sichere Fixierung des Werkzeugs kann eine Überlastung bestimmter Stellen vermieden werden, was den Werkzeugverschleiß reduziert und die Standzeit verlängert.
Wie kann die Spanntechnik verbessert werden?
Die Verwendung von Werkzeugspannern, die speziell auf das verwendete Werkzeug abgestimmt sind, ist eine Möglichkeit zur Verbesserung der Spanntechnik. Ein guter Werkzeugspanner sorgt dafür, dass das Werkzeug gleichmäßig und sicher fixiert wird und die Schnittkräfte gleichmäßig auf das Werkzeug verteilt werden.
Die Reinigung und Wartung der Spannsysteme ist ein weiterer wichtiger Faktor. Schmutz und Ablagerungen können die Spannkraft beeinträchtigen und zu einem erhöhten Verschleiß führen. Regelmäßige Wartungs- und Reinigungsarbeiten können dazu beitragen, die Lebensdauer der Spannsysteme zu verlängern und die Standzeit der Werkzeuge zu erhöhen.
Welche weiteren Faktoren beeinflussen den Werkzeugverschleiß?
Die Werkzeuggeometrie, das Material des Werkzeugs und des Werkstücks, die konkreten Bedingungen der Zerspanung sowie die Temperatur des Werkzeugs sind weitere Faktoren, die den Werkzeugverschleiß beeinflussen. Zum Beispiel können geringere Zerspanungsgeschwindigkeiten, präzise berechnete Schnitttiefen, der Einsatz geeigneter Kühlmittel und die Verwendung von Werkzeugen aus hochwertigem, dem Werkstoff angepassten Material die Standzeit verlängern.
Wie äußert sich der Werkzeugverschleiß?
Der Werkzeugverschleiß macht sich auf unterschiedliche Weise bemerkbar. Die beiden Hauptformen des Verschleißes sind der Freiflächenverschleiß, der auf der Freifläche des Werkzeuges auftritt, und der Kolkverschleiß, der auf der Spanfläche auftritt. Die Verschleißmarkenbreite und die Kolktiefe werden oft als Kriterien dafür herangezogen, ob ein Werkzeug ausgetauscht bzw. nachgeschliffen werden muss, ob also seine Standzeit abgelaufen ist („Standzeitkriterien“).
Es gibt jedoch auch andere Formen des Verschleißes, wie beispielsweise die Verzunderung, Ausbrüche aus dem Werkzeug und Risse, die vor allem durch wechselnde mechanische und thermische Belastungen auftreten können.
Welche Kosten verursacht der Austausch eines Werkzeugs?
Der Austausch eines Werkzeugs verursacht verschiedene Kosten. Zum einen müssen Sie ein neues Werkzeug anschaffen und einsetzen, während das alte Werkzeug nachgeschliffen oder entsorgt werden muss. Zum anderen kostet der Austausch Arbeitszeit, da das alte Werkzeug entfernt und das neue eingesetzt werden muss. Während des Austauschs steht die Maschine still, was zu Produktionsausfällen führen kann. Je häufiger ein Austausch ansteht, desto höher sind die Lagerkosten und Beschaffungskosten für Ihren Werkzeugbestand.
Wie kann die Überwachung der Werkzeuge helfen?
Es ist entscheidend, den Erfolg dieser Maßnahmen während ihrer Anwendung im Alltag zu kontrollieren. Hier ist es sinnvoll, auf entsprechende Technologien zur Werkzeugüberwachung und Werkzeugverwaltung zurückzugreifen. Die Werkzeugüberwachung kann durch verschiedene Technologien realisiert werden, wie zum Beispiel durch Sensoren, die den Zustand des Werkzeugs überwachen und bei Abweichungen Warnungen ausgeben. Eine regelmäßige Werkzeugverwaltung ermöglicht es, den Überblick über den Werkzeugbestand zu behalten und rechtzeitig neue Werkzeuge zu bestellen, bevor sie vollständig abgenutzt sind.
Einige Unternehmen setzen auch auf Schulungen ihrer Mitarbeiter, um den Umgang mit den Werkzeugen zu verbessern und dadurch die Standzeit zu erhöhen. Denn eine unsachgemäße Nutzung der Werkzeuge kann zu einer schnelleren Abnutzung führen und die Standzeit verringern.
Welche Auswirkungen hat eine gute Spanntechnik auf die Standzeit?
Eine gute Spanntechnik kann dazu beitragen, den Verschleiß an bestimmten Stellen zu reduzieren und die Standzeit der Werkzeuge zu verlängern. Eine gleichmäßige Verteilung der Schnittkräfte auf das Werkzeug führt zu einer geringeren Belastung an bestimmten Stellen und somit zu einem reduzierten Verschleiß. Außerdem können durch eine gute Spannung auch Vibrationen vermieden werden, die ebenfalls zu einem erhöhten Werkzeugverschleiß führen können.
Die Verwendung einer guten Spanntechnik kann auch dazu beitragen, die Bearbeitungsqualität zu verbessern. Eine ungleichmäßige Spannung kann zu einer ungleichmäßigen Bearbeitung des Werkstücks führen, was sich in einer ungleichmäßigen Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit zeigt. Eine gleichmäßige und sichere Spannung trägt somit auch zur Verbesserung der Präzision und Qualität der bearbeiteten Werkstücke bei.
Zusammenfassung
Eine gute Spanntechnik ist ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche Zerspanung und eine verlängerte Standzeit der Werkzeuge. Durch eine gleichmäßige und sichere Fixierung des Werkzeugs können eine ungleichmäßige Verteilung der Schnittkräfte und Überlastungen vermieden werden, die den Werkzeugverschleiß erhöhen und die Standzeit verkürzen. Eine regelmäßige Wartung und Reinigung der Spannsysteme sowie die Verwendung von Werkzeugspannern, die speziell auf das verwendete Werkzeug abgestimmt sind, können dazu beitragen, die Spanntechnik zu verbessern und die Standzeit der Werkzeuge zu verlängern.
Spanntechnik für geringeren Werkzeugverschleiß
Der Mebea Zentrumspanner ist ein unverzichtbares Werkzeug für 5-Achs-Fräsbetriebe und bietet zahlreiche Vorteile für eine präzise und effiziente Bearbeitung von Werkstücken. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile:
Sichere Spannung bei Werkstücken mit hohen Auskraglängen
Der Mebea Zentrumspanner wurde speziell für Werkstücke mit hohen Auskraglängen entwickelt und ermöglicht eine sichere und stabile Spannung auch bei größeren Auskragungen. Die form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen Spannmittel und Rohteil sorgt für eine zuverlässige Spannung bei der Bearbeitung und ermöglicht eine hohe Haltekraft durch 8 Ringschneiden. So können Sie sicher sein, dass Ihr Werkstück während der Bearbeitung stabil bleibt und präzise bearbeitet wird.
Flexible und effiziente Bearbeitung
Dank der unabhängigen Zugänglichkeit des Werkstücks kann die Bearbeitung flexibel und effizient durchgeführt werden, ohne dass die Spannweite eingeschränkt wird. Der Mebea Zentrumspanner erlaubt das problemlose Spannen von Rohteilen mit Radien bis zu R5, was die Flexibilität bei der Werkstückauswahl erhöht. So können Sie eine Vielzahl von Werkstücken bearbeiten und Ihre Produktion optimieren.
Keine zusätzlichen Vorprägearbeiten erforderlich
Die Verwendung des Mebea Zentrumspanners erfordert keine zusätzlichen Vorprägearbeiten, was Zeit und Kosten spart und den Arbeitsablauf vereinfacht. Trotz der minimalen Störkanten gewährleistet der Mebea Zentrumspanner eine stabile und sichere Spannung des Werkstücks, was für eine präzise Bearbeitung unerlässlich ist.
Optimale Spannkraft für eine präzise Bearbeitung
Mit einer Anzugskraft von max. 120 Nm sorgt der Mebea Zentrumspanner für eine optimale Werkstückspannung während der Bearbeitung und erhöht die Präzision und Effizienz des 5-Achs-Fräsens. Mit einer Spannweite von max. 148 mm und einer Spannbreite von 74 mm bietet der Mebea Zentrumspanner eine große Spannweite und Spannbreite, die eine Vielzahl von Werkstücken abdeckt und somit die Flexibilität bei der Werkstückauswahl erhöht.
Fazit
Der Mebea Zentrumspanner ist eine ideale Lösung für 5-Achs-Fräsbetriebe und bietet zahlreiche Vorteile für eine präzise und effiziente Bearbeitung von Werkstücken. Wenn Sie Ihre 5-Achs-Fräsbearbeitung optimieren möchten und von den Vorteilen des Mebea Zentrumspanners profitieren möchten, kontaktieren Sie uns noch heute telefonisch unter der Nummer 08230/8536640 oder per E-Mail an info@mebea.de für eine persönliche Beratung und erfahren Sie, wie der Mebea Zentrumspanner die Produktivität und Qualität Ihrer Fertigung verbessern kann.