Produktivität und Effizienz

Neben einer hohen Prozesssicherheit sind eine hohe Zerspanungsrate, eine perfekte Staboberflächengüte und Formgenauigkeit die wichtigsten Kriterien unserer Schälkunden. Eine wichtige Grundvoraussetzung für die oben genannten Anforderungen ist die Wahl der dazu notwendigen Schälmaschine – unterschiedliche Bearbeitungsvarianten und die Zusammenstellungen von Wendeschneidplattensystemen in SINGLE-, TANDEM oder TRIO-Kassettensystemen setzt unterschiedliche Antriebsleistungen der Schälmaschinen voraus. Für eine überschlägige Berechnung der notwendigen Antriebsleistung P [kW] dient die unten angeführte Formel, mit der die Anzahl der einsetzbaren Schneidkanten/Wendeschneidplatten bestimmt werden kann:

Zu beachten ist, dass diese überschlägige berechnete Antriebsleistung nur für ein Kassettensystem gilt. Ist eine Schälmaschine mit einem Schälkopf mit 4 Kassetten / Werkzeugschlitten ausgerüstet, so muss die aus der Formel berechnete Antriebsleistung mit Faktor 4 multipliziert werden. Bezüglich der Schnitttiefe ap ist zu berücksichtigen, dass im Falle eines TANDEM- oder TRIO-Systems die einzelnen, radialen Schnitttiefen aller Schrupp- und Schlichtplatten addiert werden.

Den maßgeblichsten Einfluss auf die Produktivität haben die beiden Faktoren Vorschub und Schnitttiefe, diese sind allerdings begrenzt durch die Möglichkeiten und dem Wartungszustand der Schälmaschine und deren Schälwerkzeuge, sowie dem Zustand des Rohmaterials, die unvermeidlich Vibrationen erzeugen – die Reduktion von Vibrationen im Schälprozess ist letztlich das Erfolgsrezept für Produktivität und Produktqualität.

Für die Prozessstabilität ergänzende Unterstützung bringt die, je nach Qualität und Härte des zu verarbeitenden Werkstoffes, abgestimmte Zurichtung der Stützfase mit in den Schälprozess ein. Der nominale Wert dieses Stützfasenwinkels beeinflusst, ob die in Achsrichtung parallel angeordnete Schlichtplatte zwischen Stange und Stützfase einen Freiwinkel bildet – man spricht von positiven Platten, oder einen formschlüssigen Kontakt mit der Stange herstellt – man spricht von neutraler Bedingung, oder massiven Druck auf das Stangenmaterial ausübt – man spricht von negativen Platten. Unterschiedliche Werkstoffe benötigen angepasste, unterstützende Eigenschaften der Wendeschneidplatte. Der Stützfasenwinkel und die Länge der Nebenschneide beeinflussen letztlich die an der Staboberfläche erzeugte Oberflächenqualität. Außerdem nicht zu vergessen – die Wahl der richtigen Wendeschneidplatte zur vorliegenden Schnitttiefe ap. Ganz spezifisch und auf die Eigenschaften des Werkstoffes abgestimmte Spanleistufen brechen den im Schälprozess erzeugten Span in brauchbarer Länge.

Hier spielt die Schnitttiefe eine nicht unbeachtliche Rolle. Wie in vorangegangenen Kapiteln bereits beschrieben, finden wir in der Schälbearbeitung entsprechende Wendeschneidplatten für die Schruppbearbeitung, für eine mittlere Bearbeitung und für die Schlichtbearbeitung. Die Bezeichnungen der CERATIZIT Spanleitstufen weisen bereits auf den Einsatzbereich – die Spantiefe ap – hin. Spanleitstufenbezeichnungen mit dem Buchstaben „R“ (rough) sollen bei Spantiefen größer als 3,0 mm eingesetzt werden, solche mit dem Buchstaben „M“ (medium) bei Spantiefen zwischen 1,0 und 3,0 mm, und solche mit dem Buchstaben „F“ (fine) bei Spantiefen kleiner 1,0 mm – diese sind ausnahmslos zum Schlichten geeignet. Auf Basis dieser Selektion wird die bestmögliche Zerspanungseigenschaft erzielt, die Verteilung der Schnittkräfte in optimaler Weise in die Wendeschneidplatte eingeleitet und somit ein Optimum an Standzeit erreicht. Bei der Auslegung von TANDEM Kassettensystemen soll der Großteil der Spantiefe durch die Schruppplatte abgearbeitet werden, die Spantiefe der Schlichtplatte – abhängig von der Type der Schlichtplatte – soll zwischen 0,5 und 1,8 mm betragen.