Trochoidalfräsen - Anwendungsfälle, Vorteile und Werkzeugauswahl

Prozessoptimierung in Bezug auf schnellere Bearbeitungszeit und Standzeit der Zerspanungswerkzeuge sind für die meisten Fertigungsunternehmen heutzutage die Schlüsselwörter für höhere Wirtschaftlichkeit. Intelligente Frässtrategien, wie das trochoidale Bearbeitungsverfahren, sind die Lösung. In Verbindung mit unseren neuen CircularLine CCR Schaftfräsern lassen sich Werkzeugstandzeiten erhöhen und Bauteile schneller fertigen. 

Was bedeutet Trochoidalfräsen?

Beim Trochoidalen Fräsen kommen neue CAM-Programmiersysteme und Steuerungszyklen zum Einsatz. Diese ermöglichen das Einhalten von gleichbleibenden Werkzeugumschlingungen und eine gleichbleibende Mittenspandicke. Ein optimaler und effektiver Bearbeitungsprozess wird dadurch gewährleistet. Besonders geeignet ist diese Art der Frässtrategie bei der Bearbeitung von tiefen Nuten bzw. hohen Flanken.

Auch bei der Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen, wie z.B. Titan, Inconel und gehärteten Werkstoffen, bietet das trochoidale Fräsverfahren deutliche Vorteile gegenüber der konventionellen Bearbeitung.

Trochoidalfräsen von tiefen Nuten und hohen Flanken

Wenn es darum geht viel Volumen zu zerspanen oder tiefe Nuten bzw. hohe Flanken zu fräsen, werden die Vorteile des Trochoidalfräsens sichtbar. Neben einer enormen Prozesssicherheit und einem nicht unerheblichen Zeitgewinn werden vor allem höhere Standzeiten bei geringerem Werkzeugverschleiß erreicht. Das liegt daran, dass beim trochoidalen Fräsen der Eingriffswinkel bzw. der sogenannte Umschlingungswinkel so gering wie möglich gehalten und dadurch die Schwingungsanregung vermindert wird. Auch die Tatsache, dass sich der Bereich vergrößert, in dem sich der Fräser temperaturtechnisch wieder abkühlen kann, wirkt sich positiv auf den Verschleiß aus.

Best Practice Beispiel - Trochoidales Fräsen

Die Bearbeitung des Fracebikes mit dem CircularLine

Ein Fahrrad-Rahmen gefräst aus einem 70kg Aluminium Block! Zunächst war die Bearbeitung der kleinen Taschen sehr zeitintensiv. Durch die Umstellung auf eine trochoidale Bearbeitungsstrategie konnte enorm viel Zeit eingespart werden.

Rohstoffeinsatz beim Trochoidalfräsen

Besonders interessant ist auch die Rohstoffausnutzung des Hartmetalls. Die Menge an Hartmetallpulver, die zur Herstellung des Werkzeuges benötigt wird, ist zwar etwas größer, dafür ist die Schneidenlänge des Werkzeuges doppelt so lang. So wird der Verschleiß in Bezug auf das Volumen, das zerspant wird, auf die gesamte längere Schneide aufgeteilt. Wenn man dies wiederum mit dem Rohstoffeinsatz vergleicht, erhält man ein absolut positives wirtschaftliches Ergebnis.

Werkzeugauswahl beim Trochoidalfräsen

Aufgrund der höheren radialen Kräfte wird auch eine höhere Anforderung an das Werkzeug gestellt und macht eine spezielle und stabilere Kerngeometrie erforderlich. Des Weiteren müssen sowohl das Hartmetall als auch die Beschichtung sehr temperaturschockbeständig sein, da durch die Intervalle von Eingriff und Kühlung die Temperaturen an der Schneide stark schwanken und es bei einer falschen Werkzeugauswahl zu Haarrissen an der Schneide oder zu Ausbrüchen kommen kann.

 

Die neuen CircularLine CCR-Fräser besitzen diese Eigenschaften und sind die erste Wahl, wenn optimale Ergebnisse mit dem trochoidalen Fräsverfahren erzielt werden sollen. Bei den Fräsern wurde vor allem bei der Oberflächenbeschichtung höchsten Wert auf Widerstandsfähigkeit gelegt und sie mit der legendären „DRAGONSKIN“-Beschichtungstechnologie verarbeitet. Wie alle High-Performance-Werkzeuge mit der „Drachenhaut“ sind auch die neuen CCR-Fräser besonders robust und verschleißresistent und trotzen selbst hohen Temperaturschwankungen.

Spezieller Spanbrecher sorgt für optimale Spanausfuhr

Eine weitere Besonderheit der Fräser: Sie verfügen über einen ganz speziellen Spanbrecher, der in die Schneidengeometrie eingeschliffen wurde. Dass dieser notwendig ist, wird spätestens dann klar, wenn man sich den 48mm langen Span ansieht, der beispielsweise bei einer Schneidenlänge von 4xD und einem Durchmesser von 12mm ohne Spanbrecher entsteht. Dank des Spanbrechers wird die Spanlänge auf 2xD begrenzt und gewährleistet, selbst bei problematischen Materialien, eine optimale Spanausfuhr.

Für jeden Werkstoff das passende Werkzeug

Da sich das trochoidale Fräsverfahren überdurchschnittlich schnell weiterentwickelt, haben wir ein besonderes Augenmerk auf die Weiterentwicklung dieser Werkzeuggattung gelegt.

Somit steht unseren Kunden für nahezu jedes Material, das geeignete Werkzeug zur Verfügung.


CircularLine CCR-Uni:


Die Paradedisziplin der UNI-Reihe ist der Stahlwerkstoff. Jedoch kann dieses Werkzeug auch in rostfreien Stählen sowie hochwarmfesten Legierungen eingesetzt werden. Die optimale Lösung, wenn mit demselben Werkzeug verschiedenste Materialien bearbeitet werden müssen.

CircularLine CCR-VA:

Dieses Werkzeug fühlt sich in rostfreien Stählen zuhause. Als Nebenanwendung ist es auch für Titan- und hochwarmfeste Legierungen geeignet. 

CircularLine CCR-AL:

Durch die besonders robuste und gleitfähige DLC-Beschichtung ist dieses Werkzeug auf die Bearbeitung von Aluminium und Aluminiumlegierungen ausgelegt. Auch für weitere NE-Metalle eignet sich der CCR-AL optimal.

CircularLine CCR-Ti:

Die Ti-Baureihe wurde auf die Bearbeitung von Titan- und Titanlegierungen optimiert. Ideal abgestimmtes Hartmetallsubstrat und neueste Beschichtungstechnologie garantieren höchste Werkzeugstandzeiten.

CircularLine CCR-H:

Das Werkzeug für höchste Wirtschaftlichkeit bei der Bearbeitung von gehärteten Werkstoffen bis 70 HRC.