Leitfaden zur Vermeidung von Ausbrüchen bei CNMG-Wendeschneidplatten in der CNC-Bearbeitung

In der Präzisionsfertigung spielt die CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) eine entscheidende Rolle. Allerdings stellt der Werkzeugausbruch für viele CNC-Bediener eine anhaltende Herausforderung dar. Dieses Problem führt nicht nur zu Ausschuss von Werkstücken, sondern kann auch zu potenziellen Schäden an Werkzeugmaschinen führen, was zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten führt. Dieser Artikel konzentriert sich auf CNMG-Wendeschneidplatten und untersucht, wie die richtige Auswahl den Ausbruch effektiv verhindern und gleichzeitig die Bearbeitungseffizienz steigern kann.

Während der CNC-Bearbeitung kommen Wendeschneidplatten direkt mit den Werkstücken in Kontakt, um Zerspanungsvorgänge durchzuführen, wobei ihre Leistung die Bearbeitungsqualität, Effizienz und Kosten direkt beeinflusst. Werkzeugausbrüche können aufgrund verschiedener Faktoren auftreten:

• Minderwertiges Wendeschneidplattenmaterial: Die Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit der Wendeschneidplattenmaterialien bestimmen ihre Lebensdauer. Minderwertige Materialien können den hohen Temperaturen, Drücken und Stößen während der Zerspanung nicht standhalten.
• Ungeeignete Auswahl der Wendeschneidplatte: Verschiedene Wendeschneidplattentypen eignen sich für unterschiedliche Materialien und Bearbeitungsbedingungen. Eine falsche Auswahl verhindert eine optimale Leistung.
• Ungeeignete Zerspanungsparameter: Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Zustellung beeinflussen die Werkzeugbelastung erheblich. Falsche Einstellungen können die Wendeschneidplatte überlasten.
• Unzureichende Kühlung/Schmierung: Beim Zerspanen entsteht erhebliche Wärme. Unzureichende Kühlung erhöht die Temperatur der Wendeschneidplatte und verringert deren Härte und Festigkeit.
• Ungenauigkeit der Werkzeugmaschine: Die Präzision der Maschine beeinflusst die Schnittpfade direkt. Geringe Genauigkeit verursacht Vibrationen während der Bearbeitung.
• Bedienerfehler: Technische Fähigkeiten und betriebliche Gewohnheiten wirken sich auf die Werkzeugstandzeit aus. Unsachgemäße Handhabung kann zu vorzeitigem Ausfall führen.

Die Folgen des Werkzeugausbruchs sind schwerwiegend:

• Ausschuss von Werkstücken: Ausgebrochene Werkzeuge erzeugen Oberflächenfehler, die zum Ausschuss des Materials führen.
• Maschinenschäden: Ausbrüche können Werkzeughalter, Spindeln oder andere Komponenten beschädigen.
• Produktionsverzögerungen: Werkzeugwechsel und Parametereinstellungen verursachen Ausfallzeiten.
• Sicherheitsrisiken: Umherfliegende Fragmente können Bediener verletzen.

CNMG-Wendeschneidplatten werden häufig in CNC-Drehbearbeitungen eingesetzt, wobei ihre alphanumerische Bezeichnung spezifische Eigenschaften angibt:

• C: 80° Diamantform
• N: 0° Freiwinkel
• M: Toleranzklasse
• G: Wendeschneidplatte mit Bohrung und Freiwinkel

Die wichtigsten Vorteile sind:

• Vielseitigkeit: Geeignet für verschiedene Materialien, darunter Stahl, Edelstahl, Gusseisen, Aluminium und Kupferlegierungen.
• Breite Anwendbarkeit: Effektiv für Schrupp-, Schlicht- und Fertigbearbeitungen.
• Wirtschaftlichkeit: Bietet einen hervorragenden Wert durch verlängerte Werkzeugstandzeit.
• Einfacher Austausch: Standardisierte Abmessungen und Schnittstellen vereinfachen den Wechsel.

Um die Effektivität von CNMG-Wendeschneidplatten zu maximieren und Ausbrüche zu verhindern, sollten Sie folgende technische Empfehlungen berücksichtigen:

• Stahlbearbeitung: Wählen Sie Hartmetallsorten basierend auf der Materialhärte aus. Ein höherer Kobaltgehalt eignet sich für harte Stähle; zähere Sorten bewältigen hochfeste Stähle.
• Edelstahl: Wählen Sie chemisch stabile, zähe Hartmetallsorten mit PVD-Beschichtungen oder Keramikoptionen.
• Gusseisen: Entscheiden Sie sich für verschleißfeste Hartmetalle mit CVD-Beschichtungen.
• Aluminium: Wählen Sie unbeschichtete Hartmetall- oder Diamantwendeschneidplatten mit scharfen Schneidkanten.
• Kupferlegierungen: Verwenden Sie korrosionsbeständige Hartmetalle mit TiAlN-Beschichtungen.

• CNMG120404: Schlichten/Halbfertigbearbeiten mit scharfen Kanten für hervorragende Oberflächengüte.
• CNMG120408: Schruppen/Halbfertigbearbeiten mit robusten Kanten für schwerere Schnitte.
• CNMG120412: Schweres Schruppen mit maximaler Kantenfestigkeit.

• Typ F: Schlichten mit ausgezeichneter Spanformung.
• Typ M: Halbfertigbearbeiten mit ausgewogener Leistung.
• Typ R: Schruppen mit effizienter Spanabfuhr.

• Schnittgeschwindigkeit: Übermäßige Geschwindigkeiten verursachen Überhitzung; unzureichende Geschwindigkeiten verringern die Produktivität. An Material und Bedingungen anpassen.
• Vorschub: Übermäßige Vorschübe überlasten die Wendeschneidplatten; unzureichende Vorschübe verringern die Effizienz.
• Zustellung: Übermäßige Zustellungen belasten die Werkzeuge; unzureichende Zustellungen verschwenden Kapazität.

Effektive Kühlung reduziert Temperaturen und Reibung und verlängert gleichzeitig die Werkzeugstandzeit. Wählen Sie geeignete Flüssigkeiten mit ausreichendem Durchfluss/Druck.

Überprüfen Sie die Wendeschneidplatten regelmäßig auf Verschleiß, Ausbrüche oder Risse. Ersetzen Sie beschädigte Werkzeuge sofort, um weitere Probleme zu vermeiden.

Befestigen Sie die Wendeschneidplatten korrekt mit den angegebenen Klemmmethoden und Drehmomentwerten, um Vibrationen oder Lockerungen zu vermeiden.

Tragen Sie beim Werkzeugwechsel Schutzkleidung und halten Sie sich an alle Maschinensicherheitsprotokolle.

Ein Hersteller, der hochfeste Gusseisen-Motorblöcke herstellt, erreichte eine um 30 % längere Werkzeugstandzeit und eine um 20 % höhere Produktivität, nachdem er optimierte CNMG-Wendeschneidplatten einsetzte, wodurch die Produktionskosten erheblich gesenkt wurden.

Ein Hersteller von chirurgischen Instrumenten, der außergewöhnliche Oberflächengüten benötigte, erreichte eine Oberflächenqualität von Ra0,2 μm unter Verwendung spezieller CNMG-Wendeschneidplatten und erfüllte damit strenge medizinische Anforderungen.

Ein Hersteller von Luft- und Raumfahrtteilen, der Aluminiumkomponenten bearbeitete, erreichte eine Maßgenauigkeit von ±0,01 mm und spiegelähnliche Oberflächen unter Verwendung von Präzisions-CNMG-Wendeschneidplatten und erfüllte damit die Luftfahrtstandards.

Durch die richtige Auswahl und Anwendung von CNMG-Wendeschneidplatten können Hersteller die Bearbeitungseffizienz erheblich steigern und gleichzeitig die Werkzeugkosten senken und die Produktqualität verbessern. Kontinuierliche Innovationen in der Wendeschneidplattentechnologie versprechen weitere Fortschritte in den CNC-Bearbeitungsmöglichkeiten.