Jeder kennt aus seinem Alltag modulare Systeme – ob Klemmbausteine oder Möbel zur Selbstmontage. Und auch in der Metallbearbeitung hat sich inzwischen die Modularität bei kompletten Maschineneinheiten und Vorrichtungen durchgesetzt. Hersteller von Zerspanungswerkzeugen folgen diesem Trend und haben ihre Produkte angepasst.

Flexibilität und Zeitersparnis sind die entscheidenden Vorteile der Modularität. Aus einer Reihe standardisierter Elemente ermöglicht ein modulares Konzept den schnellen und einfachen Aufbau eines optimal angepassten Zerspanungswerkzeugs. Anwender müssen so keine teuren Spezialwerkzeuge mehr ordern und monatelang auf die Lieferung warten. Wird ein Werkzeug dringend für die Just-in-time-Produktion benötigt, ist die passende Lösung in greifbarer Nähe. Ein weiterer Vorteil: Mit einem modularen Konzept lassen sich Lagerbestände und Inventarlisten reduzieren, was im Endeffekt die Fertigungskosten senkt.

Ein modulares Konzept kann Nachteile haben: Ein aus unterschiedlichen Bestandteilen zusammengesetztes Werkzeug weist eine geringere Steifigkeit auf als ein Kompaktwerkzeug. Das wirkt sich auf die Präzision aus. Bei der Auswahl eines Zerspanungswerkzeugs muss der Anwender also sorgfältig abwägen, ob eine modulare Lösung für die jeweilige Anforderung wirklich geeignet ist. Die Entscheidung sollte abhängig von der Fertigungsstrategie, den aktuellen Produktionsanforderungen und dem unmittelbaren Bedarf getroffen werden. Von den Werkzeugherstellern wird bei der Entwicklung modularer Produkte eine größere Anpassungsfähigkeit, eine höhere Steifigkeit und mehr Genauigkeit verlangt. Das setzt ISCAR bei seinen modularen Zerspanungswerkzeugen bereits um.

Rotierendes Werkzeugsystem
ISCARs FLEXFIT-Linie basiert auf einer zylindrischen Schnittstelle zur Zentrierung und einem universellen metrischen Standardgewinde (M8-M16) zur Befestigung. Das rotierende Werkzeugsystem zeichnet sich durch seine einfache Handhabung und die Wartungsfreundlichkeit aus. Die Linie umfasst eine große Auswahl an Schäften, Adaptern und Wechselköpfen mit Wendeschneidplatten, die vor allem zum Fräsen von komplexen 3D-Oberflächen, Nuten und Schlitzen eingesetzt werden. Die Schäfte sind aus Stahl und Hartmetall gefertigt. Hartmetallschäfte erhöhen die Steifigkeit, was Vibrationen insbesondere bei Anwendungen mit langen Auskragungen erheblich reduziert.

Auswechselbare Fräsköpfe
Zur MULTI-MASTER-Linie von ISCAR gehören rotierende Werkzeuge mit auswechselbaren Fräsköpfen. Dieses System bietet viele Optionen für modulare Werkzeugbaugruppen. Die Fräsköpfe zeichnen sich durch die Zentrierung über einen kurzen, präzisen Konus, die Plananlage sowie ein Gewinde mit speziellem Profil aus. Dadurch entsteht eine hochpräzise Verbindung mit hoher Steifigkeit, die für eine breite Palette von Schäften, Verlängerungen, Adaptern und Reduzierstücken zahlreiche Möglichkeiten für modulare Werkzeugkonfigurationen bietet.

Für eine hohe Steifigkeit bestehen die Schäfte aus Stahl und Hartmetall, eine entsprechende Vibrationsfestigkeit ist gegeben. Ursprünglich bestand das MULTI-MASTER-Programm ausschließlich aus Fräsköpfen aus Vollhartmetall (VHM). Schnell erweiterte ISCAR dieses aber um mit Wendeschneidplatten bestückte Wechselköpfe. Die neuen NEOLOGIQ- und LOGIQ-Werkzeuglinien umfassen ebenfalls MULTI-MASTER-Köpfe mit Wendeschneidplatten. Speziell entwickelte MULTI-MASTER-Adapter und FLEXFIT-Schnittstellen erweitern den Anwendungsbereich dieser Linien.

Drehbearbeitungen von 4xD bis 10xD
Zum Drehen hat ISCAR ein modulares System entwickelt, das aus Bohrstangen und austauschbaren Köpfen mit Wendeschneidplatten besteht. Bohrstange und Kopf sind über eine gezahnte Schnittstelle verbunden. Mit drei unterschiedlichen Bohrstangen deckt ISCAR den gesamten Bereich an Stech- und Stechdrehbearbeitungen von 4xD bis 10xD ab: Stahlbohrstangen ermöglichen Bearbeitungstiefen bis 4xD, mit Hartmetallbohrstangen sind Bohrungen bis zu 7xD möglich. Diese kommen jedoch an ihre Grenzen, wenn eine größere Auskragung gefordert ist. Deshalb hat ISCAR für 7xD bis 10xD schwingungsgedämpfte Bohrstangen entwickelt, die Vibrationen deutlich reduzieren. In die Werkzeuge ist ein intelligenter Dämpfungsmechanismus aus einem Schwermetall integriert. Ein in Öl gelagertes Schwingungselement verstärkt die Dämpfungseigenschaften. Das Sortiment gibt es auch mit einer CAMFIX-Schnittstelle.

Optimal konfiguriert
Mit modularen Lösungen können Anwender ihr Werkzeug optimal konfigurieren und integriert in die CAM-Software als intelligentes 3D-Modell erstellen. Der digitale Zwilling eines Zerspanungswerkzeugs auf Grundlage der ISO-Norm 13399 ist mittlerweile ein integraler Bestandteil des Werkzeugs. Das erleichtert sowohl die Auswahl des passenden Werkzeugs in der Entwurfs- und Planungsphase, als auch die optimale Konfiguration im Werkzeugbau. Das Ergebnis: weniger Fehler in der Fertigung, geringere Kosten und reduzierter Zeitaufwand. ISCAR hat Auswahlmöglichkeiten zur Zusammenstellung von Werkzeugbaugruppen bereits im elektronischen Katalog mit aufgenommen.

Fazit
Ein flexibles, modulares Konzept stellt sicher, dass Anwender schnell effektive Werkzeuglösungen finden, auch wenn sich Produktprogramme ändern. Für die Hersteller besteht der große Vorteil der Modularität darin, dass sich der Bestand im Werkzeuglager reduziert. Neue Entwicklungen mit dem Fokus auf zuverlässige, präzise und digitale modulare Werkzeuge werden sowohl für die Hersteller als auch für die Anwender immer wichtiger.

 

 

 

 

[Abb. 1- ISCARs modulare FLEXFIT-Linie umfasst eine große Auswahl an Schäften, Adaptern und Wechselköpfen mit Wendeschneidplatten zum Fräsen komplexer 3D-Oberflächen, Nuten und Schlitzen. ]    


[Abb. 2- Mit der umfangreichen Auswahl an MULTI-MASTER-Werkzeugen kann der Anwender die genau für seine Aufgabe benötigte Werkzeuglösung zusammenstellen]    


[Abb. 3- Bei ISCARs Anti-Vibrations-Bohrstangen werden Werkzeugkörper und Köpfe mit Hilfe einer gezahnten Schnittstelle sicher verbunden. ]