Enormes Einsparpotenzial

Innovative Maschinen-, Steuerungs- und Softwaretechnologien sowie leistungsfähige Hybridbindungen der Q-Flute² machten in den vergangenen Jahren beim Nutenschleifen Produktivitätsfortschritte mit Schleifzeitreduzierungen im hohen zweistelligen Bereich möglich. Trotzdem stellt das Nutenschleifen nach wie vor den zeit- und kostenintensivsten Prozessschritt in der Schaftwerkzeugherstellung dar.

Dabei geht die Entwicklung rasant weiter: Besonders große Dimensionen, geradgenutete Werkzeuge oder schwerer zu zerspanende Hartmetalle bieten noch immer bedeutende Einsparungspotenziale, beispielsweise über höhere Vorschubgeschwindigkeiten. Um diese Möglichkeiten auszuschöpfen, bedarf es sehr freischleifender Bindungssysteme. Genau hier setzt die neuentwickelte Winter-Q-FluteXL von Saint-Gobain Abrasives an. Die Werkzeugkosten beim Nutenschleifen machen nur rund 3 bis 6 Prozent der gesamten Schleifkosten aus. Der Schlüssel zu kostengünstigeren Schleifprozessen liegt daher vielmehr in der Verringerung der anteiligen Lohn- und Maschinenkosten. Sie machen 90 Prozent der Schleifkosten aus. Es lohnt sich also, diesen Anteil durch Zeiteinsparungen beim Schleifen zu minimieren. Durch höhere Auslastung und mehr Ausbringung an Gutteilen sinken unterm Strich die Fixkosten pro Werkstück.

Die Beispielrechnung belegt diesen Ansatz: So kalkuliert ein Werkzeughersteller die Fixkosten in der Regel in Stundensätzen. Vier Fräser pro Stunde sind 25 Prozent Fixkostenstundensatz pro geschliffenem Werkzeug. Hinzu kommen die variablen Kosten für die Rohlinge, Schleifscheibenabnutzung, Kühlschmiermittel und ähnliches. Wird die produzierte Menge mit einem optimierten Schleifprozess auf fünf Fräser pro Stunde erhöht, fallen zwar weitere variable Kosten an, aber der Fixkostenanteil reduziert sich auf nur noch 20 Prozent des Stundensatzes je Fräser.

Profiwissen pur

Freischleifend und profilhaltig
Engineering ist traditionell eine der großen Stärken von Saint-Gobain Abrasives: Für den ersten Einsatz empfiehlt Winter etwa die Variante Q-FluteXL40 oder Q-FluteXL60. Beide Versionen sind im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen deutlich freischleifender, und das bei vergleichbarer Profilhaltigkeit. Mit einer angepassten Variante der Q-FluteXL kann dann bei Bedarf eine weitere zielgerichtete Prozessoptimierung durchgeführt werden.

Die Anforderung an Nutenschleifscheiben gelten allgemein als konträr. Sie müssen zum einen sehr kantenstabil, zum anderen aber sehr frei und kühl schleifend sein, um den Anforderungen nach kurzen Prozesszeiten bei gleichzeitig geringem Verschleiß gerecht zu werden. Schon mit der Diamantschleifscheibe Q-Flute² hat Winter diesen Spagat geschafft. Nach umfangreichen Versuchsreihen im European Grinding Technology Center von Saint-Gobain Abrasives sowie in enger Zusammenarbeit mit Anwendern entstand nun die Q-FluteXL.

Beim Fräsen eines Hartmetallfräsers mit Durchmesser 16 mm (Anwendungsbeispiel 2) konnte die Spindelleistung um 30 Prozent reduziert werden – bei einem um 20 Prozent verringerten Verschleiß.

Q-FluteXL findet speziell bei schwierigsten Zerspanungsbedingungen Anwendung. Die Diamantschleifscheibe hat dazu ein neues und innovatives Bindungssystem bekommen: Über variable Bindungskomponenten lässt sich das neue Werkzeug nun gezielt auf jede Anwendung hin anpassen. Daher gibt es Q-FluteXL in verschiedenen Varianten, die von der Spezifikation hart, Q-FluteXL100, über Q-FluteXL80, Q-FluteXL60, Q-FluteXL40 bis hin zu Spezifikation weich mit Q-FluteXL20 reichen. Mit diesen Variationen sollen sich die immer weiter wachsenden und sich ändernden Herausforderungen an moderne Nutenschleifscheiben meistern lassen. Mit ihrem sehr kühlen Schliff, der sehr guten Profilhaltigkeit und dem variablen Härtegrad reduziert Q-FluteXL die notwendige Spindelleistung. Auch hält die Diamantschleifscheibe wesentlich länger.

25 Prozent weniger Verschleiß
Beim Schleifen von HM-Werkzeugen zeigt Q-FluteXL im Praxisvergleich zu sehr guten Werkzeugen aus dem Markt­umfeld die Stärken: Bis zu 20 Prozent kürzere Zykluszeiten und bis zu 25 Prozent weniger Verschleiß werden erreicht. Darüber hinaus wird die Spindel geschont. Bis zu 40 Prozent geringere Spindelleistung durch ein deutlich niedrigeres Kraftniveau sind nur noch notwendig, um höchste Nutenqualität herzustellen.

Das hat erhebliche Vorteile, da keine manuellen Prozessunterbrechungen für das bisher häufig übliche Schärfen mittels eines Aufrausteins mehr nötig sind. Erfahrungsgemäß wird ein Großteil des Schleifscheibenverschleißes durch das manuelle Aufrauen erzeugt. Diese optimale Prozessgestaltung wirkt sich äußerst positiv auf das Verschleißverhalten der Q-FluteXL aus.