Praktische Werkzeugbruchvermeidung bei Langdrehmaschinen: Von der Kühlschmierstoffspülung bis zur Auswahl des Spanbrechers

Werkzeugbruch ist eine der größten Herausforderungen bei der Bearbeitung in Langdrehautomaten. Ein Werkzeug ist an sich schon kostspielig, und wenn es bricht, verursachen Maschinenstillstand, Werkzeugwechsel, das Nachjustieren der Werkzeugkorrekturen und die Erstmusterprüfung ein Vielfaches der Kosten des Werkzeugs selbst.

Noch problematischer ist, dass, wenn der Ausfall eines vorhergehenden Werkzeugs nicht rechtzeitig erkannt wird, nachfolgende Werkzeuge nacheinander ausfallen können und ein einziger Ausfall mehrere Werkzeuge unbrauchbar machen kann.

Die Ursachen für Werkzeugbruch sind tatsächlich nicht komplex. Die Fehlersuche sollte in folgender Reihenfolge erfolgen: Schneidöl → Spanbrecher → Parameter → Spannvorrichtung, wobei jeder Punkt einzeln überprüft wird.

① Prüfen Sie zunächst, ob die Spülung mit Schneidöl ausreichend ist.

Unzureichende Spülung mit Schneidöl ist eine der häufigsten Ursachen für Werkzeugbruch.

Schweizer Werkzeugmaschinen zeichnen sich durch kleine Werkzeuge und hohe Spindeldrehzahlen aus. Das Schneidöl muss die Werkzeugspitze und den Spanabfuhrbereich präzise bedecken, um Kühlung zu gewährleisten und den Spanabtransport zu unterstützen.

Empfehlungen: Vergrößern Sie die Fläche, auf die das Schneidöl aufgetragen wird, überprüfen Sie, ob die Ölleitungsdüse auf die Werkzeugspitze gerichtet ist, und vergewissern Sie sich, dass der Öldruck ausreichend ist.

Für die Bearbeitung tiefer Bohrungen oder Innennuten kann Hochdruck-Kühlmittel durch die Spindel eingesetzt werden. Das Kühlmedium strömt direkt durch die Spindel und die Werkzeugspitze zur Werkzeugspitze und erreicht so Spanabfuhr und Kühlung in einem Arbeitsgang. Die Werkzeugstandzeit kann dadurch mehr als verdoppelt werden.

Sofern die Bedingungen es zulassen, prüfen Sie den Schneidölstand und ob das Filtersieb verstopft ist. Halten Sie die Maschine regelmäßig an, um die Späne je nach bearbeitetem Material zu entfernen – dies ist wesentlich kostengünstiger als das Warten auf einen Werkzeugbruch.

② Prüfen Sie, ob der Spanbrecher zum Material und den Bearbeitungsbedingungen passt.

Wird der Spanbrecher falsch ausgewählt, brechen die Späne nicht und wickeln sich um die Werkzeugspitze, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines plötzlichen Überlastungsbruchs stark erhöht wird.

Bei der Auswahl eines Spanbrechers sollten Sie drei Dinge beachten: das Werkstückmaterial, den Vorschubbereich und die Anforderungen an die Werkzeugspitzenfestigkeit.

Wählen Sie je nach Vorschubgeschwindigkeit einen Spanbrecher mit mäßiger Öffnung, um sicherzustellen, dass die Späne brechen und sich nicht in der Nähe der Werkzeugspitze ansammeln.

Bei Edelstahl sollte man einen schärferen Spanbrecher wählen und eine etwas höhere Vorschubgeschwindigkeit einstellen, damit die Späne an der Wurzel brechen.

Einfach ausgedrückt: Wählen Sie robuste Geometrien für die Schruppbearbeitung und scharfe Geometrien für die Schlichtbearbeitung; verwenden Sie nicht ein Werkzeug für alle Bearbeitungsvorgänge.

③ Parameter und Klemmung

Parameterüberlastung ist eine direkte Ursache für den Bruch von Hartmetallwerkzeugen. Zu hohe Schnitttiefe und zu hoher Vorschub führen dazu, dass die Schnittkraft die Grenzwerte überschreitet.

Bei der Bearbeitung von Teilen mit kleinem Durchmesser auf einer Langdrehmaschine ist eine abgestufte Schnitttiefe wesentlich sicherer als das Schneiden bis zur endgültigen Tiefe in einem Arbeitsgang.

Im Hinblick auf die Spannwirkung können verschlissene Spannzangenbohrungen oder Späne und Ölverunreinigungen auf der Kegeloberfläche die Spannkraft verringern, was zu Werkzeugschlupf und ungleichmäßiger Krafteinwirkung führt, was wiederum direkt zum Werkzeugbruch führt.

Vor dem Einspannen die Spindelkegelbohrung und die Kontaktfläche des Werkzeughalters gründlich reinigen und den Werkzeugüberstand so kurz wie möglich halten. Dies ist wesentlich weniger aufwendig als das erneute Einstellen der Werkzeugkorrektur nach einem Bruch.

Wenn es um Werkzeugbruch geht, ist es weitaus sinnvoller, ein paar Minuten länger in der Werkstatt zu verbringen, um die Fehler systematisch zu beheben, als eine halbe Stunde damit zu verbringen, Werkzeuge zu wechseln und die Justierung nach dem Bruch neu einzustellen.