Das Zirkularfrässystem von Paul Horn bietet dem Anwender eine Reihe von Verfahrensvorteilen: Es ist schnell, prozesssicher und erzielt gute Oberflächenergebnisse. Dabei taucht das auf einer Helixbahn geführte Werkzeug schräg oder besonders flach in das Material ein. Infolgedessen lassen sich beispielsweise Gewinde in reproduzierbar hoher Qualität herstellen. Im Vergleich zur Bearbeitung mit Wendeschneidplatten bei größeren Durchmessern oder Vollhartmetall (VHM)-Fräsern bei kleineren Durchmessern ist Zirkularfräsen in aller Regel wirtschaftlicher. Zirkularfräsern eröffnet sich ein breites Einsatzgebiet: Sie bearbeiten Stahl, Sonderstähle, Titan oder Aluminium und Sonderlegierungen. Die Präzisionswerkzeuge eignen sich insbesondere für die Prozesse Nutfräsen, Bohrzirkularfräsen, Gewindefräsen, T-Nutfräsen, Profilfräsen sowie Verzahnungsfräsen. Sie überzeugen aber auch in Sonderanwendungen wie dem Fräsen von Dichtnuten oder bei der Pleuelbearbeitung.
Passverzahnungen fräsen
Hier ein Beispiel aus der Praxis: Die Fertigung der Passverzahnung einer Antriebswelle hatte das Potential zur Verbesserung. Anwendung findet die knapp 5.000mm lange und rund 600kg schwere Welle im Großmotorenbau. Der Durchmesser liegt bei 200mm. Die Verzahnung ließ der Anwender extern fertigen. Horn schlug vor, die Verzahnung in der gleichen Aufspannung zu Fräsen, in welcher auch die Drehbearbeitung geschieht. Zum Einsatz kommt das Horn-Zirkularfrässystem 635. Das Sonderprofil der sechs Zähne des Werkzeugs gleicht dem Soll-Profil der Zahnflanken des Werkstücks. Die Auskragung des Werkzeugs ist aufgrund der Gegebenheiten lang. Durch den schwingungsdämpfenden VHM-Schaft treten keine Probleme mit Vibrationen des Werkzeugs auf.
Alle Horn-Werkzeugträger für das Zirkularfräsen sind mit einer inneren Kühlmittelzufuhr ausgestattet. Die präzise Schnittstelle zwischen Träger und Schneidplatte gestatten einen µ-genauen Rund- und Planlauf der Schneidplatte beim Wechsel. Das Schruppen und Schlichten geschieht mit dem selben Werkzeug. Neben der deutlich schnelleren Fertigungszeit und dem Entfall der externen Bearbeitung, erhöhte sich darüber hinaus auch die Qualität der gefertigten Verzahnung.
Schlitzfräsen in der Mikrobearbeitung
Ein weiteres Anwendungsbeispiel zeigt sich in der Bearbeitung eines Bauteils aus der Ventiltechnik. Das Werkstück hat einen Durchmesser von 1,6mm und ist rund 3mm lang. Zur Ventileinstellung im späteren Einsatz muss an der Stirnseite des Bauteils ein 0,3mm breiter und 0,5mm tiefer Schlitz gefräst werden. Der Anwender fräste den Schlitz bisher mit einem feinen HSS-Sägeblatt. Die unsichere Prozessstabilität bot jedoch Optimierungspotential. Horn löste diese Aufgabe mit dem Frässystem 606. Die sechsschneidige Schneidplatte mit 0,3mm Schneidbreite brachte dem Anwender die gewünschte Sicherheit im Fräsprozess.
Horn erweiterte das Zirkularfrässystem um Werkzeuge zum Fräsen von schmalen Nuten. Die Abrundung des Werkzeugsystems bietet dem Anwender die Möglichkeit, kostenintensive Bearbeitungsprozesse zur Herstellung von schmalen Nuten einzusparen. Die Werkzeuge bietet Horn je nach Durchmesser in Schneidbreiten von 0,25 bis 1mm als Standard an. Die maximale Frästiefe liegt – abhängig vom Werkzeugdurchmesser – zwischen 1,3 bis 14mm. Je nach zu bearbeitendem Werkstoff sind die Schneidplatten mit unterschiedlichen Beschichtungen verfügbar. Der VHM-Werkzeugschaft stellt aufgrund seiner Masse die Schwingungsdämpfung im Fräsprozess sicher. Alle Varianten der Werkzeugschäfte sind mit einer inneren Kühlmittelzufuhr ausgestattet.
Dies sind nur zwei Anwendungsbeispiele von vielen Möglichkeiten, welche das Horn-Zirkularfrässystem bietet. Die Flexibilität bei der Gestaltung der Schneiden, die präzise Schnittstelle zwischen Schneidplatte und Schaft, die zahlreichen Durchmesservarianten sowie die unterschiedlich verfügbaren Zähnezahlen pro Schneidplatte zeichnen dieses Werkzeugsystem aus.
Mit den Schichten RC2 und RC4 zeigt Paul Horn neue Entwicklungen im Bereich der Hochleistungs-Werkzeugbeschichtungen. Die hohe Zähigkeit und Härte erlauben das Bearbeiten von Stahlwerkstoffen mit hohen Schnittgeschwindigkeiten und verlängern deutlich die Standzeiten. Die hohe Temperaturbeständigkeit gestattet den produktiven Einsatz in der Trockenbearbeitung sowie bei unzureichender Kühlschmierstoffversorgung. Zahlreiche Werkzeugsysteme sind mit der neuen HiPIMS-Schicht ab Lager lieferbar. Horn investiert ständig in neue moderne Technologien. 2015 lieferte das Unternehmen CemeCon die weltweit erste von drei HiPIMS-Anlagen an Horn. Seither bringt die High-Power-Impulse-Magnetron-Sputtering-Technologie spezifische Vorteile und neue Möglichkeiten in der Beschichtung von Präzisionswerkzeugen.