Warum das Anfasen einen zweiten Blick verdient

Warum das Anfasen einen zweiten Blick verdient

Effizienzsteigerung in einer oft übersehenen Operation

Das Anfasen (Fasenfräsen) wird in der Praxis häufig als sekundäre Operation behandelt.
Und daher selten genauer überprüft.

Doch selbst kleine Optimierungen in diesem Prozess können direkte, positive Auswirkungen auf die Werkzeugstandzeit, die Zykluszeit und die allgemeine Prozessstabilität haben.

Warum es sich lohnt, das Thema neu zu bewerten

In vielen Anwendungen wird das Anfasen nach wie vor mit herkömmlichen HSS-Werkzeugen durchgeführt.
– eine Wahl, die traditionell durch niedrige Anschaffungskosten und Gewohnheit bestimmt war.

Heute jedoch ändert sich die Situation:

Die Preise für HSS-Werkzeuge sind gestiegen, während auch Vollhartmetallwerkzeuge (VHM) von den steigenden Rohstoffkosten betroffen sind. Gleichzeitig fordern die Produktionsanforderungen weiterhin eine höhere Effizienz.

Infolgedessen wird die Lücke zwischen einer bloß „guten“ und einer „optimalen“ Lösung immer deutlicher.

Wo die Grenzen auftreten

Bei dem Versuch, die Produktivität beim Anfasen mit Standardwerkzeugen zu steigern, treten typische Probleme auf:

  • Gratbildung: Erfordert eine zeitaufwendige, manuelle Nachbearbeitung.
  • Vibrationen: Treten auf, sobald die Vorschubgeschwindigkeit erhöht wird.
  • Häufige Werkzeugwechsel: Beeinträchtigen die Maschinenlaufzeit und Produktivität.

Diese Herausforderungen sind in den Werkstätten weit verbreitet, werden aber oft fälschlicherweise als unvermeidbarer Teil des Prozesses akzeptiert.

Aktuelle Optionen bei HSS-Werkzeugen

HSS-Anfaswerkzeuge werden im Allgemeinen in zwei Varianten eingesetzt:

Typ A: HSS-Vollwerkzeuge Typ B: HSS-Wechselkopfwerkzeuge
Eigenschaften:

  • Einfache einteilige Konstruktion
  • Relativ geringe Kosten
  • Bei Verschleiß nachschleifen oder komplett ersetzen

Herausforderungen:

  • Kürzere Standzeit im Vergleich zu Hartmetall
  • Begrenzte Hochvorschubkapazität
Eigenschaften:

  • Nur der Kopf muss ausgetauscht werden
  • Schaft kann wiederverwendet werden

Herausforderungen:

  • Da es sich um HSS handelt, ist die Standzeit ähnlich wie bei Vollwerkzeugen
  • Begrenzte Möglichkeit zur Steigerung der Schnittbedingungen

Beide Ansätze sind zwar bewährt, ihre Leistungsfähigkeit wird jedoch durch die physikalischen Grenzen des Materials HSS drastisch eingeschränkt.

Ein effizienterer Ansatz

Anstatt komplett auf teures Vollhartmetall umzustellen, liegt die wirtschaftlichste Lösung darin, Hartmetall nur dort einzusetzen, wo es wirklich benötigt wird – direkt an der Schneidkante.

TungMeister setzt genau dieses Konzept um: Ein austauschbarer Hartmetallkopf wird mit einem wiederverwendbaren Schaft kombiniert.
Dies ermöglicht eine erstklassige Schneidleistung und maximale Schnittwerte, während der Materialverbrauch und die Werkzeugkosten unter Kontrolle bleiben.

Auswahl des Anfaskopfes

Unterschiedliche Anfasbedingungen erfordern ein unterschiedliches Werkzeugverhalten.

VCP
  • Allround-Typ, kompatibel mit einer breiten Palette von Werkstückstoffen
  • Exzellentes Preis-Leistungs-Verhältnis, ideal für die Serienfertigung
  • In vielen Werkstätten als Standard-Anfaskopf weit verbreitet

Anwendungen: Allgemeines Anfasen, Bohrungsanfasen, Produktionslinien

VDS
  • Entwickelt, um den Schnittwiderstand zu reduzieren und Vibrationen zu vermeiden
  • Ermöglicht eine stabile Bearbeitung auch bei langer Auskragung
  • Ideal für die Bearbeitung von Werkstücken mit geringer Stabilität
  • Auch zum Zentrieren (Anbohren) geeignet

Anwendungen: Vibrationsanfällige Bearbeitung, lange Auskragung, instabile Werkstücke

VCA
  • Mehrschneidiges Design erhöht den Vorschub pro Umdrehung
  • Ermöglicht hocheffizientes Anfasen und Entgraten von Werkstückperipherien
  • Trägt zur Reduzierung der Zykluszeit bei

Anwendungen: Peripheres Anfasen, hocheffizientes Entgraten, produktivitätsorientierte Bearbeitung

Die Schaftauswahl ist entscheidend

Das modulare System ermöglicht die Auswahl des Schafts basierend auf der Anwendung:

Stahlschaft

Stahlschaft

Hartmetallschaft

Hartmetallschaft

Wolframschaft

Wolframschaft

VER Integrierter Spannzangentyp

VER Integrierter Spannzangentyp

Schaft Merkmale Empfohlene Anwendungen
Stahlschaft Standardtyp. Gutes Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung Allgemeine Bearbeitung, kostenbewusste Anwendungen
Hartmetallschaft Hohe Steifigkeit (hoher Elastizitätsmodul). Effektiv zur Vibrationsunterdrückung Hochpräzise Bearbeitung, lange Auskragung
Wolframschaft Kombiniert hohe Steifigkeit (hoher Elastizitätsmodul) mit Schwingungsdämpfung Anwendungen, die eine Vibrationsunterdrückung erfordern, vibrationsanfällige Umgebungen
VER Integrierter Spannzangentyp Integriert in die Spannzange, um die Auskragung zu minimieren BT30 und andere kompakte Maschinen, Drehautomaten. Steifigkeitsorientiert

 

Die Wahl der richtigen Kombination aus Kopf und Schaft hilft, den Prozess zu stabilisieren und die Konsistenz zu verbessern.

  • Lange Auskragung erforderlich → Hartmetall- oder Wolframschaft verwenden, um Steifigkeit zu gewährleisten
  • Vibrationen/Rattern sind ein Problem → Die Dämpfungseigenschaften des Wolframschafts sind effektiv
  • Minimale Auskragung gewünscht → Integrierten Spannzangentyp VER wählen
  • Allround-Einsatz → Stahlschaft hält die Kosten niedrig

Erfolgsgeschichten

Innen-Anfasen – S45C

Bei einem Setup mit langer Auskragung reduzierte der VDS-Kopf Vibrationen und verbesserte die Stabilität:
Standzeit: 5× / Effizienz: 1,6×

Anfasen – FC250 (Gusseisen)

Der Wechsel zum mehrschneidigen VCA-Design ermöglichte höhere Vorschubgeschwindigkeiten:
Standzeit: 5× / Effizienz: 8,4×

Anfasen – S45C

Der Ersatz von HSS durch eine Hartmetalllösung steigerte die Schnittgeschwindigkeit erheblich:
Standzeit: 11× / Effizienz: 4,3×

Fazit

Das Anfasen ist zwar nicht die primäre Operation, beeinflusst aber dennoch die Gesamtproduktivität.

Eine kleine Anpassung der Werkzeugstrategie kann zu messbaren Verbesserungen führen, ohne den gesamten Bearbeitungsprozess zu ändern.