OCM-Schnittdatenrechner (Option #167)

Grundlagen OCM-Schnittdatenrechner

Einführung

Der OCM-Schnittdatenrechner dient zur Ermittlung der Schnittdaten für den Zyklus 272 OCM SCHRUPPEN. Diese ergeben sich aus den Eigenschaften des Werkstoffs und des Werkzeugs. Durch die berechneten Schnittdaten kann ein hohes Zeitspanvolumen und somit eine hohe Produktivität erreicht werden.

Des Weiteren haben Sie die Möglichkeit mit dem OCM-Schnittdatenrechner die Werkzeugbelastung über Schieberegler der mechanischen und der thermischen Last gezielt zu beeinflussen. So können Sie die Prozesssicherheit, den Verschleiß und die Produktivität optimieren.

Voraussetzungen

 
Machine

Beachten Sie Ihr Maschinenhandbuch!

Um die berechneten Schnittdaten ausnutzen zu können, benötigen Sie eine ausreichend leistungsstarke Spindel sowie eine stabile Maschine.

    • Die vorgegebenen Werte setzen eine feste Aufspannung des Werkstücks voraus.
    • Die vorgegebenen Werte setzten ein Werkzeug, das fest im Halter sitzt, voraus.
    • Das eingesetzte Werkzeug muss für das zu bearbeitende Material geeignet sein.
 
Tip

Bei großen Schnitttiefen und hohem Drallwinkel entstehen starke ziehende Kräfte in Werkzeugachsrichtung. Achten Sie, dass Sie ausreichend Aufmaß in der Tiefe haben.

Einhaltung der Schnittbedingungen

Verwenden Sie die Schnittdaten ausschließlich für den Zyklus 272 OCM SCHRUPPEN.

Nur dieser Zyklus gewährleistet, dass der zulässige Eingriffswinkel für beliebige Konturen nicht überschritten wird.

Späneabfuhr

 
Hinweis
Achtung, Gefahr für Werkzeug und Werkstück!
Wenn die Späne nicht optimal abgeführt werden, können diese sich bei den hohen Zerspanleistungen in engen Taschen verklemmen. Es besteht die Gefahr eines Werkzeugbruchs!
  1. Auf eine optimale Späneabfuhr, gemäß der Empfehlung des OCM-Schnittdatenrechners, achten

Prozesskühlung

Der OCM-Schnittdatenrechner empfiehlt bei den meisten Materialien Trockenzerspanung mit Druckluftkühlung. Die Druckluft muss direkt auf die Spanstelle gerichtet sein, am besten durch den Werkzeughalter. Wenn dies nicht möglich ist, können Sie auch mit innerer Kühlmittelzufuhr fräsen.

Bei der Verwendung von Werkzeugen mit innerer Kühlmittelzufuhr ist die Abfuhr der Späne ggf. schlechter. Es kann zu einer Standzeitverkürzung des Werkzeugs kommen.

Bedienung

Schnittdatenrechner öffnen

  1. Zyklus 272 OCM SCHRUPPEN wählen
calculator

  1. OCM-Schnittdatenrechner in der Aktionsleiste wählen

Schnittdatenrechner schließen

SF_4_Schnittdatenrechner_Uebernehmen

  1. ÜBERNEHMEN wählen
  2. Die Steuerung übernimmt die ermittelten Schnittdaten in die vorhergesehenen Zyklenparameter.
  3. Die aktuellen Eingaben werden abgespeichert und beim erneuten Öffnen des Schnittdatenrechners hinterlegt.
SF_4_OCMSchnittdatenrechner_Abbrechen

    oder

  1. Abbrechen wählen
  2. Die aktuellen Eingaben werden nicht abgespeichert.
  3. Die Steuerung übernimmt keine Werte in den Zyklus.
 
Tip
  • Der OCM-Schnittdatenrechner berechnet zusammenhängende Werte für diese Zyklenparameter:
  • Zustelltiefe(Q202)
  • Bahnüberlappung(Q370)
  • Spindeldrehzahl(Q576)
  • Fräsart(Q351)

Wenn Sie mit dem OCM-Schnittdatenrechner arbeiten, dürfen Sie diese Parameter nicht nachträglich im Zyklus editieren.

Formular

AS_4_24_11_OCM_Schnittdatenrechner_Wert
  • Im Formular verwendet die Steuerung verschiedene Farben und Symbole:
  • Dunkelgrauer Hintergrund: Eingabe notwendig
  • Rote Umrandung der Eingabekästchen und Hinweissymbol: Fehlende oder falsche Eingabe
  • Grauer Hintergrund: Keine Eingabe möglich
 
Tip

Das Eingabefeld des Werkstückmaterials ist grau hinterlegt. Diese können Sie nur über die Auswahlliste wählen. Auch das Werkzeug können Sie über die Werkzeugtabelle wählen.

Werkstückmaterial

AS_4_24_11_OCM_Rechner_Material_waehlen

Gehen Sie zur Auswahl des Werkstückmaterials wie folgt vor:

  1. Schaltfläche Material wählen wählen
  2. Die Steuerung öffnet eine Auswahlliste mit verschiedenen Stahlsorten, Aluminium und Titan.
  3. Auswählen des Werkstückmaterials
  4. oder

  5. Suchbegriff in die Filtermaske eingeben
  6. Die Steuerung zeigt Ihnen die gesuchten Werkstoffe bzw. -gruppen an. Mit der Schaltfläche Löschen kehren Sie zur ursprünglichen Auswahlliste zurück.
 
Tip
  • Programmier- und Bedienhinweise:
  • Wenn Ihr Werkstoff nicht in der Tabelle aufgelistet ist, wählen Sie eine passende Werkstoffgruppe oder einen Werkstoff mit ähnlichen Zerspanungseigenschaften
  • Die Werkstückmaterial-Tabelle ocm.xml finden Sie unter dem Verzeichnis TNC:\system\_calcprocess

Werkzeug

AS_4_24_11_OCM_Rechner_Werkzeug_waehlen

Sie haben die Möglichkeit, das Werkzeug über die Werkzeugtabelle tool.t zu wählen oder die Daten manuell einzutippen.

  1. Gehen Sie zur Auswahl des Werkzeugs wie folgt vor:
  2. Schaltfläche Werkzeug wählen wählen
  3. Die Steuerung öffnet die aktive Werkzeugtabelle tool.t.
  4. Werkzeug wählen
  5. oder

  6. Werkzeugname oder -nummer in die Suchmaske eingeben
  7. Mit OK übernehmen
  8. Die Steuerung übernimmt den Durchmesser, die Anzahl Schneiden und die Schneidenlänge aus der tool.t.
  9. Drallwinkel definieren
  1. Gehen Sie zur Auswahl des Werkzeugs wie folgt vor:
  2. Durchmesser eingeben
  3. Anzahl Schneiden definieren
  4. Schneidenlänge eingeben
  5. Drallwinkel definieren

Eingabedialog

Beschreibung

Durchmesser

Durchmesser des Schruppwerkzeugs in mm

Wert wird automatisch nach der Auswahl des Schruppwerkzeugs übernommen.

Eingabe: 1...40

Anzahl Schneiden

Anzahl der Schneiden des Schruppwerkzeugs

Wert wird automatisch nach der Auswahl des Schruppwerkzeugs übernommen.

Eingabe: 1...10

Drallwinkel

Drallwinkel des Schruppwerkzeugs in °

Bei unterschiedlichen Drallwinkeln geben Sie den Mittelwert ein.

Eingabe: 0...80

 
Tip
  • Programmier- und Bedienhinweise:
  • Die Werte des Durchmesser der Anzahl Schneiden und der Schneidenlänge können Sie jederzeit abändern. Der geänderte Wert wird nicht in die Werkzeugtabelle tool.t zurückgeschrieben!
  • Den Drallwinkel finden Sie in der Beschreibung Ihres Werkzeugs, z. B. im Werkzeugkatalog des Werkzeugherstellers.

Begrenzung

Für die Begrenzungen müssen Sie die max. Spindeldrehzahl und den max. Fräsvorschub definieren. Die berechneten Schnittdaten werden auf diese Werte begrenzt.

Eingabedialog

Beschreibung

Max. Spindeldrehzahl

Maximale Spindeldrehzahl in U/min, die die Maschine und die Aufspannsituation erlauben.

Eingabe: 1...99999

Max. Fräsvorschub

Maximaler Fräsvorschub in mm/min, den die Maschine und die Aufspannsituation erlauben.

Eingabe: 1...99999

Prozessauslegung

Für die Prozessauslegung müssen Sie die Zustelltiefe(Q202) sowie die mechanische und die thermische Last definieren:

Eingabedialog

Beschreibung

Zustelltiefe(Q202)

Zustelltiefe (>0 mm bis 6 mal Werkzeugdurchmesser)

Wert wird beim Starten des OCM-Schnittdatenrechners aus dem Zyklusparameter Q202 übernommen.

Eingabe: 0.001...99999.999

Mechanische Last Werkzeug

Schieberegler zur Wahl der mechanischen Last (im Normalfall liegt der Wert zwischen 70 % und 100 %)

Eingabe: 0%...150%

Thermische Last Werkzeug

Schieberegler zur Wahl der thermischen Last

Schieberegler entsprechend der thermischen Verschleißfestigkeit (Beschichtung) Ihres Werkzeugs einstellen.

  • HSS: Eine geringe thermische Verschleißfestigkeit
  • VHM (Nicht beschichtete oder normal beschichtete Vollhartmetall-Fräser): Mittlere thermische Verschleißfestigkeit
  • Besch. (Hochbeschichtete Vollhartmetall-Fräser): Hohe thermische Verschleißfestigkeit
  •  
    Tip
    • Der Schieberegler ist nur im grün hinterlegten Bereich wirksam Diese Begrenzung ist abhängig von der maximalen Spindeldrehzahl, dem maximalen Vorschub und dem gewählten Material.
    • Wenn sich der Schieberegler im roten Bereich befindet, verwendet die Steuerung den maximalen zulässigen Wert.

Eingabe: 0%...200%

Prozessauslegung

Schnittdaten

Die Steuerung zeigt im Abschnitt Schnittdaten die berechneten Werte an.

Folgende Schnittdaten werden zusätzlich zu der Zustelltiefe Q202 in die entsprechenden Zyklenparameter übernommen:

Schnittdaten:

Übernahme in Zyklusparameter:

Bahnüberlappung(Q370)

Q370 = BAHN-UEBERLAPPUNG

Vorschub Fräsen(Q207) in mm/min

Q207 = VORSCHUB FRAESEN

Spindeldrehzahl(Q576) in U/min

Q576 = SPINDELDREHZAHL

Fräsart(Q351)

Q351= FRAESART

 
Tip
  • Programmier- und Bedienhinweise:
  • Der OCM-Schnittdatenrechner berechnet ausschließlich Werte für den Gleichlauf Q351=+1. Aus diesem Grund übernimmt dieser immer Q351=+1 in den Zyklusparameter.
  • Der OCM-Schnittdatenrechner gleicht die Schnittdaten mit den Eingabebereichen des Zyklus ab. Wenn die Werte die Eingabebereiche unter- oder überschreiten, wird der Parameter im OCM-Schnittdatenrechner rot hinterlegt. Die Schnittdaten können in diesem Fall nicht in den Zyklus übernommen werden.

Folgende Schnittdaten dienen zu der Information und Empfehlung:

  • Seitliche Zustellung in mm
  • Zahnvorschub FZ in mm
  • Schnittgeschw. VC in m/min
  • Zeitspanvolumen in cm3/min
  • Spindelleistung in kW
  • Empfohlene Kühlung

Mithilfe dieser Werte können Sie beurteilen, ob Ihre Maschine die gewählten Schnittbedingungen einhalten kann.

Prozessauslegung

Die beiden Schieberegler mechanische und thermische Last nehmen Einfluss auf die an den Schneiden wirkenden Prozesskräfte bzw. -temperaturen. Höhere Werte steigern das Zeitspanvolumen, führen jedoch zu einer höheren Belastung. Das Verschieben der Regler ermöglicht verschiedene Prozessauslegungen.

Maximales Zeitspanvolumen

Für maximales Zeitspanvolumen stellen Sie den Schieberegler für mechanische Last auf 100 % und den Schieberegler für thermische Last entsprechend der Beschichtung Ihres Werkzeugs ein.

Wenn es die definierten Begrenzungen erlauben, beanspruchen die Schnittdaten das Werkzeug an seiner mechanischen und thermischen Belastbarkeitsgrenze. Bei großen Werkzeugdurchmessern (D>=16 mm) können sehr hohe Spindelleistungen erforderlich sein.

Die theoretische zu erwartende Spindelleistung können Sie der Ausgabe der Schnittdaten entnehmen.

 
Tip

Wenn die zulässige Spindelleistung überschritten wird, können Sie zunächst den Schieberegler der mechanischen Last und wenn nötig die Zustelltiefe (ap) reduzieren.

Beachten Sie, dass eine Spindel unterhalb der Nenndrehzahl und bei sehr hohen Drehzahlen nicht die Nennleistung erreicht.

Wenn Sie ein hohes Zeitspanvolumen erreichen wollen, müssen Sie auch auf eine optimale Späneabfuhr achten.

Reduzierte Belastung und geringer Verschleiß

Um die mechanische Belastung und den thermischen Verschleiß zu verringern, reduzieren Sie die mechanische Last auf 70 %. Die thermische Last reduzieren Sie auf einen Wert, der 70 % der Beschichtung Ihres Werkzeugs entspricht.

Diese Einstellungen belasten das Werkzeug mechanisch und thermisch in einem ausgewogenen Maß. Die Standzeit des Werkzeugs erreicht im Allgemeinen das Maximum. Die geringere mechanische Belastung ermöglicht einen ruhigeren und vibrationsärmeren Prozess.

Optimales Ergebnis erzielen

Wenn die ermittelten Schnittdaten nicht zu einem zufriedenstellenden Zerspanprozess führen, kann dies unterschiedliche Ursachen haben.

Zu hohe mechanische Last

Bei einer mechanischen Überlast müssen Sie zunächst die Prozesskraft reduzieren.

  • Die folgenden Erscheinungen sind Hinweise auf eine mechanische Überlastung:
  • Schneidkantenbrüche am Werkzeug
  • Schaftbruch des Werkzeugs
  • Zu hohes Spindelmoment oder zu hohe Spindelleistung
  • Zu hohe Axial- und Radialkräfte am Spindellager
  • Unerwünschte Schwingungen oder Rattern
  • Schwingungen durch zu weiche Aufspannung
  • Schwingungen durch lang auskragendes Werkzeug

Zu hohe thermische Last

Bei einer thermischen Überlast müssen Sie die Prozesstemperatur reduzieren.

  • Die folgenden Erscheinungen weisen auf eine thermische Überlastung des Werkzeugs hin:
  • Zu hoher Kolkverschleiß an der Spanfläche
  • Werkzeug glüht
  • Geschmolzene Schneidkanten (bei sehr schwer zerspanbaren Werkstoffen, z. B. Titan)

Zu geringes Zeitspanvolumen

Wenn die Bearbeitungszeit zu lang ist und diese reduziert werden muss, kann durch Erhöhung beider Regler das Zeitspanvolumen gesteigert werden.

Wenn sowohl Maschine als auch Werkzeug noch Potential haben, empfiehlt sich zunächst den Schieber der Prozesstemperatur zu erhöhen. Im Anschluss können Sie wenn möglich, auch den Schieber der Prozesskräfte anheben.

Abhilfe bei Problemen

In der folgenden Tabelle können Sie mögliche Fehlerformen und Gegenmaßnahmen entnehmen.

Erscheinungsbild

Schieberegler Mechanische Last Werkzeug

Schieberegler Thermische Last Werkzeug

Sonstiges

Vibrationen (z. B. zu weiche Aufspannung oder zu lang ausgespannte Werkzeuge)

Reduzieren

Ggf. erhöhen

Aufspannung überprüfen

Unerwünschte Vibrationen oder Rattern

Reduzieren

-

Werkzeugbruch am Schaft

Reduzieren

-

Späneabfuhr prüfen

Schneidenbrüche am Werkzeug

Reduzieren

-

Späneabfuhr prüfen

Zu hoher Verschleiß

Ggf. erhöhen

Reduzieren

Werkzeug glüht

Ggf. erhöhen

Reduzieren

Kühlung prüfen

Bearbeitungszeit zu lang

Ggf. erhöhen

Zuerst erhöhen

Zu hohe Spindelauslastung

Reduzieren

-

Zu hohe Axialkraft am Spindellager

Reduzieren

-

  • Zustelltiefe reduzieren
  • Werkzeug mit geringerem Drallwinkel verwenden

Zu hohe Radialkraft am Spindellager

Reduzieren

-