Trochoidalfräser für reproduzierbar stabile Prozesse

Das trochoidale Fräsen hat sich als effiziente Bearbeitungsstrategie für die Zerspanung etabliert. Charakteristisch sind geringe radiale Eingriffsbreiten bei gleichzeitig großen axialen Zustellungen sowie konstante Eingriffsbedingungen. Leistungsfähigere Maschinen und zunehmend dynamische CAM-Strategien, die adaptive Werkzeugbahnen mit wechselnden Eingriffsverhältnissen erzeugen, erhöhen jedoch die Anforderungen an die eingesetzten Trochoidalfräser. Vor diesem Hintergrund hat Mapal den OptiMill-Tro-Uni für Stahl- und Gusswerkstoffe grundlegend überarbeitet und definiert damit einen neuen Standard für Prozesssicherheit und Zeitspanvolumen im Trochoidalfräsen. Die neue Generation löst die bisherige Werkzeuglösung nach rund zehn Jahren im Einsatz schrittweise ab.

Veränderte Rahmenbedingungen sind der wesentliche Treiber für die Neuentwicklung. Dynamischere Maschinen, optimierte CAM-Strategien und steigender Kostendruck erfordern Werkzeuge, die nicht nur unter idealen Bedingungen hohe Leistung erzielen, sondern auch unter realen Einsatzbedingungen reproduzierbar stabile Prozesse gewährleisten. Die Neuauslegung des OptiMill-Tro-Uni bildet diese Anforderungen in einer abgestimmten Kombination aus Werkzeugdesign und anwendungsorientierter Prozesssauslegung ab.

Für dynamische Prozessanforderungen ausgelegt
Im Vergleich zu konventionellen Frässtrategien mit größeren radialen Eingriffen ist das Werkzeug beim trochoidalen Fräsen hohen dynamischen Lastwechseln ausgesetzt. Wechselnde Eingriffsverhältnisse, hohe Vorschübe und große axiale Schnitttiefen stellen besondere Anforderungen an Stabilität, Spanabfuhr und Verschleißverhalten, was den Einsatz eines Trochoidalfräsers notwendig macht.
Kern der neuen Generation des OptiMill-Tro-Uni von Mapal ist eine veränderte Werkzeuggeometrie. Der je nach Länge angepasste Kerndurchmesser erhöht die Biegebruchfestigkeit insbesondere bei größeren Auskraglängen. Die Auslegung mit fünf Schneiden ermöglicht eine hohe Vorschubleistung, ohne die Spanabfuhr zu beeinträchtigen, und sorgt so für eine hohe Wirtschaftlichkeit. Angepasste Spiralwinkel sowie eine asymmetrische Schneidenausführung reduzieren Schwingungen und gewährleisten einen ruhigen Lauf. Das sind die wesentlichen Voraussetzungen für stabile Prozesse bei hohen Vorschüben und axialen Eingriffen.

Auf unterschiedliche CAM-Strategien abgestimmt
Auch die Spanbildung wurde auf die Anforderungen abgestimmt. Neu angeordnete Spanteiler erzeugen kurze Späne. Gerade bei hohen axialen Eingriffen tragen eine optimale Spanbildung und -abfuhr wesentlich dazu bei, einen stabilen Bearbeitungsprozess aufrechtzuerhalten und ein hohes Zeitspanvolumen bei kontrollierten Bedingungen zu ermöglichen.
Neben der Werkzeugauslegung bestimmt auch die jeweilige CAM-Strategie wesentlich, welchen Belastungen der Fräser im Prozess ausgesetzt ist. Moderne CAM-Systeme haben unterschiedliche Herangehensweisen an die Umsetzung trochoidaler Frässtrategien etwa bei Werkzeugbahnführung, Dynamikprofilen oder radialen Eingriffsbreiten. Je nach Anwendung resultieren daraus unterschiedliche Belastungsszenarien für das Werkzeug. Der OptiMill-Tro-Uni deckt diese Bandbreite an Anforderungen ab, berücksichtigt unterschiedliche Dynamikniveaus und gewährleistet eine stabile Umsetzung der jeweiligen Bearbeitungsstrategie.

Werkzeug und Prozess als abgestimmtes Gesamtsystem
Für die Wirtschaftlichkeit eines trochoidalen Fräsprozesses ist nicht allein das Werkzeug entscheidend, sondern die abgestimmte Auslegung des gesamten Bearbeitungsprozesses. Mit seinem Know-how berücksichtigt Mapal diesen Umstand beim OptiMill-Tro-Uni und liefert einen wesentlichen Mehrwert: Kunden erhalten mit dem Trochoidalfräser speziell angepasste Schnittparameter in drei Dynamikstufen und damit differenzierte und praxisnahe Startwerte für ihre jeweilige Bearbeitungssituation, abgestimmt auf Maschine, Aufspannung und Prozessbedingungen. Während marktüblich häufig nur einzelne Standardwerte bereitgestellt werden, unterstützt Mapal den Anwender mit deutlich präziseren und anwendungsspezifischeren Angaben zum Werkzeugeinsatz. Das Potenzial der trochoidalen Bearbeitungsstrategie kann so reproduzierbar und prozesssicher ausgeschöpft werden.

Wirtschaftlichkeit unter realen Einsatzbedingungen
Die Kombination aus Werkzeuggeometrie, abgestimmten Schnittwerten und stabiler Prozessführung wirkt sich direkt auf die Wirtschaftlichkeit aus: Höhere Zeitspanvolumina, längere Standzeiten und eine stabile Bearbeitung tragen zu niedrigen Bauteilkosten bei. Praxisversuche unter realen Einsatzbedingungen zeigen, dass insbesondere das abgestimmte Zusammenspiel aus Werkzeug und Prozessauslegung entscheidend zur Leistungssteigerung beiträgt.
Die zweite Generation des OptiMill-Tro-Uni wird zur AMB in Stuttgart auf den Markt gebracht. Das bestehende Produkt der ersten Generation wird bis 2028 schrittweise abgelöst. Der Trochoidalfräser für die Bearbeitung von Stahl- und Gusswerkstoffen ist ab September 2026 in Ø 4 bis 25 mm sowie in Längenausführungen von 2xD bis 5xD verfügbar. Als Zielbranchen adressiert Mapal insbesondere die Automobilindustrie, den Maschinen- und Anlagenbau sowie den Werkzeug- und Formenbau.

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