Werkzeugauswahl (HSS,VHM und WSP)
Die Wahl des richtigen Werkzeuges hängt in erster Linie von der Art der erforderlichen Zerspanung ab (Bohren/Drehen/Fräsen/Gewinde-Erzeugung).
Weitere wichtige Faktoren für jede der genannten Bearbeitungen sind die Wahl des Schneidstoffes in Bezug auf den zu zerspanenden Werkstoff, die Strategie mit der das Werkzeug arbeiten soll (Walzen/Stirnen/Spindeln/Reiben) sowie Kosten-Nutzen Kriterien in Bezug auf die Werkstückgröße und Bearbeitungszeit.
Die drei Haupt-Schneidstoffgruppen in der CNC Zerspanung sind HSS, VHM und WSP.
HSS
Werkzeuge oder auch Schnellarbeitsstahl zeichnet sich vor allem durch seine hohe Zähigkeit aus.
Daraus resultierend eignet er sich besonders zur vibrationsarmen Zerspanung beispielsweise dünnwandiger Werkstücke.
Da sich die scharfen Schneidkanten in Legierungen mit hohen Festigkeiten schnell verstumpfen ist er jedoch vorwiegend für die kostengünstige Bearbeitung von weichen Kunststoffen und Aluminiumlegierungen zu empfehlen.
Dank seiner hohen Zähigkeit sind HSS Werkzeuge gegenüber VHM Werkzeugen deutlich unempfindlicher hinsichtlich Werkzeugbrüchen.
Je nach Werkzeugdimension lassen sie sich bis zu zehn mal nachschleifen.
VHM
Vollhartmetall Werkzeuge weisen, wie es die Bezeichnung schon andeutet, eine hohe Härte und Festigkeit auf. Sie sind universell einsetzbar und eignen sich besonders zur Bearbeitung von rostfreien Stählen und zur Hartbearbeitung.
Im Vergleich zu HSS Werkzeugen können VHM Werkzeuge mit deutlich höheren Schnittgeschwindigkeiten arbeiten. Ein weiterer Vorteil ist die verhältnismäßig hohe Temperaturbeständigkeit.
Um Temperaturstürze zu vermeiden sollte jedoch bei der Schruppbearbeitung auf eine Kühlschmierstoffzufuhr verzichtet werden.
Um Aufbauschneiden zu vermeiden ist bei der Schlicht-Zerspanung von Aluminium und rostfreien Stählen eine ausreichende Kühlschmierstoffzufuhr ebenso empfehlenswert wie bei Werkstücken mit sehr genauen Formtoleranzen.
WSP
Wendeschneidplatten Werkzeuge können sowohl mit VHM-als auch HSS Schneidplatten sowie einigen weiteren Schneidstoffarten bestückt werden. Dabei weisen sie einige klare Vorteile gegenüber HSS und VHM Werkzeugen auf.
Durch ihren Trägerwerkstoff aus Vergütungsstahl, lassen sich auch große Werkzeuge kostengünstig herstellen. So können Werkstücke mit großen Flächen schnell und effizient zerspant werden. Effizient ist die Wendeschneidplatte auch hinsichtlich dem Schneidkantenverschleiß.
Im Gegensatz zu HSS und VHM Werkzeugen muss nicht das komplette Werkzeug getauscht werden, sondern nur die Platte gedreht werden. Dies kann je nach Plattenform bei Fräswerkzeugen bis zu acht mal gemacht werden.
Hierbei zeigt sich sofort ein weiterer Vorteil. Werkzeuge mit Wendeschneidplatten müssen durch ihren sehr genauen Plattensitz nach dem Drehen der Platten nicht neu vermessen werden. Da der Vorschub beim Fräsen maßgeblich vom Vorschub pro Zahn anhängt, können WSP Werkzeuge mit ihren bis zu >10 Zähnen deutlich höherer Vorschubgeschwindigkeiten fahren als HSS und VHM Werkzeuge.
Beim Zerspanen von Aluminiumlegierungen lassen sich bedingt durch ihre großen Durchmesser in Kombination mit dem richtigen WSP Schneidstoff prozesssichere Schnittgeschwindigkeiten von > 1000m/min auch auf Bearbeitungszentren mit niedrigen Drehzahlen realisieren.