Werkzeuge optimal spannen

Bei der Kraftschrumpftechnik erfolgt die Werkzeugspannung bekannter Weise über die Rückstellkräfte des Materials. Vorgestellt wurde das System erstmals vor vier Jahren auf der EMO 1997 in Hannover. Als Weltneuheit lancierte es in Insiderkreisen sofort zum Messegespräch. Und die Betriebspraxis bestätigte in den Folgejahren alle hohen Erwartungen, die an dieses Spannsystem gestellt wurden.

Bis dato ist dieses Spannsystem für Spanndurchmesser von 6 bis 25 Millimeter als Standard erhältlich. Hinsichtlich der Einsparung von Material bei Hartmetallwerkzeugen wird die Verbreitung der Drei-Millimeter-Schäfte, bei Schneidendurchmessern bis weit unter einen Millimeter, immer häufiger. Dafür wurde das Spannsystem Tribos im Bereich der kleinen Spanndurchmesser jetzt erweitert.

Werkzeuge mit Schäften von drei, vier oder fünf Millimetern Durchmesser werden in der neuen Aufnahme sicher und wiederholbar gespannt. Die Rundlauf- und Wiederholgenauigkeit liegt, wie im gesamten Tribos-System, bei (0,003 Millimetern. Ein weiterer Hauptvorteil des Systems ist die sehr schlanke Kontur. Bei einem Spanndurchmesser von drei Millimetern beträgt der Außendurchmesser im Spannbereich lediglich acht Millimeter(!), optimal zum Einsatz der kleinen Werkzeuge in engen Konturen.

Zum Spannen der Werkzeuge ist die Standardschafttoleranz (h6) ausreichend. Schafttoleranzen der Qualität vier oder fünf, wie sie in der Warmschrumpftechnik gefordert werden, sind nicht mehr erforderlich. Somit können Standardwerkzeuge, die preisgünstiger und auch schneller zu beschaffen sind, verwendet werden. Im Gegensatz zum Warmschrumpfen ist das Spannhandling sehr komfortabel und wird ohne Zeitdruck vorgenommen. Auch HSS-Schäfte können problemlos gefügt werden.

Zur EMO 2001 in Hannover werden diese neuen Werkzeugaufnahmen erstmals der Öffentlichkeit präsentiert, zunächst als 100 Millimeter Verlängerungen. Diese können universell in jeden beliebigen Werkzeughalter mit einem Spanndurchmesser von 12 Millimetern eingesetzt werden. Hierfür bieten sich besonders Werkzeughalter an, die die Rundlaufgenauigkeit der neuen Verlängerung unterstützen, zum Beispiel Hydrodehnspannfutter oder ein Kraftschrumpffutter unseres Hauses. Geplant ist, diese Werkzeugaufnahme als Monoblock zukünftig auch mit HSK-E-Schnittstelle anzubieten.

Praxiserprobt im Werkzeugbau

Überzeugen konnten die neuen Werkzeugaufnahmen bereits bei ersten Bearbeitungseinsätzen, die bei der Firma Hofmann ¿ Werkzeugbau in Lichtenfels ¿ durchgeführt wurden. Auf einem Hermle-BAZ C800U mit Weis-Schnellaufspindel wurden mit einem Ein-Millimeter-Diamant-Radiusfräser bei einer Drehzahl von 23 000 min-1 über 15 Stunden hinweg Graphitelektroden gefräst. Die guten Bearbeitungsergebnisse wurden nicht zuletzt durch den sehr guten Rundlauf von £ drei Mikrometern erreicht.

Die neue Mini-Verlängerung wurde mit einer Tribos-Aufnahme HSK-E 40, Durchmesser 12 Millimeter, in der Maschinenspindel kombiniert. Begeistert ist der zuständige Mitarbeiter, Michael Scherer, von der sehr guten Rundlaufgenauigkeit und der Spannkraft, welche beide nach dem 15-stündigen Einsatz immer noch auf gleich hohem Niveau waren.

Die Alternative: Hydrodehnspannfutter

Das Präzisionswerkzeughalterprogramm mit hydraulischer Dehnspanntechnik Tendo bietet Spannwerkzeuge für nahezu alle gängigen Schaftdurchmesser und maschinenseitigen Schnittstellen. Wie alle Werkzeughaltersysteme unseres Hauses weisen die Hydrodehnspannfutter einen Rundlauf von kleiner drei Mikrometern auf. Dieser Rundlauf ist Voraussetzung, um den Werkzeughalter mit eingespanntem Werkzeug, entsprechend dem Stand der Technik, feinwuchten zu können. Alle Hydrodehnspannfutter bieten die Wuchtgüte G6,3. Dies bedeutet zum Beispiel bei einem Werkzeughalter HSK-A 63 eine Restunwucht von kleiner vier gmm bei einer Drehzahl von 15 000 U/min.

Die Hydrodehnspannfutter besitzen eine sehr gute Drehzahlfestigkeit bezüglich der Werkzeugspannung, wie Schleuderversuche an der TH Darmstadt zeigten. Abhängig von der maschinenseitigen Schnittstelle können die Hydrodehnspannfutter bis zu einer Drehzahl von 50 000 U/min in feingewuchteter Ausführung eingesetzt werden.

Neue Funktion

Die Baureihe mit HSK-Aufnahmen wurde jetzt um eine interessante Funktion, die radiale Längeneinstellung, erweitert. Die Längeneinstellung wird radial von außen betätigt und ermöglicht somit eine einfache, schnelle und gut zugängliche Einstellung des Werkzeuges mit Hilfe eines Innensechskantschlüssels. Der Verstellweg beträgt zehn Millimeter. Die Verstellung ist über Antriebs- und Abtriebsrad so fein gewählt, dass die Werkzeuglänge im Mikrometer-Bereich eingestellt werden kann. Die Längeneinstellschraube ist mit einem vorder- und rückseitigen Anschlag versehen. Sie ist selbsthemmend, so dass sich die Position des Werkzeuges weder durch das Eigengewicht noch durch axialen Druck verändern kann. Die Hydrodehnspannfutter sind damit besonders gut für den Einsatz von PKD-Werkzeugen geeignet.

Analog zur Längeneinstellung erfolgt auch die Spannung des Werkzeugs selbst mit Hilfe eines Innensechskantschlüssels. Damit werden zum Spannen der Werkzeuge keine Vorrichtungen benötigt. Weitere Vorteile sind Schmutzunempfindlichkeit und Kühlmitteldichtheit bis 100 bar. Die Wuchtgüte wird durch den Bewegungs- und Verstellmechanismus nicht beeinflusst.

Der Erfolg dieser Hydrodehnspannfutter liegt in den systembedingten Vorteilen, wie zum Beispiel hohem Dauerrundlauf, hoher Wechselwiederholgenauigkeit, sehr guter Vibrationsdämpfung und einfacher Bedienung. Die Vibrationsdämpfung vermindert sogenannte Mikroausbrüche an der Werkzeugschneide und verlängert somit die Werkzeugstandzeit. Dies ist gleichbedeutend mit einer Verringerung der Werkzeugbeschaffungskosten. Durch den Einsatz von GZB-S-Zwischenbuchsen, die speziell auf dieses Programm abgestimmt sind, können Zwischenabmessungen realisiert werden, die mit vielen anderen Werkzeughaltersystemen nicht möglich sind.

Die Hydrodehnspannfutter finden Anwendung in allen Bereichen der spanenden Bearbeitung, wie zum Beispiel Fräsen, Bohren und Reiben, in denen allerhöchste Genauigkeit und Prozesssicherheit unumgänglich sind.

Links: http://www.schunk.de