Zerspanung Analyse des Biegeverhaltens von Werkzeugschnittstellen

Der Industriearbeitskreis Werkzeugschnittstelle erforscht die Eigenschaften von Fräs- und Drehschnittstellen sowie ihren Einfluss auf den Zerspanprozess. Bei vier genormten Werkzeugschnittstellen wurde das statische Biegeverhalten anhand von Referenzspannsystemen untereinander verglichen.

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Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen

Als direktes Bindeglied zwischen der Werkzeugmaschine und dem Werkzeug beeinflusst die Werkzeugschnittstelle unmittelbar die Leistungsfähigkeit und Qualität des Bearbeitungsprozesses [1]. Die zum Erzeugen der Bearbeitungskräfte erforderlichen Antriebsmomente werden über die Werkzeugschnittstelle an den Zerspanprozess übertragen. Unter dem Einfluss der entstehenden Biege- und Torsionsmomente steht die Forderung nach einer hohen mechanischen Steifigkeit der Schnittstellensysteme im Vordergrund.

Es haben sich genormte Schnittstellen herausgebildet

Aufgrund von Neuentwicklungen in der Spindeltechnik und einer stetigen Steigerung der Maschinenleistung wurden auch die Schnittstellen- und Spannsysteme stetig weiterentwickelt. Neben der Eignung für den automatisierten Werkzeugwechsel sind aktuelle Werkzeugschnittstellen in Richtung der übertragbaren Kräfte sowie hoher Spindeldrehzahlen optimiert.

Durch das Bestreben nach universell auf unterschiedlichen Maschinen einsetzbaren Bohr-, Dreh- und Fräswerkzeugen haben sich aus den verschiedenen herstellerspezifischen Systemen genormte Schnittstellen herausgebildet (Bild 2). Im Fokus der durchgeführten statischen Untersuchungen zum Bestimmen des Biegeverhaltens stehen die genormten Schnittstellensystem HSK-A (DIN 69893-1), PSC (DIN ISO 26623-1) und TS (DIN ISO 26622-1) in der Baugröße 63 sowie der SK (DIN ISO 7388-1) in der Baugröße 40.

Modular aufgebauter Prüfstand am WZL

Zur vergleichenden statischen Untersuchung von Werkzeugschnittstellen wird im Rahmen des Arbeitskreises Werkzeugschnittstelle am Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen ein modular aufgebauter Prüfstand verwendet (Bild 3). Dieser erlaubt die Untersuchung unterschiedlicher Schnittstellensysteme und Baugrößen durch Verwenden auswechselbarer Spindeldummies.

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