Spannfutter HSK-Schnittstelle für Drehmaschinen verkürzt die Werkzeugwechselzeiten

Mit der zukünftigen HSK-T-Norm für Drehmaschinen soll sich der Hohlschaftkegel als Werkzeugschnittstelle auch bei stehenden Werkzeugen durchsetzen. Die Norm beschränkt das Mitnehmerspiel auf ein Minimum, so dass ein schneller Werkzeugwechsel ohne Nachjustieren möglich wird. Die Wechselzeiten sollen sich auf weniger als 30 s reduzieren.

Anbieter zum Thema

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH

Fastems Systems GmbH

MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG

Der Hohlschaftkegel (HSK) als Werkzeugschnittstelle verdankt seinen durchschlagenden Erfolg bei rotierenden Werkzeugen der hohen Genauigkeit und Steifigkeit durch die Plananlage. Daneben spielt jedoch auch eine Rolle, dass die Schnittstelle hersteller- und branchenunabhängig genormt ist. Die Adaption für Einsätze mit stehenden Werkzeugen war bislang jedoch problematisch. Der Grund dafür ist, dass bei rotierenden Werkzeugen das Spiel zwischen der Nut am Schaft und den Mitnehmern in der Aufnahme keine maßgebliche Bedeutung hat.

Daher wurden diese Toleranzen in der Norm relativ groß angesetzt. Jedoch kommt diesem Mitnehmerspiel bei stehenden Werkzeugen eine ganz entscheidende Rolle zu. Große Ungenauigkeiten der Schneidenhöhe und der Schneidenposition zum Werkstück sind die Folge.

Die zukünftige HSK-T-Norm für Drehmaschinen und das japanische Pendant des ICTM-Standards (Interface Comittee for Turning Mill) schränken das Mitnehmerspiel auf ein Minimum ein und ermöglichen einen schnellen Werkzeugwechsel ohne Nachjustieren. Die Adaption der HSK-Technik an das Drehen bringt wichtige Vorteile. Zunächst lassen sich die Werkzeugwechselzeiten deutlich verkürzen. Während sie bei bisher eingesetzten genormten Systemen, beispielsweise nach VDI-Norm, oft 10 bis 15 min in Anspruch nahmen, reduziert sich der Aufwand mit der HSK-Schnittstelle auf weniger als 30 s.

Über dieses deutliche Reduzieren der Nebenzeiten amortisiert sich die Anschaffung der neuen Aufnahmen sehr schnell. Des weiteren erlaubt die hohe Genauigkeit der HSK-Schnittstelle den direkten Einsatz von voreingestellten Schwesterwerkzeugen, ohne dass eine Bemusterung oder Korrekturen auf der Maschine nötig werden.

Zukünftige HSK-T-Norm wurde berücksichtigt

Mapal hat als einer der ersten Hersteller ein komplettes HSK-Spanntechnik-Programm für Drehmaschinen mit Drehrevolver und Dreh-Fräs-Zentren entwickelt, das bereits die zukünftige HSK-T-Norm berücksichtigt und die notwendigen sehr hohen Spannkräfte sicher erreicht (Bilder 1 und 2). Wesentliche Elemente der neuen Spanntechnik sind die vier verschiedenen Werkzeugspanner, die in entsprechenden Aufnahmen in der Drehmaschine montiert werden.

Alle Versionen weisen einen großen axialen Durchgang auf. Außer der optimalen Leitung des Kühlschmierstoffes sind auch Elemente für zusätzliche Funktionen im Werkzeug machbar. Das ermöglicht beispielsweise auch den Einsatz von angetriebenen Werkzeugen auf dem Werkzeugrevolver mit manueller Spannung. Die Spanner weisen eine sehr hohe Einzugskraft auf. Teilweise wird die in der HSK-T-Norm vorgeschriebene Einzugskraft sogar verdoppelt.

Bei Bearbeitungen mit hohen Anforderungen an die Genauigkeit oder von kleinsten Durchmessern kann es vorteilhaft sein, das Mitnehmerspiel komplett zu eliminieren. Mapal bietet für solche Einsätze optional ein System an, das die genaue Lage der Drehschneide noch weiter verbessert. Weiterhin gibt es die Option, ein System zur Werkzeugsicherung zu integrieren. Auch bei nicht gespannter HSK-Aufnahme können damit die Werkzeuge nicht aus der Aufnahme in den Maschinenraum fallen – die Unfallgefahr wird gesenkt, die Werkzeuge sind geschützt.

Unterschiedliche Aufnahmen sind verfügbar

Im Einzelnen werden die folgenden Aufnahmen angeboten:

• - Einbauflansch mit Frontspanner: Eine massive Spannzange sorgt für einen kurzen Kraftschluss und hohe Steifigkeit. Die Einzugskraft ist konstant und liegt weit über der Norm. Der Werkzeugwechsel erfolgt mit Hilfe einer Montagegabel über eine 65°-Schwenkbewegung auf Anschlag. Die Bauform ist sehr kurz.
• - Einbauflansch mit Exzenterspanner: Hohe Steifigkeit und kurzer Kraftschluss werden durch eine massive Spannzange erreicht. Der Spanner bietet mehr als die doppelte Einzugskraft der Norm. Der Werkzeugwechsel erfolgt mit Hilfe eines Montageschlüssels über eine 50°-Schwenkbewegung. Die Bauform ist sehr schlank.
• - Einbauflansch mit Automatikspanner: Auch dieser Spanner realisiert bei weniger als 50 bar Hydraulikdruck mehr als die doppelte Normeinzugskraft. Ein kleiner Hydraulikzylinder, der direkt hinter dem HSK angesiedelt ist, ermöglicht einen komfortablen Werkzeugwechsel per Knopfdruck.
• - Einbauflansch mit Axialspanner: Die Aufnahmen sind prädestiniert für den Einsatz in Rundschaftaufnahmen. Der Werkzeugwechsel erfolgt axial von hinten durch eine Umdrehung der Spannschraube. Die Einzugskräfte liegen weit über der Norm, die Drehmomente sind gering. Durch die axiale Spannbewegung der Spannschalen sind Aufnahmen mit Axialspanner sehr verschleißarm und hochgenau.
• Dipl.-Ing. (FH) Hermann Steidle ist Leiter Marketing bei der Mapal Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG, 73431 Aalen, Tel. (07361) 585-124, Fax (07361) 585-110, hermann.steidle@de.mapal.com

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