Optimierte Revolverschnittstelle bietet höhere Steifigkeit

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Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen

Unter Berücksichtigung der Entwicklungsziele ist im Rahmen des Projektes „Revosit – Einheitliche Revolverschnittstelle“ die pti-Schnittstelle entwickelt worden. Die mechanische Verbindung zwischen der Revolverscheibe und dem Werkzeug wird bei der pti-Schnittstelle über die Kombination aus einer kegeligen Polygonverbindung und einer Plananlage realisiert. Der polygonale Kegel stellt ein wichtiges konstruktives Merkmal dar und dient zum einen der formschlüssigen Übertragung von Torsionsmomenten, zum anderen ermöglicht er eine wiederholgenaue Positionierung der Werkzeuge.

Das pti-System erlaubt die anforderungsabhängige Werkzeugspannung über zwei unterschiedliche Spannprinzipien. Jedes pti-Werkzeug kann basierend auf dem Grundprinzip der BMT-Spannung mit vier Schrauben befestigt oder über ein Schnellspannsystem gespannt werden. Durch die Kombination beider Spannkonzepte können die systemspezifischen Vorteile beider Mechanismen je nach Anwendungsfall genutzt werden. Die Spannung mit dem Schnellspannsystem ermöglicht eine deutliche Zeiteinsparung beim Einrichten der Werkzeuge, wohingegen die Spannung mittels Schrauben vorteilhaft bei hohen Belastungen der Werkzeugschnittstelle sein kann.

Durch Polygonverbindung konnte Einwechselwiederholgenauigkeit erhöht werden

Ein erstes kompaktes Spannsystem für den schnellen manuellen Werkzeugwechsel ist nach dem Ring-Wangen-Klemmprinzip gestaltet und erzeugt am Spannzapfen des Werkzeugs eine symmetrische, axial auf die Plananlage gerichtete Spannkraft. Dabei bleibt der Werkzeughalter in seiner hochgenauen, radialen und winkeligen Position. Das Spannen und Lösen erfolgt über eine einfache Schraube mit zwei bis drei Umdrehungen. Mit der Lösebewegung ist ein aktives Ausstoßen des Werkzeughalters verbunden.

Im Vergleich zu den verfügbaren Schnittstellensystemen ist das pti-System in der Lage, höhere Biege- und Torsionsmomenten bei einer gleichzeitig deutlich gesteigerten Schnittstellensteifigkeit aufzunehmen. Durch die Polygonverbindung konnte die Einwechselwiederholgenauigkeit soweit erhöht werden, dass ein manuelles Ausrichten der Werkzeuge nach dem Werkzeugwechsel nicht mehr erforderlich ist.

Messtechnische Untersuchung des pti-Systems

Wichtige Kriterien zur Charakterisierung von Schnittstellensystemen sind das Verhalten unter statischer Biege- und Torsionsbelastung sowie die Einwechselwiederholgenauigkeit. Zum Nachweis der Leistungsfähigkeit des pti-Systems wurde das Schnittstellenverhalten messtechnisch ermittelt. Die Versuche wurden analog mit dem VDI-System als Beispiel für ein marktübliches System mit Schnellwechselfunktion sowie mit einem BMT-System (Doosan) durchgeführt.

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