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Zerspanung Statische Eigenschaften von Werkzeugschnittstellen der Baugröße 32

Von Prof. Dr. Christian Brecher, Christian Bergs M. Sc und Dipl.-Ing. Stephan Neus

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Werkzeugmaschinenlabor WZL RWTH Aachen

Aachener Forscher haben Werkzeugschnittstellen der Größe 32 untersucht. Das Ziel war es, mehr über die statischen Eigenschaften bei Biegung und Torsion zu erfahren...

Bild 1: Der am WZL der RWTH Aachen verwendete Statikprüfstand für Biegung und Torsion mit davor befindlichen Versuchskomponenten in Form von Werkzeugschnittstellen der Baugröße 32.
Bild 1: Der am WZL der RWTH Aachen verwendete Statikprüfstand für Biegung und Torsion mit davor befindlichen Versuchskomponenten in Form von Werkzeugschnittstellen der Baugröße 32.
(Bild: WZL)

Werkzeugschnittstellen erfüllen in Werkzeugmaschinen die Aufgabe, Zerspanungswerkzeuge sicher zu spannen und einen schnellen Werkzeugwechsel zu ermöglichen. Dabei liegen sie im direkten Kraftfluss der Zerspanungskräfte und beeinflussen die Bauteilqualität und die erreichbaren Zerspanungsleistungen maßgeblich [1].

Der Industriearbeitskreis Werkzeugschnittstelle (AK WZS) am WZL der RWTH Aachen erforscht deshalb die Eigenschaften von Werkzeugschnittstellen für Werkzeugmaschinen. Denn das statische Torsions- und Biegeverhalten erlaubt einen Vergleich der Werkzeugschnittstellen untereinander. In diesem Teil des Artikel werden nun die statischen Biegeeigenschaften von HSK-A 32, SK-A 30 und PSC 32 verglichen.

In modernen Produktionsmaschinen kommen vorwiegend die genormten Werkzeugschnittstellen Hohlschaftkegel HSK [2], Steilkegelschaft SK [3] und polygonaler Hohlschaftkegel PSC [4] zum Einsatz. Die mechanischen Eigenschaften dieser Maschinenelemente lassen sich nach der Methodik von Müller charakterisieren und so untereinander vergleichen [1]. Bisher wurden die statischen Biege- und Torsionseigenschaften für die Baugrößen 63 [1, 5, 6] und 100 [7] bestimmt. Im Rahmen des Arbeitskreises Werkzeugschnittstelle wurden die Untersuchungen am WZL um die Baugröße 32 erweitert. Untersucht wurden die Werkzeugschnittstellen HSK-A 32, PSC 32 und SK-A 30 hinsichtlich ihrer Biege- und Torsionseigenschaften mit dem aus [1] bekannten Versuchsaufbau mit nicht kraftverstärkenden Referenzspannsystemen. Der SK-A 30 wurde als kleinster genormter SK nach [3] mit in die Untersuchung der Baugröße 32 aufgenommen, obwohl die Einbaumaße einen Einsatz in größeren Spindeln vergleichbar mit HSK-A 40 und PSC 40 eher zulassen.

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