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HSC-Zerspanung

Werkzeugspannsystem erhöht das Zeitspanvolumen beim Schruppen

| Autor: Andreas Haimer

Für das Hochleistungszerspanen wurde ein spezielles Werkzeugspannsystem entwickelt. In den Werkzeugschaft eingeschliffene spiralförmige Nuten verhindern zusammen mit Mitnehmerstiften in der Aufnahme das Durchdrehen des Werkzeuges. So kann das Zeitspanvolumen verdoppelt werden.

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Widia, Walter, Sandvik Coromant, Kennametal, Helical, HAM, Emuge Franken und Data Flute – alle diese Werkzeughersteller haben bereits Lizenzen für das Werkzeugspannsystem Safe-Lock von Haimer erworben. Durch diese Werkzeugpartner kann mittlerweile jeder Kunde weltweit auf die Vorzüge des Systems zurückgreifen, das über eine integrierte Auszugsicherung für Schaftwerkzeuge verfügt, die Reib- und Formschluss vereint. Hinsichtlich Prozesssicherheit und Zeitspanvolumen sind die erzielbaren Ergebnisse deutlich besser als mit herkömmlichen Werkzeugaufnahmen. Das haben mittlerweile zahlreiche Werkzeughersteller und Endanwender in der Praxis nachgewiesen.

Werkzeugspannsystem verhindert Durchdrehen des Werkzeugs bei der Bearbeitung

Das Safe-Lock-Prinzip funktioniert so: In den Werkzeugschaft werden spiralförmige Nuten eingeschliffen. In Kombination mit entsprechenden Mitnehmerstiften aus Hartmetall in der Werkzeugaufnahme (Schrumpfaufnahmen, Spannzangen- oder auch Hydrodehnspannfutter) verhindern sie, dass bei Extrembearbeitungen das Werkzeug durchdreht oder gar aus dem Futter gezogen wird, was bei teuren Werkstücken enorme Kosten verursachen kann.

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Die Kombination von Auszugsicherheit und hoher Rundlaufgenauigkeit führt zu einer schwingungsarmen und dadurch sehr effizienten Zerspanung. So ist es möglich, das Zeitspanvolumen zu verdoppeln, indem die Schnitttiefen sowie die Vorschübe deutlich gesteigert werden. In ähnlichem Maße wird der Werkzeugverschleiß reduziert.

Schwerzerspanung setzte Maßstäbe für neuartiges Werkzeugspannsystem

Entstanden ist Safe-Lock aus den Anforderungen der Schwerzerspanung, wie sie in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie bei Energieerzeugern an der Tagesordnung ist. Innovative Werkstoffe, zum Beispiel diverse Titanlegierungen, sind nicht nur leicht, sondern auch hochfest, korrosionsbeständig und schwer zu bearbeiten. Das betrifft nicht nur Maschinenkonzepte und Prozesse, sondern auch die eingesetzten Werkzeuge und Spannfutter.

Viele Werkstücke werden aus dem Vollen gefräst, wobei oftmals bis zu 90 % des Materials zerspant werden. Um den Prozess wirtschaftlich und qualitativ zu optimieren und ein hohes Zeitspanvolumen zu erreichen, werden meist hohe Drehmomente und Vorschubkräfte sowie niedrige Drehzahlen gewählt. Bei diesem Hochleistungsfräsen (High Performance Cutting, HPC) treten jedoch hohe Zugkräfte auf. In Verbindung mit hohen Schnitt- und Vorschubkräften führen sie zu einer Walkbewegung des Werkzeuges im Futter. Es besteht die Gefahr, dass der Fräser aus dem Futter gezogen wird. Das betrifft insbesondere alle Werkzeugaufnahmen, die eine genaue Spannung mit guter Rundlaufgenauigkeit bieten wie Schrumpf-, Hydrodehn- oder auch Kraftspannfutter.

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