Werkzeugspannsystem erhöht das Zeitspanvolumen beim Schruppen

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Reibschlüssige Spannung alleine reicht nicht aus

Oftmals wird dem Kunden eine vermeintliche Sicherheit durch die Angabe hoher Haltemomente vorgegaukelt. Leider ist das Problem komplizierter. Nur mit Spannkraft alleine kann das Auswandern des Fräsers nicht verhindert werden. Denn dies ist ein langsamer und schleichender Prozess. Wäre die Spannkraft des Futters überschritten, würde der Fräser im Futter durchdrehen und sofort brechen. Den dynamischen Prozessen in der Schwerzerspanung ist mit rein reibschlüssiger Spannung nicht beizukommen.

Mangels Alternativen mussten viele Anwender bis dato auf herkömmliche Weldon-Aufnahmen ausweichen, deren Spannschraube einen Formschluss bewirkt. Damit lassen sich beliebig hohe Drehmomente übertragen, bis der Fräser schließlich bricht. Allerdings holen sich die Anwender mit den Weldon-Aufnahmen wieder bekannte Nachteile ins Haus: ungenauer Rundlauf, der die Produktivität durch aufkommende Vibrationen beeinträchtigt, schlechte Spannung, weil der Schaft im Futter ein bisschen Luft benötigt, schlechte Wuchtgüte durch die einseitige Spannfläche und eine kurze Lebensdauer der im HPC-Fall sehr teuren Werkzeuge.

Das Haimer-Safe-Lock-System bietet Abhilfe und kann den Weldon als Standard mit zahlreichen Vorteilen ablösen. Dies trifft für alle Applikationen von Titan über Aluminium bis hin zum gewöhnlichen Werkzeugstahl zu, bei denen derzeit Weldon-Aufnahmen im Einsatz sind.

Eine Flugzeugkomponente dient als Testwerkstück

Ein umfangreicher Härtetest fand zum Beispiel bei Boeing Portland, USA, statt. Dort befindet sich das Safe-Lock-System seit 2009 standardisiert im Einsatz: Auf einer vertikalen Portalfräsmaschine mit HSK-A-100-Schnittstelle wurde ein Schrumpffutter eingesetzt, das eine 32-mm-Spannbohrung und eine Länge von 120 mm aufweist. Für das Schruppen und die anschließende Feinbearbeitung wurde dasselbe beschichtete Vollhartmetall-Werkzeug benutzt, mit einer effektiven Schneidenlänge von 83 mm. Als Testwerkstück diente eine kritische Flugzeugkomponente aus Ti6AL4V, einer im Flugzeugbau üblichen Titanlegierung.

Die Ergebnisse haben die Erwartungen aller Beteiligten weit übertroffen. So bestand zu keiner Zeit die Gefahr, dass das Werkzeug aus dem Futter gezogen wird. Es hat sich dank Safe-Lock während der gesamten Bearbeitung nicht im Futter bewegt. Dafür hat sich die Werkzeugstandzeit mehr als verdoppelt. Bemerkenswerte Unterschiede wies zudem die Oberfläche auf. Sowohl bei der Schrupp- als auch bei der Schlichtbearbeitung kam es zu keinen Vibrationen und infolgedessen auch zu keinen Rattermarken – im Gegensatz zum Weldon-Futter. Darauf aufbauend konnten signifikante Produktivitätssteigerungen durch Erhöhung des Zeitspanvolumens realisiert werden.

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