Eine hochpr?zise CNC-Drehmaschine gepaart mit einem fortschrittlichen Schneidwerkzeug bietet uns eine hervorragende Materialabtragsrate und Produktivit?t. Als Bindeglied zwischen Drehmaschine und Schneidwerkzeug spielt der Werkzeuggriff eine wichtige Rolle beim Erzielen der gewünschten Ergebnisse. Wie w?hlt man also einen geeigneten Werkzeuggriff mit dem Ziel der besten Wartung und Benutzerfreundlichkeit aus?

H?ngt vom Werkstück ab

Der wichtigste Faktor, der die Wahl der Aufnahme beeinflusst, ist die Bearbeitbarkeit und der Endzustand des bearbeiteten Werkstücks. Dadurch kann ein Werkzeuggriff in der sinnvollsten Gr??e bestimmt werden, damit die Fr?serspitze die richtige Position erreichen kann, die für die gesamte Bearbeitung erforderlich ist. Der Griff sollte so einfach und benutzerfreundlich wie m?glich sein, um die M?glichkeit von Bedienfehlern zu minimieren.

Die Grundkomponenten der Werkzeugmaschine spielen eine Schlüsselrolle – die schnelle Werkzeugmaschine mit linearer Führungsschiene nutzt den Werkzeuggriff, der speziell für Hochgeschwindigkeitsanwendungen entwickelt wurde, voll aus, w?hrend die Werkzeugmaschine mit Kastennut für die Unterstützung bei Schwerlastanwendungen sorgt Bearbeitung. Eine Mehrzweck-Werkzeugmaschine kann Dreh- und Fr?s-/Bohrvorg?nge gleichzeitig durchführen.

Auch der Werkzeughalter kann entsprechend der Bearbeitungsstrategie ausgew?hlt werden. Um beispielsweise die Produktivit?t bei Hochgeschwindigkeitsschneidprozessen (HSC) oder bei Hochleistungsschneidanwendungen (HPC) zu maximieren, werden in der Werkstatt unterschiedliche Schneidwerkzeuge ausgew?hlt. Ersteres beinhaltet eine geringere HHS-Schnitttiefe, w?hrend sich letzteres auf die Erzielung h?herer Zerspanungsraten auf Maschinen mit ausreichender Leistung, aber begrenzter Geschwindigkeit konzentriert.

Ein geringer, wiederholbarer Rundlauf sorgt für einen konstanten Werkzeugeingriff, wodurch Vibrationen reduziert und die Werkzeuglebensdauer maximiert werden. Ausgewogenheit ist sehr wichtig. Der hochwertige Werkzeuggriff sollte eine pr?zise dynamische Balance bei g2,5-25000 U/min (1 g.mm) erreichen. Abh?ngig von der tats?chlichen Situation oder nach Rücksprache mit dem Werkzeuglieferanten kann die Bearbeitungswerkstatt das Werkzeuggriffsystem bestimmen, das ihre Produktionsanforderungen auf wirtschaftliche und effiziente Weise erfüllen kann.

Jeder Griff hat sein eigenes Marktsegment

Unabh?ngig davon, ob es sich um einen einfachen seitlich fixierten Typ, einen Manteltyp, einen w?rmeschrumpfbaren Typ, einen mechanischen Typ oder einen hydraulischen Typ handelt, muss der Werkzeuggriff die spezifischen Prozessanforderungen erfüllen.

Federspannzangen und Wechselhülsen

Es ist die am h?ufigsten verwendete Rundgrifftechnologie. Der wirtschaftliche und effiziente Er-Typ bietet verschiedene Gr??en und genügend Spannkraft, um zuverl?ssige leichte Fr?s- und Bohrprozesse zu realisieren. Der hochpr?zise Er-ummantelte Schaft hat einen geringen Rundlauffehler (an der Spitze < 5 μm) und kann für ein symmetrisches Design bei Hochgeschwindigkeitsprozessen ausgewuchtet werden, w?hrend die verst?rkte Ausführung für die Schwerzerspanung verwendet werden kann. Der Er-Griff erm?glicht einen schnellen Umbau und kann für verschiedene Werkzeugdurchmesser verwendet werden.

W?rmeausdehnungsgriff

Es bietet eine starke Klemmkraft, eine Konzentrizit?t von 3 μm bei 3 XD und eine hervorragende dynamische Auswuchtqualit?t. Das kleine Griffdesign kann die schwierigen Teilemerkmale gut erreichen.

Verbesserter Griff

Mittlere bis schwere Fr?sarbeiten sind m?glich, die Spannkraft h?ngt jedoch von der Innendurchmessertoleranz von Schaft und Schaft ab. Für das Expansionswerkzeug ist eine spezielle Heizvorrichtung erforderlich, und der Heiz-/Kühlvorgang erfordert mehr Installationszeit als das einfache Wechseln des Mantels.

Mechanische Fr?szange

Es bietet starke Klemmkraft und hohe radiale Steifigkeit durch mehrreihige Nadellager. Das Design erm?glicht das Fr?sen unter hoher Last und einen schnellen Werkzeugwechsel, der Rundlauffehler kann jedoch gr??er sein als beim Mantelsystem. Die Gr??e der mechanischen Spannzange ist normalerweise gr??er als bei anderen Schafttypen, was den Zugang des Werkzeugs zu bestimmten Teilemerkmalen einschr?nken kann.

Im Vergleich zum mechanischen Spannfutter verfügt das hydraulische Spannfutter, das den ?ldruck zur Erzeugung der Spannkraft nutzt, über weniger interne Komponenten und ist daher relativ dünner. Das hydraulische Spannfutter verfügt über einen geringen Rundlauffehler, der bei hoher Spindeldrehzahl effektiv reiben, bohren und leicht fr?sen kann, reagiert jedoch empfindlich auf gro?e Radiallasten.

Die Spindel oder das konische Ende bestimmt die Drehmomentübertragungsf?higkeit und die Genauigkeit der Werkzeugzentrierung

Ebenso wichtig wie die Art und Weise, wie der Werkzeughalter das Schneidwerkzeug fixiert, ist die Montage des Werkzeughalters an der Maschinenspindel. Herk?mmliche BT-, DIN- und Cat-Werkzeugsch?fte sind für kleinere Werkzeugmaschinen geeignet, k?nnen jedoch bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung eingeschr?nkt sein. Modelle, die sowohl am Konus als auch an der Stirnfl?che des Schafts anliegen, bieten eine h?here Steifigkeit und Genauigkeit, insbesondere bei gro?em überhang. Eine zuverl?ssige übertragung gr??erer Drehmomente erfordert eine gr??ere Kegelgr??e. Beispielsweise kann der Werkzeugschaft HSK-E32 bei der Schwerzerspanung HSK-A125A nicht ersetzen.

Die Auswahl der Kegelform des Schafts variiert normalerweise je nach Region. Mitte der 1990er Jahre erfreuten sich 5-Achs-Werkzeugmaschinen immer gr??erer Beliebtheit, und HSK begann in Deutschland aufzutauchen. Der Cat-Schaft wird haupts?chlich in den Vereinigten Staaten verwendet, w?hrend in Asien der BT-Schaft sehr beliebt ist und oft das Modell mit doppelseitigem Konus-/Endkontakt ist.

HSK wird h?ufig bei der 5-Achsen-Bearbeitung verwendet. PSC (Polygon-Spannsystem: Capto) und KM werden haupts?chlich für Mehrzweck-Werkzeugmaschinen verwendet und übernehmen die ISO-Norm. Km und Capto sind modulare Systeme, die den Zusammenbau eines Werkzeugs einer bestimmten L?nge durch Kombination der Verl?ngerungsstange oder der Reduzierstange erm?glichen. Mit der zunehmenden Beliebtheit multifunktionaler Werkzeugmaschinen wird es immer beliebter, Drehen, Fr?sen, Bohren und andere Bearbeitungsarten in einer einzigen Aufspannung zu realisieren.

Zusammenfassung

Die Werkstatt muss auf die Bedeutung des Werkzeughalters im Bearbeitungssystem achten und wissen, wie sie den richtigen Werkzeughalter an die spezifische Werkzeugmaschine, Bearbeitungsstrategie und das Werkstück anpassen kann, um die Produktivit?t zu verbessern und die Kosten zu senken.

Zukünftige technologische Verbesserungen werden sich nicht mehr nur auf den Griff selbst beschr?nken. Die Werkzeugverwaltung mittels Software und RFID-Tags ist ein zentrales Element der datenbasierten Fertigung und wird immer h?ufiger eingesetzt. Zu den Fortschritten in der Werkzeughaltertechnologie geh?rt ein mit Sensoren ausgestatteter Werkzeughalter, der die auf den Griff wirkende Kraft in Echtzeit überwachen kann. Die gesammelten Daten erm?glichen es dem Bediener, die Bearbeitungsparameter w?hrend der Bearbeitung anzupassen, auch durch die mit der Maschinensteuerung verbundene künstliche Intelligenz (KI). Diese Technologien und andere neue Technologien werden den Produktionsbeitragswert des Werkzeugschafts im Verarbeitungsprozess weiter erh?hen.