Kennametal Biegefester Spindelanschluss sorgt für höheres Zerspanvolumen

Autor / Redakteur: Mark Huston, Doug Ewald und Ruy de Frota de Souza / Rüdiger Kroh

Die Verbindung von Werkzeug und Spindel beeinflusst maßgeblich die Produktivität. Ein Werkzeug-Schnellwechselsystem, das große Drehmomente übertragen kann und zudem sehr biegefest ist, sorgt für eine wesentlich verbesserte Leistung bei der Bearbeitung hochfester Legierungen durch Erhöhung des Zerspanvolumens.

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Bild 1: Durch die Kombination von hoher Klemmkraft und optimiertem Übermaß ist KM4X eine robuste Schnittstelle mit sehr hoher Steifigkeit und Biegebelastbarkeit.
Bild 1: Durch die Kombination von hoher Klemmkraft und optimiertem Übermaß ist KM4X eine robuste Schnittstelle mit sehr hoher Steifigkeit und Biegebelastbarkeit.
(Bild: Kennametal)

Zähe Materialien wie Titan zu zerspanen, ist an sich schon eine Herausforderung. Harte Legierungen unter dem zusätzlichen Druck verbesserter Produktionseffizienz zu zerspanen, bedeutet, das Zerspanvolumen bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und beträchtlichen Schneidkräften zu maximieren. Die Hersteller von Werkzeugmaschinen begegnen dem mit speziellen Fräs- und Drehzentren, die eine verbesserte Steifigkeit und Dämpfung der Spindeln und ziemlich große Maschinengestelle aufweisen; all dies, um unerwünschte Vibrationen zu minimieren, die die Qualität des Bauteils und die Standzeit des Werkzeugs herabsetzen würden. Obgleich derartige Fortschritte zu einer größeren Produktivität beigetragen haben, blieb der schwächste Punkt der Spindelanschluss selbst.

Leistungssteigerungdurch erhöhtes Zerspanvolumen

In den meisten Fällen bestimmt die Verbindung von Werkzeug und Spindel die Größe des Zerspanvolumens. Dies ist deswegen so, weil diese Schnittstelle hohen Lasten standhalten und dabei doch ihre Steifigkeit beibehalten muss, so lange bis die Werkzeugablenkung zu hoch ist oder Rattern einsetzt. Angesichts der derzeitigen Fortschritte bei Schneidwerkzeugen und Bearbeitungszentren sollte unbedingt ein Spindelanschluss, der die beste Nutzung der zur Verfügung stehenden Leistung ermöglicht, bereits bei der Planung der Produktion in Betracht gezogen werden.

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In den vergangenen Jahrzehnten wurden mehrere Bauarten von Spindelanschlüssen entwickelt und vervollkommnet. Wegen seines günstigen Kosten-Nutzen-Verhältnisses gewann der Kegel 7/24 nach ISO seine Vorrangstellung auf dem Markt. Zwar war er in vielen Anwendungen der Anschluss der Wahl, aber die Grenzen bei Genauigkeit und Schnittgeschwindigkeit stehen seiner weiteren Verbreitung im Wege.

Die Einführung der Plananlage war ein großer Fortschritt im Vergleich zum 7/24-Kegel. Die Kombination von Plananlage und massivem 7/24-Kegel liefert eine höhere Genauigkeit in der Z-Achse, hat aber auch ihre Nachteile, nämlich den Verlust an Steifigkeit bei höherer Geschwindigkeit oder bei seitlicher Belastung.

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